Dr Owen Peters

BSc (Hons), PhD

Cyhoeddiad

• Date
• Type

Ymchwil

Deall rôl genynnau sy'n gysylltiedig â risg uwch o glefyd Alzheimer wrth gynnal system nerfol ganolog iach

Mae astudiaethau dynol ledled y genom wedi nodi amrywiadau genetig sy'n gysylltiedig â mwy o risg o ddatblygu clefyd Alzheimer hwyr-cychwyn (AD), ond nid yw union gyfraniad y rhain i bathogenau yn hysbys. Yn aml, nid yw'n glir pa effaith y mae'r amrywiant genetig yn ei chael ar fynegiant o'u genynnau cyfagos (cynyddu / gostyngiad mewn mynegiant) a pha gelloedd y mae'r newidiadau hyn yn amlygu yn yr ymennydd aeddfed. Yn vivo profi mewn organebau model yn ffordd gadarn o asesu sut y gall newidiadau mewn mynegiant genynnau risg ymgeiswyr effeithio ar yr ymennydd sy'n heneiddio a thueddiad i patholeg AD-debyg. Mae'r Drosophila melanogaster yn cyflwyno offeryn pwerus lle i astudio swyddogaeth genynnau risg AD gwarchodedig mewn system fodel vivo sy'n tractable yn enetig . Mae gan bryfed ymennydd bach, wedi'i ddiffinio'n dda sy'n cynnwys repertoire mawr o isdeipiau niwronol a glial, sy'n ddelfrydol ar gyfer profi rôl genynnau risg mewn gwahanol fathau o gelloedd. Mae eu genom wedi'i addasu'n rhwydd, gyda blwch offer mawr o dechnegau ar gael ar gyfer treiglo a newid mynegiant genynnau.

Mewn cydweithrediad â labordy Dr Gaynor Smith ac aelodau o'r Sefydliad Ymchwil Dementia (DRI), byddwn yn asesu sut mae newidiadau mewn mynegiant o genynnau risg AD yn effeithio ar ymennydd Drosophila sy'n oedolion. Byddwn yn defnyddio geneteg arloesol i brofi sbectrwm o ffenoteipiau, gan gynnwys morffoleg gellog, canlyniadau swyddogaethol ac ymddygiadol.

Penderfynu sut mae niwronau aeddfed yn rheoleiddio a threfnu'r peiriannau endo-lyosomal ac awtophagy

Mae'r peiriannau endo-lysosomal ac awtophagy yn chwarae rhan hanfodol wrth gynnal celloedd iach, clirio moleciwlau mewngellol gormodol a chamweithredol trwy broses a reoleiddir yn dynn. Er bod llawer o gydrannau'r peiriannau endo-lysosome ac awtophagy yn gyffredin i bob celloedd, dim ond yn rhannol y deallir sut mae'r prosesau hyn yn cael eu trefnu a'u rheoleiddio gan fathau penodol o gelloedd ac ar wahanol gamau yn cael eu datblygu. Mae hirhoedledd, cyfaint mawr a morffoleg hynod gyfrannog niwronau, sy'n cynnwys corff celloedd, axon, dendrites a synapsau, yn awgrymu bod yn rhaid bod mecanweithiau penodol wedi esblygu i benderfynu ble a phryd y gall y peiriannau endo-lysosomal ac awtophagy weithredu.

Gan ddefnyddio microsgopeg o'r radd flaenaf a labelu niwronau clonaidd, byddwn yn defnyddio dulliau sgrinio genetig diduedd i nodi ffactorau newydd sy'n rheoleiddio nifer, lleoliad a swyddogaeth fesiglau endo-lysosomaidd ac awtophagig o fewn niwronau Drosoffila oedolion. Lle bo'n briodol, bydd cadwraeth esblygiadol ein canfyddiadau o bryfed wedyn yn cael ei brofi gan ddefnyddio systemau model mamalaidd a niwronau dynol.

I astudio rôl genynnau mutant etifeddol ym pathogenesis Sglerosis Ochrol Amyotroffig / Dementia Frontotemporal (ALS / FTD)

Er ei fod yn cyflwyno symptomau clinigol amrywiol, gall y clefyd niwronau modur Amyotroffig Sglerosis Ochrol (ALS) a Dementia Fronto-Temporal (FTD) gael eu hachosi gan dreigladau o fewn yr un genynnau. Sut mae mwtaniadau mewn genynnau gan gynnwys C9ORF72 a TBK1 yn gyrru'r ddau ffenoteip niwroddirywiol yn aneglur ac wedi'i waethygu gan ein dealltwriaeth rannol o swyddogaeth y genynnau hyn yn y system nerfol ganolog. Rydym yn defnyddio modelau hedfan in vivo a systemau diwylliant celloedd dynol i asesu swyddogaethau newydd ar gyfer rhai o'r genynnau hyn mewn niwronau a glia, gyda'r nod o nodi dulliau o ymyrraeth therapiwtig yn y clefydau niwroddirywiol dinistriol y maent yn gysylltiedig â hwy.

Bywgraffiad

Trwy gydol fy ngyrfa ymchwil, rwyf wedi cael fy ngyrru i wella ein dealltwriaeth o'r prosesau moleciwlaidd sy'n cyfrannu at glefyd niwroddirywiol. Cynhaliais fy hyfforddiant PhD yn labordy'r Athro Vladimir Buchman ym Mhrifysgol Caerdydd, gan ddefnyddio modelau cnofilod i ddeall rôl proteinau syniwclewin i niwroddirywiad a swyddogaeth niwronau sylfaenol. Gan ddymuno gweithio mewn amgylchedd academaidd gyda ffocws ar niwrowyddoniaeth sylfaenol yn ogystal â chlefyd niwroddirywiol a therapiwteg, symudais i swydd ymchwil ôl-ddoethurol gydweithredol rhwng labordai Dr Marc Freeman a Dr Robert H. Brown yn Ysgol Feddygol Prifysgol Massachusetts, UDA. Yn ystod fy astudiaethau yn UMMS, nodweddais fodel llygoden newydd o'r genyn Dementia Sglerosis Ochrol Amyotroffig / Frontotemporal Dementia C9ORF72, ac asesu rôl mecanwaith esblygiadol a warchodir o ddinistr axon wedi'i raglennu mewn modelau cnofilod o glefydau niwroddirywiol ALS a chlefyd Parkinson. Yn 2016 symudais gyda'r labordy Freeman i Brifysgol Iechyd a Gwyddorau Oregon, UDA i ganolbwyntio ar hyfforddiant yn y defnydd o dechnegau genetig a delweddu pwerus yn y melanogaster Drosophila Drosophila ffrwythlon i'w ddefnyddio wrth astudio agweddau ar fioleg niwronau sy'n cyfrannu at glefyd niwroddirywiol.

Mae fy ymchwil presennol yn defnyddio cyfuniad o systemau model di-asgwrn-cefn, mamalaidd a chellog i ddeall sut mae genynnau sy'n gysylltiedig â risg uwch ar gyfer clefydau niwroddirywiol yn cyfrannu at gynnal a chadw niwronau a glia sy'n heneiddio, gan ganolbwyntio ar Glefyd Motor Niwron, Dementia Frontotemporal a chlefyd Alzheimer. Rydym hefyd yn gweithio i ddeall sut mae niwronau sy'n heneiddio yn rheoleiddio'r peiriannau endo-lysosomal ac awtophagy gan ddefnyddio pŵer geneteg hedfan i nodi genynnau rheoleiddio newydd, niwroron-benodol ar gyfer y systemau hyn.