Институты Гладстона

Институты Гладстона — независимая некоммерческая биомедицинская исследовательская организация, целью которой является лучшее понимание, профилактика, лечение и излечение сердечно-сосудистых, вирусных и неврологических заболеваний, таких как сердечная недостаточность , ВИЧ/СПИД и болезнь Альцгеймера . ^[1] Его исследователи изучают эти заболевания, используя методы фундаментальной и трансляционной науки . ^[2] Еще одним направлением деятельности Гладстона является развитие технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток одним из исследователей, лауреатом Нобелевской премии 2012 года Шинья Яманака , для улучшения поиска лекарств, персонализированной медицины и регенерации тканей. ^[3]

Основанный в 1979 году, колледж Гладстон является академическим филиалом Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) и расположен рядом с кампусом UCSF в Мишн-Бэй. В состав организации входят пять крупных институтов, а также несколько центров, специализирующихся на различных областях исследований.

Нынешний президент института - Дипак Шривастава.

История

Институты Гладстона были основаны в 1979 году как научно-исследовательский и учебный центр, расположенный на базе больницы общего профиля Сан-Франциско . При первом президенте Роберте Мали ^[4] — ученом, занимающемся сердечно-сосудистыми заболеваниями, нанятым из Национальных институтов здравоохранения ^[5] — институт был основан с трастовым фондом в 8 миллионов долларов от покойного застройщика коммерческой недвижимости Дж. Дэвида Гладстона. ^[6]

В 2004 году Институты Гладстона переехали в новое здание в районе Мишн-Бэй в Сан-Франциско . ^[7]

Доктор Махли ушел с поста президента в 2010 году, чтобы вернуться к активным исследованиям, и его заменил Р. Сандерс Уильямс (бывший декан медицинского факультета Университета Дьюка ). ^[8] Дипак Шривастава стал третьим президентом института в январе 2018 года. ^[9]

В 2011 году Фонд С.Д. Бехтеля-младшего помог открыть Центр комплексных исследований болезни Альцгеймера, а Фонд Родденберри помог открыть Центр стволовых клеток Родденберри для биологии и медицины. ^[3] Также в 2011 году был создан независимый благотворительный Фонд Гладстона с миссией расширения финансовых ресурсов для институтов. ^{[ нужна цитата ]}

Организационная структура

Институты Гладстона состоят из пяти институтов:

• Институт сердечно-сосудистых заболеваний
• Институт вирусологии
• Институт неврологических заболеваний
• Институт науки о данных и биотехнологии
• Институт геномной иммунологии

В Гладстоне также расположены восемь центров для сотрудничества исследователей из разных институтов. Эти центры специализируются на исследованиях стволовых и iPS-клеток, а также исследованиях и терапии нейродегенеративных заболеваний. ^[10]

Исследовательские программы

Сердечно-сосудистые заболевания

Гладстонские ученые-кардиологи исследуют спектр сердечно-сосудистых заболеваний, используя подходы в области биологии развития, химической биологии и стволовых клеток, а также методы геномики в различных исследовательских программах и институтах. Их исследования включали:

• Определение генетических факторов врожденных пороков развития сердца на ранних стадиях развития
• Изучение различных методов восстановления поврежденного сердца, включая создание сердечных клеток из образцов кожи и преобразование рубцовой ткани в мышцы. ^[11]
• Изучение эволюции и метаболизма человека для понимания генома человека и болезней на клеточном уровне.
• Изучение влияния COVID-19 на сердце. ^[12]

Вирусология и иммунология

В 1991 году Гладстон расширил сферу своей деятельности, включив в нее вирусологию и иммунологию в ответ на кризис ВИЧ / СПИДа. С тех пор институт также изучал гепатит С , вирус Зика и COVID-19 . ^[13] В 2011 году Гладстон запустил инициативу стоимостью 25 миллионов долларов по борьбе с ВИЧ и старением. ^[14]

Их исследования включали:

• Возглавил глобальное исследование iPrEx , которое привело к одобрению FDA препарата Трувада для профилактики ВИЧ в 2012 году. ^[15]
• Участие в качестве члена Коллаборатории Мартина Делани по изучению латентной стадии ВИЧ. ^[16]
• Изучение эффектов «ускоренного старения», связанных с ВИЧ/СПИДом. ^[17]
• Изучение того, как ВИЧ интегрируется и размножается в организме и как он убивает лимфоидные Т-клетки CD4 , основную причину СПИДа. ^{[18] [19] [20] [21] [22]}

В 2020 году были созданы два новых института; Институт вирусологии Гладстона и Институт геномной иммунологии Гладстона-UCSF для изучения того, как вирусы взаимодействуют с клетками человека, вызывая заболевания. ^[23]

Институт вирусологии участвовал в исследованиях вируса COVID-19 , включая его долгосрочное воздействие на сердце ^[24] , а также в изучении образцов вариаций SARS-CoV-2, появляющихся в Калифорнии, и их устойчивости к вирусам Moderna и CoV-2. Вакцины Пфайзер . ^{[25] [26]}

Неврологическое заболевание

Исследования в Гладстоне сосредоточены на основных неврологических заболеваниях, включая: болезнь Альцгеймера , болезнь Паркинсона , лобно-височную деменцию (ЛВД), болезнь Хантингтона , боковой амиотрофический склероз (БАС или болезнь Лу Герига) и рассеянный склероз . Это исследование включает в себя модели на животных, электрофизиологию , поведенческое тестирование и автоматизированный высокопроизводительный анализ. Кроме того, исследователи Гладстона стремятся ускорить продвижение фундаментальных научных открытий в клинические испытания, пытаясь преодолеть так называемую «Долину смерти». В исследовании особое внимание уделяется общим вещам, связывающим различные заболевания и способы их лечения.

Текущие исследовательские программы включают:

• Болезнь Альцгеймера и нарушение сети . Изучение того, как повреждение нейронов влияет на их способность общаться посредством химических и электрических сигналов, что проявляется в виде субклинических эпилептических припадков. Обнаружена связь между этим процессом и многими нарушениями, связанными с болезнью Альцгеймера. ^[27]
• Болезнь Альцгеймера и аполипопротеин Е (апоЕ) . Раскрыли молекулярные пути, связывающие апоЕ и болезнь Альцгеймера, и определили новые лекарства, которые противодействуют пагубному воздействию апоЕ4 — наиболее важного генетического фактора риска болезни Альцгеймера. ^[5]
• Болезнь Альцгеймера и тау . Понимание того, как снижение уровня тау-белка в мозге улучшает память и другие когнитивные функции у мышей, генетически модифицированных для имитации болезни Альцгеймера. ^[28]
• ТДП-43 . Изучение TDP-43, еще одного белка, который может способствовать развитию различных нейродегенеративных заболеваний. ^[29]
• Белковые агрегаты и их роль в нейродегенеративных заболеваниях . Помогая раскрыть тайну белковых агрегаций, наблюдаемых при болезни Хантингтона ( тельца включения ), болезни Паркинсона ( тельца Леви ) и болезни Альцгеймера (нейрофибриллярные клубки и бета-амилоидные бляшки), обнаруживая, что они не являются виновниками гибели нейронов, а агрегаты являются частью защитного механизма, который безопасно изолирует токсинные белки в мозге. ^[30]
• Исследование сети клеток головного мозга, контролирующей движение, и того, как ее дисфункция приводит к симптомам болезни Паркинсона. ^[31]
• Митохондрии и синаптическая дисфункция . Изучение митохондрий, энергопроизводящих субъединиц клеток, и их роли при множественных нейродегенеративных состояниях, включая болезни Альцгеймера, Паркинсона и БАС.
• исследование того, как аутофагия может помочь предотвратить разрушение клеток головного мозга и как рецептор нейротрофина p75 — белок, участвующий в развитии клеток головного мозга — играет неожиданную роль как при болезни Альцгеймера, так и при диабете 2 типа. ^[32]
• Воспаление и нейродегенеративные заболевания . Изучение аномальных воспалительных реакций иммунных клеток центральной нервной системы, которые могут способствовать прогрессированию рассеянного склероза, нейродегенеративных заболеваний и многих других неврологических заболеваний.
• Лобно-височная деменция . Показано, что белок под названием програнулин предотвращает «гиперактивность» определенных типов клеток мозга. Если програнулина недостаточно, гиперактивность может стать токсичной и привести к обширному воспалению, которое убивает клетки мозга и может привести к развитию ЛВД. Также было показано, что слишком большое количество другого белка под названием TDP-43 играет роль в прогрессировании заболевания ЛВД. Важно отметить, что ученые из Гладстона нашли способ подавить токсический эффект TDP-43 при ЛВД и другом нейродегенеративном заболевании: БАС . ^{[33] [34]}

Технология стволовых клеток

Еще одно направление деятельности Гладстона — разработка технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток одним из старших исследователей, лауреатом Нобелевской премии 2012 года Шинья Яманака . В 2006 году Яманака открыл технологию, с помощью которой обычные дифференцированные взрослые клетки (например, фибробласты кожи) можно «перепрограммировать» в плюрипотентное состояние, то есть в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам , которые способны развиваться практически в любую клетку. типа в человеческом теле. Его открытие индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, или iPS-клеток, с тех пор произвело революцию в области биологии развития, исследований стволовых клеток, а также персонализированной и регенеративной медицины. ^[35] В 2012 году Яманака был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине. ^[36]

С момента открытия Яманаки ученые из Гладстона использовали технологию iPS для исследования решений для лечения болезни Хантингтона и болезни Альцгеймера, а также для создания новой модели для тестирования вакцин против ВИЧ/ВИПП. ^[37]

Другие работы в Институте науки и биотехнологии данных включают:

• Перепрограммирование сердечной соединительной ткани, расположенной в сердце, непосредственно в бьющиеся клетки сердечной мышцы. ^[38]
• Открытие новых способов использования химических соединений для преобразования клеток из одного типа в другой. ^{[39] [40]}
• Прямое перепрограммирование клеток в нейроны и нейрональные клетки-предшественники. ^[41]
• Использование iPS-клеток для создания человеческих моделей для исследования решений болезней Хантингтона и болезни Альцгеймера .
• Изучение того, становятся ли ретротранспозоны (также известные как «прыгающие гены», поскольку они перемещаются внутри хромосом одной клетки), находящиеся в нашей ДНК, более активными, когда клетка кожи перепрограммируется в iPS-клетку.

Трансляционные исследования

Центр трансляционного развития Гладстона был основан в 2017 году и занимается репозиционированием лекарств ; перепрофилирование уже одобренных лекарств для новых целей и клинических испытаний с целью ускорить (и снизить стоимость) разработку лекарств. ^[42]

Исследователи

В настоящее время в институте работают следующие исследователи:

• Катерина Акассоглу, к.б.н. — старший следователь ^[32]
• Бенуа Брюно, доктор философии — директор Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона
• Брюс Конклин, доктор медицинских наук — старший следователь
• Шэн Дин, доктор философии — старший следователь ^[39]
• Дженнифер Дудна , доктор философии — старший следователь. Лауреат Нобелевской премии по химии 2020 года .
• Барбара Энгельхардт, доктор философии — старший следователь
• Стив Финкбайнер, доктор медицинских наук, директор Центра систем и терапии ^[30]
• Уорнер Грин, доктор медицинских наук, доктор философии — директор Центра исследований в области лечения ВИЧ ^{[43] [44] [45]}
• Ядун Хуан, доктор медицинских наук — старший следователь ^{[41] [46] [47]}
• Неван Кроган, доктор философии — старший следователь
• Роберт В. Махли, доктор медицинских наук, доктор философии — почетный президент и старший исследователь
• Алекс Марсон, доктор медицинских наук, доктор философии — директор Института геномной иммунологии Гладстона-UCSF
• Леннарт Маке, доктор медицинских наук — директор Института неврологических заболеваний Гладстона ^[27]
• Мелани Отт , доктор медицинских наук, директор Института вирусологии Гладстона
• Кэтрин Поллард , доктор философии — директор Гладстоновского института науки о данных и биотехнологии
• Дипак Шривастава, доктор медицинских наук — президент Института Гладстона ^[38]
• Леор Вайнбергер , доктор философии — старший следователь
• Шинья Яманака — доктор медицинских наук, старший следователь. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 2012 года . ^{[48] ​​[35]}

Бывшие исследователи:

• Анатолий Крейцер, кандидат биологических наук — старший следователь
• Тодд Макдевитт, доктор философии — старший следователь ^[5]

Рекомендации

1. Лейти, Рон (27 июля 2012 г.). «Гладстон увеличивает финансирование, науку и известность». www.bizjournals.com . Проверено 19 февраля 2020 г.
2. Лейти, Рон (24 июля 2012 г.). «Гладстон и Джесси Дилан сотрудничают в рамках ребрендинга исследовательского института». Сан-Франциско Бизнес Таймс . Получено 26 июня 2019 г. - через bizjournals.com.
3. Allday, Эрин (19 октября 2011 г.). «Гладстон объявит о новом центре стволовых клеток» . СФГейт . Проверено 19 февраля 2020 г.
4. "Профиль: Институты Дж. Дэвида Гладстона" . Сан-Франциско Бизнес Таймс . 25 февраля 2007 года . Проверено 27 октября 2022 г.
5. http://www.pnas.org/content/103/15/5641/
6. "История Гладстона". Институты Гладстона. Архивировано из оригинала 11 декабря 2014 года . Проверено 27 ноября 2014 г.
7. Леви, Дэн (10 сентября 2004 г.). «Стимулирование развития биотехнологий в Сан-Франциско / Институты Гладстона откроют исследовательский центр в Мишн-Бэй». СФГейт . Проверено 19 февраля 2020 г.
8. Лейти, Рон (29 апреля 2011 г.). «Уильямс превращает науку в сбор золота». www.bizjournals.com . Проверено 19 февраля 2020 г.
9. 15 января, Сэм Хогуд. «Новый президент Института Гладстона». Канцелярия канцлера .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
10. "Наука | Институты Гладстона" . сайт Gladstone.org . Проверено 26 октября 2021 г.
11. Эшли, Дэн; Дидион, Тим (29 января 2021 г.). «Исследователи Института Гладстона используют генетические подсказки, чтобы определить возможные лекарства для лечения заболеваний сердца». ABC7 Сан-Франциско . Проверено 15 июля 2021 г.
12. Перес-Бермехо, Хуан А.; Канг, Сэра; Роквуд, Сара Дж.; Симоно, Камилла Р.; Джой, Дэвид А.; Сильва, Ана К.; Рамадосс, Гокул Н.; Фланиган, Уилл Р.; Фозуни, Париназ; Ли, Хуэйхуэй; Чен, Пей-И; Накамура, Кен; Уитмен, Джеффри Д.; Хэнсон, Пол Дж.; Макманус, Брюс М.; Отт, Мелани; Конклин, Брюс Р.; Макдевитт, Тодд К. (21 апреля 2021 г.). «Инфекция SARS-CoV-2 сердечных клеток человека, полученных из ИПСК, отражает цитопатические особенности в сердцах пациентов с COVID-19». Наука трансляционной медицины . 13 (590): eabf7872. doi : 10.1126/scitranslmed.abf7872. ПМЦ 8128284 . ПМИД  33723017. 
13. Фимрите, Питер (13 мая 2020 г.). «Институты Гладстона Сан-Франциско разделяют исследовательскую работу на борьбу с коронавирусом и будущими болезнями». Хроники Сан-Франциско . Проверено 4 августа 2021 г.
14. Лейти, Рон. «Гладстон увеличивает финансирование, науку и известность». Сан-Франциско Бизнес Таймс . Проверено 20 августа 2021 г.
15. «Пакет одобрения препарата: Трувада (эмтрицитабин 200 мг / тенофовир дизопроксил фумарат 300 мг) NDA № 021752Orig1s030» . www.accessdata.fda.gov . Проверено 4 августа 2021 г.
16. «Федеральные фонды могут помочь Гладстону решить проблему латентной стадии ВИЧ» . Новости-Medical.net . 12 июля 2011 года . Проверено 4 августа 2021 г.
17. «Ученые из Гладстона обнаруживают, как иммунные клетки умирают во время ВИЧ-инфекции; идентифицируют потенциальное лекарство для блокировки СПИДа». UCSF.edu (пресс-релиз). 18 декабря 2013 года . Проверено 4 августа 2021 г.
18. «Комиссия FDA поддерживает препарат для предотвращения риска заражения ВИЧ» . Вечерние новости CBS.
19. Дойтш, Гилад; Кавруа, Мариэль; Лассен, Кара Г.; Зепеда, Орландо; Ян, Чжиюань; Сантьяго, Марио Л.; Хеббелер, Эндрю М.; Грин, Уорнер К. (2010). «Абортивная ВИЧ-инфекция опосредует истощение Т-клеток CD4 и воспаление в лимфоидной ткани человека». Клетка . 143 (5): 789–801. дои : 10.1016/j.cell.2010.11.001. ПМК 3026834 . ПМИД  21111238. 
20. Галлоуэй, Нидерланды; Дойтш, Г; Монро, КМ; Ян, З; Муньос-Ариас, я; Леви, Д.Н.; Грин, WC (2015). «Передача ВИЧ-1 от клетки к клетке необходима для запуска пироптотической гибели CD4 Т-клеток, полученных из лимфоидной ткани». Представитель ячейки . 12 (10): 1555–63. дои : 10.1016/j.celrep.2015.08.011. ПМЦ 4565731 . ПМИД  26321639. 
21. Дойтш, Гилад; Галлоуэй, Николь Л.К.; Гэн, Синь; Ян, Чжиюань; Монро, Кэтрин М.; Зепеда, Орландо; Хант, Питер В.; Хатано, Хирою; Совински, Стефани; Муньос-Ариас, Иса; Грин, Уорнер К. (2014). «Гибель клеток в результате пироптоза приводит к истощению Т-клеток CD4 при инфекции ВИЧ-1». Природа . 505 (7484): 509–514. Бибкод : 2014Natur.505..509D. дои : 10.1038/nature12940. ПМК 4047036 . ПМИД  24356306. 
22. Монро, КМ; Ян, З; Джонсон-младший; и другие. (Январь 2014). «ДНК-сенсор IFI16 необходим для гибели лимфоидных Т-клеток CD4, абортивно инфицированных ВИЧ». Наука . 343 (6169): 428–32. Бибкод : 2014Sci...343..428M. дои : 10.1126/science.1243640. ПМК 3976200 . ПМИД  24356113. 
23. "Институт геномной иммунологии Гладстона-UCSF". Стволовой подвал . Проверено 30 августа 2021 г.
24. Эшли, Дэн; Дидион, Тим (27 марта 2021 г.). «Исследователи из района залива исследуют, как коронавирус поражает сердце». ABC7 Сан-Франциско . Проверено 8 сентября 2021 г.
25. Дэн, Сяндин; и другие. (24 июня 2021 г.). «Передача, инфекционность и нейтрализация шипового варианта L452R SARS-CoV-2». Клетка . 184 (13): 3426–3437.e8. дои : 10.1016/j.cell.2021.04.025. ISSN  0092-8674. ПМЦ 8057738 . ПМИД  33991487. 
26. «Pfizer, вакцины Moderna против COVID-19 вызывают реакцию против двух ключевых вариантов, показали небольшое исследование» . ФиерсФарма . 17 мая 2021 г. . Проверено 7 октября 2021 г.
27. Лейти, Рон (6 августа 2012 г.). «Исследователи Гладстона нашли лекарство от эпилепсии, которое может помочь пациентам с болезнью Альцгеймера». Сан-Франциско Бизнес Таймс . Получено 27 октября 2022 г. - через bizjournals.com.
28. «Исследования связывают аномальное накопление белка с деменцией» . Нью-Йорк Таймс .
29. «Ученые из Гладстона определяют роль ключевого белка в БАС и лобно-височной деменции» (пресс-релиз). 12 января 2010 года . Проверено 27 октября 2022 г.
30. «Роботизированный микроскоп: прорыв мастера / Исследователь нервных заболеваний объединяет оптику и компьютерное программное обеспечение». 28 марта 2005 г.
31. «Последние новости, диеты, тренировки, полезные рецепты — MSN Здоровье и фитнес» . healthliving.msn.com .^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
32. «Исследователи, финансируемые Национальным институтом здравоохранения, показывают возможную причину повреждения нервов рассеянного склероза» . 24 сентября 2015 года . Проверено 27 октября 2022 г.
33. "Исследователи Лассо TDP-43 с РНК-лариатами" . Форум по исследованию болезни Альцгеймера . 6 ноября 2012 года . Проверено 27 октября 2022 г.
34. Армакола, М.; Хиггинс, MJ; Фигли, доктор медицины; Бармада, С.Дж.; Скарборо, США; Диас, З.; Фанг, X.; Шортер, Дж.; Кроган, Нью-Джерси; Финкбайнер, С.; Фарезе-младший, Р.В.; Гитлер, AD (2012). «Ингибирование фермента, разветвляющего лариат РНК, подавляет токсичность TDP-43 в моделях заболевания БАС». Природная генетика . 44 (12): 1302–1309. дои : 10.1038/ng.2434. ПМЦ 3510335 . ПМИД  23104007. 
35. Наир, Прашант (12 июня 2012 г.). «Профиль Шинья Яманака». Труды Национальной академии наук . 109 (24): 9223–9225. Бибкод : 2012PNAS..109.9223N. дои : 10.1073/pnas.1121498109 . ПМК 3386100 . ПМИД  22619323. 
36. Уэйд, Николас (8 октября 2012 г.). «Гердон и Яманака получили Нобелевскую премию за исследования стволовых клеток». Нью-Йорк Таймс .
37. «Релиз Института Гладстона: исследование раскрывает новый метод устранения основного препятствия на пути к искоренению ВИЧ» . Биокосмос . Проверено 26 октября 2021 г.
38. Уилкокс, Кристи (18 апреля 2012 г.). «Реверс сердечного приступа: ученые перепрограммируют рубцовую ткань в работающие мышцы». Научный американец . Проверено 27 октября 2022 г.
39. «Клетки кожи перепрограммированы в клетки мозга». 7 июня 2012 г.
40. Хигаси, Хироюки; Брюстл, Оливер; Дейли, Джордж К.; Яманака, Шинья (2011). «Номенклатурная система должна быть устойчивой, но и практичной». Клеточная стволовая клетка . 8 (6): 606–607. дои : 10.1016/j.stem.2011.05.010 . ПМИД  21624802.
41. «Перепрограммирование клеток может устранить опасность побочных эффектов в медицине, US News & World Report». Новости США и мировой отчет.
42. «Будущая терапия болезни Альцгеймера: ученые фиксируют ApoE4 в клетках головного мозга человека» . Нейронаука от технологических сетей . Проверено 8 июля 2021 г.
43. «Ученые обнаруживают, как ключевые иммунные клетки умирают во время ВИЧ-инфекции, и идентифицируют потенциальное лекарство для блокировки СПИДа» . Калифорнийский университет в Сан-Франциско .
44. Дойтш, Г.; Грин, WC (2016). «Разбираем, как Т-клетки CD4 теряются во время ВИЧ-инфекции». Микроб-хозяин клетки . 19 (3): 280–91. doi :10.1016/j.chom.2016.02.012. ПМЦ 4835240 . ПМИД  26962940. 
45. Да, Джереми К.Ю.; Морияма, Мию; Ивасаки, Акико (15 июля 2020 г.). «Инфламмасомы и пироптоз как терапевтические мишени для лечения COVID-19». Журнал иммунологии . 205 (2): 307–312. doi : 10.4049/jimmunol.2000513. ISSN  1550-6606. ПМЦ 7343621 . ПМИД  32493814. 
46. «Исследователи фиксируют генетический фактор риска болезни Альцгеймера в клетках головного мозга человека» . 9 апреля 2018 г.
47. Ченгчжонг Ван, Рэмси Наджм, Цинь Сюй, Да Ын Чон, Дэвид Уокер, Морин Э. Балестра, Со Ён Юн, Хайди Юань, Ган Ли, Закари А. Миллер, Брюс Л. Миллер, Мэри Дж. Маллой и Ядонг Хуан . Усиление токсических эффектов аполипопротеина Е4 в нейронах, полученных из ИПСК человека, смягчается корректором низкомолекулярной структуры. Природная медицина, 2018 DOI: 10.1038/s41591-018-0004-z
48. «Нобелевская премия по физиологии и медицине 2012». Нобелевская премия .

Внешние ссылки

• Официальный сайт