Американская биомедицинская исследовательская организация
Институты Гладстоуна — американская независимая некоммерческая биомедицинская исследовательская организация, которая занимается изучением, профилактикой, лечением и излечением сердечно-сосудистых, вирусных и неврологических заболеваний, таких как сердечная недостаточность , ВИЧ/СПИД и болезнь Альцгеймера . [1] Исследователи изучают эти заболевания, используя методы фундаментальной и трансляционной науки . [2] Еще одним направлением деятельности Гладстоуна является развитие технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток одним из исследователей, лауреатом Нобелевской премии 2012 года Шинья Яманакой , для улучшения разработки лекарств, персонализированной медицины и регенерации тканей. [3]
Основанный в 1979 году, Gladstone академически связан с Калифорнийским университетом в Сан-Франциско (UCSF) и расположен рядом с кампусом UCSF в Mission Bay. Организация состоит из пяти крупных институтов, а также нескольких центров, сосредоточенных на различных областях исследований.
Действующим президентом института является Дипак Шривастава.
История
Институт Гладстоуна был основан в 1979 году как исследовательский и учебный центр, расположенный в больнице общего профиля в Сан-Франциско . При первом президенте Роберте Мэхли [4] — ученом-кардиологе, нанятом из Национальных институтов здравоохранения [5] , — институт был запущен с трастовым фондом в размере 8 миллионов долларов от покойного коммерческого застройщика Дж. Дэвида Гладстоуна. [6]
В 2004 году Институт Гладстона переехал в новое здание в районе Мишн-Бэй в Сан- Франциско . [7]
Доктор Мэхли ушел с поста президента в 2010 году, чтобы вернуться к активным исследованиям, и был заменен Р. Сандерсом Уильямсом (бывшим деканом Школы медицины в Университете Дьюка ). [8] Дипак Шривастава стал третьим президентом института в январе 2018 года. [9]
В 2011 году Фонд SD Bechtel, Jr. помог открыть Центр комплексных исследований болезни Альцгеймера, в то время как Фонд Родденберри помог открыть Центр стволовых клеток Родденберри для биологии и медицины. [3] Также в 2011 году был создан независимый и филантропический Фонд Гладстона с целью расширения финансовых ресурсов для институтов. [ необходима ссылка ]
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
Гладстон также является домом для восьми центров, где исследователи из разных институтов могут сотрудничать. Эти центры сосредоточены на исследованиях стволовых и iPS-клеток, а также на исследованиях и терапии нейродегенеративных заболеваний. [10]
Научно-исследовательские программы
Сердечно-сосудистые заболевания
Ученые-кардиологи Гладстона изучают спектр сердечно-сосудистых заболеваний, используя подходы биологии развития, химии и стволовых клеток, а также геномные методы в различных исследовательских программах и институтах. Их исследования включают:
- Определение генетических факторов врожденных пороков развития сердца на ранних стадиях развития
- Изучение различных методов восстановления поврежденных сердец, включая создание сердечных клеток из образцов кожи и преобразование рубцовой ткани в мышечную. [11]
- Изучение эволюции и метаболизма человека для понимания генома человека и заболеваний на клеточном уровне.
- Изучение влияния COVID-19 на сердце. [12]
Вирусология и иммунология
В 1991 году Гладстон расширил свою деятельность, включив 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 ВИЧ и старению. [14]
Их исследования включали:
- Возглавлял глобальное исследование iPrEx , которое привело к одобрению препарата Трувада для профилактики ВИЧ в 2012 году. [15]
- Участие в качестве члена Коллаборатории Мартина Делани по изучению латентности 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 принимал участие в исследовании 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 вакцинам Moderna и Pfizer [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 животных, электрофизиологию , поведенческое тестирование и автоматизированные высокопроизводительные анализы. Кроме того, исследователи Гладстона стремятся ускорить движение фундаментальных научных открытий в клинические испытания, стремясь преодолеть так называемую «Долину смерти». Исследование делает акцент на общих нитях, связывающих различные заболевания и методы их лечения.
Текущие исследовательские программы включают:
- Болезнь Альцгеймера и нарушение работы 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 дефицитами, связанными с болезнью Альцгеймера. [27]
- Болезнь Альцгеймера и аполипопротеин E (apoE) . Раскрыл молекулярные пути, связывающие apoE и болезнь Альцгеймера, и идентифицировал новые препараты, которые противодействуют пагубному влиянию apoE4 — самого важного генетического фактора риска болезни Альцгеймера. [5]
- Болезнь Альцгеймера и тау . Понимание того, как снижение уровня белка тау в мозге улучшает память и другие когнитивные функции у мышей, генетически модифицированных для имитации болезни Альцгеймера. [28]
- TDP-43 . Изучение TDP-43, другого белка, который может способствовать возникновению различных нейродегенеративных расстройств. [29]
- Агрегаты белков и их роль в нейродегенеративных заболеваниях . Помогая раскрыть тайну агрегации белков, наблюдаемую при болезни Хантингтона ( тельца включения ), болезни Паркинсона ( тельца Леви ) и болезни Альцгеймера (нейрофибриллярные клубки и бляшки бета-амилоида), обнаружив, что эти агрегаты не являются виновниками гибели нейронов, а являются частью защитного механизма, который безопасно изолирует токсинные белки в мозге. [30]
- Исследование сети мозговых клеток, контролирующих движение, и того, как ее дисфункция приводит к симптомам болезни Паркинсона. [31]
- Митохондрии и синаптическая дисфункция . Изучение митохондрий, энергопроизводящих субъединиц клеток, и их роли в многочисленных нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и БАС.
- исследование того, как аутофагия может помочь предотвратить разрушение клеток мозга, и как рецептор нейротрофина p75 — белок, участвующий в развитии клеток мозга — играет неожиданную роль как в болезни Альцгеймера, так и в диабете 2 типа. [32]
- Воспаление и нейродегенеративные заболевания . Изучение аномальных воспалительных реакций иммунных клеток в центральной нервной системе, которые могут способствовать прогрессированию рассеянного склероза, нейродегенеративных расстройств и многих других неврологических состояний.
- Лобно-височная деменция . Показал, что белок под названием програнулин не дает типу мозговых клеток становиться «гиперактивными». Если програнулина недостаточно, гиперактивность может стать токсичной и привести к обширному воспалению, которое убивает клетки мозга и может привести к развитию ЛВД. Также показал, что слишком много другого белка под названием TDP-43 играет роль в прогрессировании заболевания ЛВД. Важно, что ученые Гладстона определили способ подавления токсических эффектов TDP-43 при ЛВД и другом нейродегенеративном заболевании: БАС . [33] [34]
Технология стволовых клеток
Еще одним направлением в Гладстоне является развитие технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток одним из его старших исследователей, лауреатом Нобелевской премии 2012 года Шинья Яманакой . В 2006 году Яманака открыл технологию, с помощью которой обычные дифференцированные взрослые клетки (например, фибробласты кожи) могут быть «перепрограммированы» в плюрипотентное состояние, т. е. состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам , которые способны развиваться практически в любой тип клеток в организме человека. Его открытие индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, или iPS-клеток, с тех пор произвело революцию в областях биологии развития, исследования стволовых клеток, а также персонализированной и регенеративной медицины. [35] В 2012 году Яманака был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине. [36]
После открытия Яманаки ученые из Гладстона использовали технологию iPS для исследования решений для болезни Хантингтона и болезни Альцгеймера, а также для создания новой модели для тестирования вакцин против ВИЧ/СПИДа. [37]
Другие работы Института науки о данных и биотехнологии включают:
- Перепрограммирование сердечной соединительной ткани, расположенной в сердце, непосредственно в сокращающиеся 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 с целью поиска решений для лечения болезни Гентингтона 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 клетку iPS.
Трансляционные исследования
Центр трансляционных разработок Гладстона был создан в 2017 году и фокусируется на перепозиционировании лекарств , то есть на перепрофилировании уже одобренных лекарств для новых целей и клинических испытаний с целью ускорения (и снижения стоимости) разработки лекарств. [42]
Исследователи
В настоящее время в институте работают следующие исследователи:
- Катерина Акассоглу , доктор философии — старший исследователь [32]
- Бенуа Бруно, доктор философии — директор Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона
- Брюс Конклин, доктор медицины — старший следователь
- Шэн Дин, доктор философии — старший исследователь [39]
- Дженнифер Дудна , доктор философии — старший исследователь. Лауреат Нобелевской премии по химии 2020 года .
- Барбара Энгельгардт , доктор философии — старший исследователь
- Стив Финкбейнер, доктор медицины, доктор философии — директор Центра систем и терапии [30]
- Уорнер Грин, доктор медицины, доктор философии — директор Центра исследований лечения ВИЧ [43] [44] [45]
- Ядун Хуан, доктор медицины, доктор философии — старший исследователь [41] [46] [47]
- Неван Кроган , доктор философии — старший следователь
- Роберт У. Мэхли, доктор медицины, доктор философии — почетный президент и старший исследователь
- Алекс Марсон , доктор медицины, доктор философии — директор Института геномной иммунологии Гладстона-UCSF
- Леннарт Макке, доктор медицины — директор Института неврологических заболеваний Гладстона [27]
- Мелани Отт , доктор медицины, доктор философии — директор Института вирусологии Гладстона
- Кэтрин Поллард , доктор философии — директор Института Гладстона по науке о данных и биотехнологии
- Дипак Шривастава, доктор медицины — президент Института Гладстона [38]
- Леор Вайнбергер , доктор философии — старший исследователь
- Шинья Яманака — доктор медицины, доктор философии — старший исследователь. 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 исследователь [5]
Ссылки
- ^ Leuty, Ron (27 июля 2012 г.). «Gladstone увеличивает финансирование, науку и известность». www.bizjournals.com . Получено 19 февраля 2020 г. .
- ^ Leuty, Ron (24 июля 2012 г.). «Gladstone, Jesse Dylan сотрудничают в рамках ребрендинга научно-исследовательского института». San Francisco Business Times . Получено 26 июня 2019 г. – через bizjournals.com.
- ^ ab Allday, Erin (19 октября 2011 г.). «Гладстон объявит о новом центре стволовых клеток». SFGate . Получено 19 февраля 2020 г. .
- ^ "Профиль: Институты Дж. Дэвида Гладстона". San Francisco Business Times . 25 февраля 2007 г. Получено 27 октября 2022 г.
- ^ abc http://www.pnas.org/content/103/15/5641/ [ голый URL ]
- ^ "The Gladstone Story". Институты Гладстона. Архивировано из оригинала 11 декабря 2014 года . Получено 27 ноября 2014 года .
- ^ Леви, Дэн (10 сентября 2004 г.). «Стимулирование развития биотехнологий в Сан-Франциско / Институты Гладстоуна откроют исследовательский центр в заливе Мишн». SFGate . Получено 19 февраля 2020 г.
- ^ Leuty, Ron (29 апреля 2011 г.). «Williams превращает науку в золото для сбора средств». www.bizjournals.com . Получено 19 февраля 2020 г. .
- ↑ 15 января, Сэм Хогуд. «Новый президент в институтах Гладстона». Офис канцлера .
{{cite web}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ "Наука | Институты Гладстона". gladstone.org . Получено 26 октября 2021 г. .
- ^ Эшли, Дэн; Дидион, Тим (29 января 2021 г.). «Исследователи Института Гладстона используют генетические подсказки для выявления возможных лекарств для лечения сердечных заболеваний». ABC7 Сан-Франциско . Получено 15 июля 2021 г.
- ^ Перес-Бермехо, Хуан А.; Канг, Серах; Роквуд, Сара Дж.; Симоно, Камилла Р.; Джой, Дэвид А.; Сильва, Ана К.; Рамадосс, Гокул Н.; Фланиган, Уилл Р.; Фозуни, Паринас; Ли, Хуэйхуэй; Чэнь, Пей-И; Накамура, Кен; Уитман, Джеффри Д.; Хансон, 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 iPSC, отражает цитопатические особенности в сердцах пациентов с COVID-19». Science Translational Medicine . 13 (590): eabf7872. doi : 10.1126/scitranslmed.abf7872. PMC 8128284. PMID 33723017 .
- ^ Фимрит, Питер (13 мая 2020 г.). «Институт Гладстоуна в Сан-Франциско разделяет исследовательскую работу в борьбе с коронавирусом и будущими болезнями». San Francisco Chronicle . Получено 4 августа 2021 г.
- ^ Леути, Рон. «Гладстон стимулирует финансирование, науку и славу». San Francisco Business Times . Получено 20 августа 2021 г.
- ^ "Пакет одобрения препарата: Трувада (эмтрицитабин 200 мг/тенофовира дизопроксил фумарат 300 мг) NDA #021752Orig1s030". www.accessdata.fda.gov . Получено 4 августа 2021 г. .
- ^ «Федеральные фонды могут помочь Гладстону решить проблему латентности ВИЧ». News-Medical.net . 12 июля 2011 г. Получено 4 августа 2021 г.
- ^ «Ученые Гладстона обнаружили, как иммунные клетки погибают во время ВИЧ-инфекции; определили потенциальный препарат для блокировки СПИДа». UCSF.edu (пресс-релиз). 18 декабря 2013 г. Получено 4 августа 2021 г.
- ^ «FDA поддерживает препарат для предотвращения риска заражения ВИЧ». CBS Evening News. 8 августа 2013 г.
- ^ 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.
- ^ Galloway, NL; Doitsh, G; Monroe, KM; Yang, Z; Muñoz-Arias, I; Levy, DN; Greene, WC (2015). «Передача ВИЧ-1 от клетки к клетке необходима для запуска пироптотической смерти лимфоидных Т-клеток CD4». Cell Rep . 12 (10): 1555–63. doi :10.1016/j.celrep.2015.08.011. PMC 4565731. PMID 26321639 .
- ^ Дойч, Гилад; Гэллоуэй, Николь ЛК; Гэн, Синь; Ян, Чжиюань; Монро, Кэтрин М.; Зепеда, Орландо; Хант, Питер В.; Хатано, Хирою; Совински, Стефани; Муньос-Ариас, Иса; Грин, Уорнер К. (2014). «Смерть клеток от пироптоза приводит к истощению Т-клеток CD4 при инфекции ВИЧ-1». Nature . 505 (7484): 509–514. Bibcode :2014Natur.505..509D. doi :10.1038/nature12940. PMC 4047036 . PMID 24356306.
- ^ Монро, К. М.; Янг, З.; Джонсон, Дж. Р.; и др. (январь 2014 г.). «ДНК-сенсор IFI16 необходим для гибели лимфоидных Т-клеток CD4, абортивно инфицированных ВИЧ». Science . 343 (6169): 428–32. Bibcode :2014Sci...343..428M. doi :10.1126/science.1243640. PMC 3976200 . PMID 24356113.
- ^ "Gladstone-UCSF Institute of Genomic Immunology". The Stem Cellar . 8 мая 2020 г. Получено 30 августа 2021 г.
- ↑ Эшли, Дэн; Дидион, Тим (27 марта 2021 г.). «Исследователи из Bay Area исследуют, как коронавирус атакует сердце». ABC7 San Francisco . Получено 8 сентября 2021 г.
- ^ Дэн, Сяньдин и др. (24 июня 2021 г.). «Передача, инфекционность и нейтрализация варианта спайка L452R SARS-CoV-2». Cell . 184 (13): 3426–3437.e8. doi :10.1016/j.cell.2021.04.025. ISSN 0092-8674. PMC 8057738 . PMID 33991487.
- ^ "Вакцины Pfizer, Moderna COVID-19 вызывают ответ против 2 ключевых вариантов, небольшое исследование обнаружило". FiercePharma . 17 мая 2021 г. . Получено 7 октября 2021 г. .
- ^ ab Leuty, Ron (6 августа 2012 г.). «Исследователи Гладстона обнаружили лекарство от эпилепсии, которое может помочь пациентам с болезнью Альцгеймера». San Francisco Business Times . Получено 27 октября 2022 г. – через bizjournals.com.
- ^ «Исследования связывают аномальное накопление белка с деменцией». The New York Times .
- ^ "Ученые Гладстона определили роль ключевого белка при БАС и лобно-височной деменции" (пресс-релиз). 12 января 2010 г. Получено 27 октября 2022 г.
- ^ ab "Роботизированный микроскоп: прорыв ремесленника / Исследователь нервных заболеваний объединяет оптику и компьютерное программное обеспечение". 28 марта 2005 г.
- ^ «Последние новости, диеты, тренировки, полезные рецепты — MSN Здоровье и фитнес». healthyliving.msn.com .[ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ ab "Исследователи, финансируемые NIH, показывают возможную причину повреждения нервов при рассеянном склерозе". 24 сентября 2015 г. Получено 27 октября 2022 г.
- ^ "Исследователи заманивают TDP-43 в лассо с помощью РНК-лариатов". Форум по исследованию болезни Альцгеймера . 6 ноября 2012 г. Получено 27 октября 2022 г.
- ^ Армакола, М.; Хиггинс, М.Дж.; Фигли, М.Д.; Бармада, С.Дж.; Скарборо, Е.А.; Диас, З.; Фанг, Х.; Шортер, Дж.; Кроган, Н.Дж.; Финкбейнер, С.; Фарезе-младший, Р.В.; Гитлер, А.Д. (2012). «Ингибирование фермента деветвления РНК-лариата подавляет токсичность TDP-43 в моделях болезни БАС». Nature Genetics . 44 (12): 1302–1309. doi :10.1038/ng.2434. PMC 3510335 . PMID 23104007.
- ^ ab Nair, Prashant (12 июня 2012 г.). «Профиль Синьи Яманаки». Труды Национальной академии наук . 109 (24): 9223–9225. Bibcode : 2012PNAS..109.9223N. doi : 10.1073/pnas.1121498109 . PMC 3386100. PMID 22619323 .
- ^ Уэйд, Николас (8 октября 2012 г.). «Гердон и Яманака получили Нобелевскую премию за исследования стволовых клеток». The New York Times .
- ^ «Gladstone Institute Release: исследование раскрывает новый метод устранения серьезного препятствия на пути к искоренению ВИЧ». BioSpace . 12 мая 2017 г. Получено 26 октября 2021 г.
- ^ ab Wilcox, Christie (18 апреля 2012 г.). «Обращение вспять сердечного приступа: ученые перепрограммируют рубцовую ткань в работающую мышцу». Scientific American . Получено 27 октября 2022 г. .
- ^ ab "Клетки кожи перепрограммированы в клетки мозга". 7 июня 2012 г.
- ^ Хигаси, Хироюки; Брюстл, Оливер; Дейли, Джордж К.; Яманака, Шинья (2011). «Система номенклатуры должна быть устойчивой, но также практичной». Cell Stem Cell . 8 (6): 606–607. doi : 10.1016/j.stem.2011.05.010 . PMID 21624802.
- ^ ab «Репрограммирование клеток может устранить опасность побочных эффектов в медицине, US News & World Report». US News & World Report.
- ^ "Будущая терапия болезни Альцгеймера: ученые исправили ApoE4 в клетках человеческого мозга". Neuroscience from Technology Networks . Получено 8 июля 2021 г.
- ^ «Ученые обнаружили, как ключевые иммунные клетки погибают во время ВИЧ-инфекции, и определили потенциальный препарат для блокировки СПИДа». Калифорнийский университет в Сан-Франциско . 18 декабря 2013 г.
- ^ Дойтш, Г.; Грин, WC (2016). «Изучение того, как Т-клетки CD4 теряются во время ВИЧ-инфекции». Cell Host Microbe . 19 (3): 280–91. doi :10.1016/j.chom.2016.02.012. PMC 4835240 . PMID 26962940.
- ^ Яп, Джереми К.Й.; Морияма, Мию; Ивасаки, Акико (15 июля 2020 г.). «Инфламмасомы и пироптоз как терапевтические мишени для COVID-19». Журнал иммунологии . 205 (2): 307–312. doi : 10.4049/jimmunol.2000513. ISSN 1550-6606. PMC 7343621. PMID 32493814 .
- ^ «Исследователи фиксируют генетический фактор риска болезни Альцгеймера в клетках человеческого мозга». 9 апреля 2018 г.
- ^ Chengzhong Wang, Ramsey Najm, Qin Xu, Dah-eun Jeong, David Walker, Maureen E. Balestra, Seo Yeon Yoon, Heidi Yuan, Gang Li, Zachary A. Miller, Bruce L. Miller, Mary J. Malloy & Yadong Huang. Усиление токсических эффектов аполипопротеина E4 в нейронах, полученных из человеческих iPSC, улучшается с помощью корректора структуры малых молекул. Nature Medicine, 2018 DOI: 10.1038/s41591-018-0004-z
- ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 2012 года". Nobelprize.org .
Внешние ссылки