Přeskočit na hlavní obsah stránky

Mechanobiology of Disease

Náš tým zkoumá základní mechanismy a převádí výsledky z laboratoře do klinické praxe — propojení preklinických modelů s klinickou perspektivou.

Výzkumný pracovník ICRC se zaměřením na translační medicínu. Propojuje preklinické poznatky s klinickou praxí napříč programy kardiologie, neurologie a onkologie.

Aktuálně vede / přispívá do interdisciplinárních projektů spojujících molekulární biologii, zobrazování a péči o pacienty ve Fakultní nemocnici u sv. Anny v Brně.

Výzkumná skupina

Velikost týmu
Velikost týmu: 22 výzkumníků
Místo
Místo: Building B1, 4th Floor
Spolupracuje s
Spolupracuje s Charles University, Prague

Vedoucí výzkumné skupiny

Giancarlo Forte, Ph.D.

Členové

Kateřina Jiráková

Kateřina Jiráková

Junior Researcher

Bc. Branislav Brozmann

Bc. Branislav Brozmann

Junior Researcher

Bc. Tereza Bílková

Bc. Tereza Bílková

Junior Researcher

Mgr. Nikola Kaštánková

Mgr. Nikola Kaštánková

Ph.D. Student

Bacel Aldabash, MSc

Ph.D. Student

Gokula Narayanan Suryanarayanan

Ph.D. Student

Prosenjit Chakraborty, MSc

Ph.D. Student

Marco Cassani, Ph.D.

Marco Cassani, Ph.D.

Senior Researcher, Principal Investigator

Giancarlo Forte, Ph.D.

Researcher, Senior Research Team Leader

Mgr. Martina Tatíčková

Mgr. Martina Tatíčková

Researcher

Mgr. Helena Skálová

Mgr. Helena Skálová

Research Technician, Research Coordinator

Mgr. Zuzana Garlíková, Ph.D.

Postdoctoral Researcher

Ivana Aćimović, Ph.D.

Ivana Aćimović, Ph.D.

Postdoctoral Researcher

RNDr. Jan Fröhlich, Ph.D.

RNDr. Jan Fröhlich, Ph.D.

Principal Investigator, Senior Postdoctoral Researcher, Senior Research Specialist

Dr. Soraia Margarida Da Silva Teixeira Fernandes

Principal Investigator

Stefania Pagliari, Ph.D.

Senior Postdoctoral Researcher

Mgr. Bc. Vladimír Vinarský, Ph.D.

Mgr. Bc. Vladimír Vinarský, Ph.D.

Senior Postdoctoral Researcher

Mgr. Pavel Šimara, Ph.D.

Mgr. Pavel Šimara, Ph.D.

Senior Postdoctoral Researcher

Mgr. Jan Vrbský, Ph.D.

Mgr. Jan Vrbský, Ph.D.

Senior Postdoctoral Researcher

MUDr. Danica Zapletalová, Ph.D.

Research Specialist

MUDr. Pavel Tinka

MUDr. Pavel Tinka

Research Specialist

Asistent týmu

Hlavní cíle

  1. Charakterizace potenciálních buněčných mechanosensorů, které se mohou účastnit při vzniku srdečních patologií ale sloužit také jako vhodné jako biomarkery onemocnění.
  2. Identifikace nových molekulárních procesů zapojených do získávání srdečního fenotypu.
  3. Vytváření cenných in vitro modelů srdečních chorob.

Zaměření výzkumu

Skupina Mechanobiology of Disease (MBD) je zaměřena na výzkum poruch kardiovaskulárního systému s využitím tkáňových a buněčných modelů, na kterých vědci odhalují mechanobiologické změny doprovázející patologické stavy v průběhu stárnutí, rozvoje srdečních chorob a rakoviny. Pracovní hypotézou skupiny MBD je zjištění, že defekty senzorického aparátu, jímž buňky vnímají, a tedy reagují na vnější mechanické podněty – „mechanosnímací aparát; mochanozom“ – přispívají k patologiím spojeným se stárnutím.

S využitím moderních přístupů mikrofluidiky a technologie mikrovzorování výzkumníci MBD modifikují jednotlivé komponenty mechanozomu dospělých srdečních buněk pocházejících ze srdeční tkáně pacientů se srdečními chorobami, ale také pluripotentních kmenových buněk a kardiomyocytů z nich diferencovaných, a sledují zde efekty vedoucí ke změnám jeho funkce. Mezi další významné nástroje které při studiu používáme patří pokročilé zobrazovacích metody, separace jednotlivých typů buněk podle vybraných parametrů a detailní analýzy na úrovni genové exprese a proteinů.

Technologické vybavení

  • Laboratorní vybavení pro třídění buněk, analýzu a charakterizaci tkání:
  • Průtokový cytometr, třídič buněk, multifotonový mikroskop, magnetický separátor buněk, bioreaktory a přístroje pro dynamickou stimulaci a smršťování srdečních buněk, mikrofluidní zařízení, konfokální laserový skenovací mikroskop vhodný pro živé zobrazování, konfokální mikroskop se zvýšeným rozlišením, systém PCR v reálném čase a elektroforetické vybavení.

Vybrané výsledky

  • Perestrelo AR, Silva AC, Oliver-De-La-Cruz J, Martino F, Horváth V, Caluori G, Polanský O, Vinarský V, Azzato G, de Marco G, Žampachová V, Skládal P, Pagliari S, Rainer A, Pinto-do-Ó P, Caravella A, Koci K, Nascimento DS, Forte G. Multiscale Analysis of Extracellular Matrix Remodeling in the Failing Heart. Circ Res (2021) DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.120.317685
  • Oliver-De La Cruz J, Nardone G, Vrbsky J, Pompeiano A, Perestrelo AR, Capradossi F, Melajová K, Filipensky P, Forte G.Substrate mechanics controls adipogenesis through YAP phosphorylation by dictating cell spreading. Biomaterials 2019. doi: 10.1016/j.biomaterials.2019.03.009.
  • Nardone G, Oliver De La Cruz J, Vrbsky J, Martini C, Pribyl J, Skládal P, Pešl M, Caluori G, Pagliari S, Martino F, Maceckova Z, Hajduch M, Sanz-García A, Pugno NM, Stokin GB, Forte G. YAP regulates cell mechanics by controlling focal adhesion assembly. Nat Commun 2017. doi:10.1038/ncomms15321.
  • Pagliari S, Vinarsky V, Martino F, Perestrelo AR, Vrbsky J, Oliver-De-La-Cruz J, Caluori G, Skladal P, Zampachova V, Kytyr D, Grassi G, Sampaolesi M, Rainer A, Forte G. YAP-TEAD control of human pluripotent stem cell mechanics guides cardiogenic mesoderm specification. Cell Death Differ (2020) DOI:10.1038/s41418-020-00643-5.
  • Martino F, Perestrelo AR, Hejret V, Durikova H, Horvath V, Cavalieri F, Caruso F, Albihlal WS, Gerber AP, O’Connell MA, Pagliari S, Forte G. The mechanical regulation of RNA binding protein hnRNPC in the failing heart. BiorXiv 2021, https://doi.org/10.1101/2021.08.27.457906.
  • Ergir E, Oliver De La Cruz J, Fernandes S, Cassani M, Niro F, Pereira Sousa D, Vrbsky J, Vinarsky V, Perestrelo AR, Debellis D, Cavalieri F, Pagliari S, Redl H, Ertl P, Forte G. Generation and Maturation of Human iPSC-derived Cardiac Organoids in Long Term Culture. BiorXiv 2022, doi: https://doi.org/10.1101/2022.03.07.483273.
  • Mosqueira D, Pagliari S, Uto K, Ebara M, Romanazzo S, Escobedo-Lucea C, Nakanishi J, Taniguchi A, Franzese O, Di Nardo P, Goumans MJ, Pinto-do-Ó P, Aoyagi T, Forte G. Hippo pathway effectors control cardiac progenitor cell fate by acting as dynamic sensors of substrate mechanics and nanostructure. ACS Nano (2014) 8: 2033-2047.