Současné pokroky v biotechnologiích nabízí unikátní možnosti k vytváření 3D struktur napodobujících svojí stavbou plně funkční tkáně a orgány in vitro. Tkáňové inženýrství je interdisciplinární obor, ve kterém jsou tyto poznatky využívány ke kombinaci kmenových/progenitorových buněk s bioaktivními materiály a průtokovými systémy. Efektivní použití libovolného typu kmenových buněk je však naprosto závislé na našem poznání molekulárních mechanismů ovlivňujících chování kmenových buněk, na naší schopnosti řídit diferenciaci kmenových buněk do funkčních somatických buněčných typů, či schopnosti vytvářet a ovlivňovat třírozměrné uspořádání kmenových a progenitorových buněk. V rámci řešení projektu specifického výzkumu bude navázáno na naše předchozí zkoumání a budou adresována témata relevantní těmto základním potřebám. Zejména budou i) studovány molekulární mechanismy zodpověděné za genetickou nestabilitu a genetické modifikace lidských embryonálních kmenových (hES) buněk a lidských indukovaných pluripotentních kmenových (hiPS) buněk, ii) budou testovány metody izolace a charakterizace extracelulární matrix a jejich vliv na kmenové a progenitorové buňky, iii) budou vyvíjeny mikrofluidní systémy ke kokultivaci více typů kmenových a progenitorových buněk, iv) bude zkoumána účast miRNA molekul na řízení diferenciace a ustavení plasticity kmenových buněk, v) budou rozvinuty metody pro utváření 3D buněčných agregátů a jejich diferenciaci do specifického typu tkání, vi) budou dále vyvíjeny protokoly diferenciace hES buněk do relevantních buněčných typů, zejména do epiteliálních, neurálních, osteogenních a chondrogenních linií. Fokusace na lidské kmenové buňky bude nově doplněna experimenty směřujícími k pochopení vzniku a vývoje lidského embrya, které s problematikou pluripotentních buněk a na nich postavené medicínské aplikaci úzce souvisí. Hlavními experimentálními přístupy budou in vitro manipulace s buňkami, kvantifikace relevantních mRNA a proteinů pro molekulární fenotypizaci buněčných populací a také zobrazování živých buněk i fixovaných buněk pokročilými mikroskopickými technikami.

Publications