Project information
Mechanisms of cardiomyocyte proliferation - role of GSK3 and ERK1/2 kinases

Kardiovaskulární choroby jsou označovány jako nejčastější příčina smrti, jen v roce 2022 v České republice zapříčinily 46,3 tisíce úmrtí, tedy 38,5 % všech úmrtí (Český statistický úřad, 2022). Z čehož největší část představují ischemické choroby srdeční. Ischemické choroby srdeční vznikají v případě, kdy dochází k nedokrvení srdeční tkáně – ischémii, nejčastěji z důvodu ucpání věnčité tepny. Srdci tak při jeho nepřetržité práci schází kyslík. Při akutním nedostatku kyslíku dochází k infarktu - odumírání nedokrvené části srdeční svaloviny (Zhu et al., 2022). Srdeční buňky (kardiomyocyty) dospělého jedince nemají schopnost regenerace, proto jsou v těchto odumřelých oblastech nahrazeny pouze vazivem tvořícím v místě poškození jizvu. Výkon srdce je tak trvale snížen a podle rozsáhlosti jizvy může dokonce dojít i k jeho opětovnému selhání (Wu et al., 2020).
Jednou z velmi nadějných terapií srdečních onemocnění je transplantace kardiomyocytů vytvořených v laboratoři z pluripotentních kmenových buněk. Bohužel produkce kardiomyocytů je v současnosti finančně a časově velmi náročná. Kardiomyocyty se bezprostředně po svém vzniku přestávají dělit a jejich výtěžnost je tak minimální a celý proces jejich získávání je velmi neefektivní. Výzkum v této oblasti se proto zaměřuje hlavně na identifikaci a charakterizaci faktorů stimulujících proliferaci kardiomyocytů a jejich progenitorů, což povede ke snadnější produkci velkého množství kardiomyocytů. Získané kardiomyocyty mohou být následně použity pro transplantaci do poškozené srdeční svaloviny v rámci buněčné terapie, ke studiu mechanismů srdečních chorob nebo jako model pro testování léčiv (Müller et al., 2018).
Cílem mé práce bude identifikovat mechanismy, které podporují proliferaci kardiomyocytů odvozených z pluripotentních kmenových buněk. Současně budu studovat, zda tyto mechanismy blokují dozrávání kardiomyocytů a jestli zabraňují vzniku dvoujaderných kardiomyocytů, které už nejsou schopny proliferace. Zavedení těchto mechanismů povede k vyššímu výtěžku kardiomyocytů použitelných pro další výzkum.