Induction of reparative mechanisms after ischemic brain injury using gene therapy

• Název práce v češtině: Indukce reparačních mechanismů po ischemickém poškození mozku s využitím genové terapie
• Název v anglickém jazyce: Induction of reparative mechanisms after ischemic brain injury using gene therapy
• Klíčová slova: cévní mozková příhoda, okluze střední artérie, genová terapie, NG2 glie
• Klíčová slova anglicky: ischemic brain injury, middle cerebral artery occlusion, gene therapy, NG2 glia
• Akademický rok vypsání: 2022/2023
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Ústav neurověd (13-610)
• Vedoucí / školitel: Ing. Miroslava Anděrová, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 30.09.2022
• Datum zadání: 30.09.2022
• Datum potvrzení stud. oddělením: 22.11.2022

Seznam odborné literatury

1) Du X, Zhang Z, Zhou H, Zhou J. Differential Modulators of NG2-Glia Differentiation into Neurons and Glia and Their Crosstalk.
Cell Mol Neurobiol. 2021 Jan;41(1):1-15. doi: 10.1007/s10571-020-00843-0. Epub 2020 Apr 13. PMID: 32285247.
2) Kirdajova D, Anderova M. NG2 cells and their neurogenic potential.
Curr Opin Pharmacol. 2020 Feb;50:53-60. doi: 10.1016/j.coph.2019.11.005. Epub 2019 Dec 24. PMID: 31877531.
3) Kirdajova D, Valihrach L, Valny M, Kriska J, Krocianova D, Benesova S, Abaffy P, Zucha D, Klassen R, Kolenicova D, Honsa P, Kubista M, Anderova M. Transient astrocyte-like NG2 glia subpopulation emerges solely following permanent brain ischemia.
Glia. 2021 Nov;69(11):2658-2681. doi: 10.1002/glia.24064. Epub 2021 Jul 27. PMID: 34314531.
4) Tai W, Wu W, Wang LL, Ni H, Chen C, Yang J, Zang T, Zou Y, Xu XM, Zhang CL. In vivo reprogramming of NG2 glia enables adult neurogenesis and functional recovery following spinal cord injury.
Cell Stem Cell. 2021 May 6;28(5):923-937.e4. doi: 10.1016/j.stem.2021.02.009. Epub 2021 Mar 5. PMID: 33675690; PMCID: PMC8106641.

Předběžná náplň práce

Cílem dizertační práce bude indukovat neurogenezi po ischemickém poškození CNS v animálním, konkrétně myším modelu fokální cerebrální ischemie a tím podpořit vznik nových neuronů. Neurogeneze bude specificky indukována u NG2 glií, buněk se širokým diferenciačním potenciálem, pomocí vnesení transkripčních faktorů jako je Sox2, Ascl1, Lmxla nebo Nurr1. Transkripční faktory budou vneseny pomocí adeno-asociovaného virového vektoru AAV9 do NG2 gliových buněk. Následně bude studován dopad terapie na rozsah mozkového poškození a funkci nervového systému. Mozková tkáň bude izolována pro imunohistochemickou analýzu (morfologická analýza, kvantifikace). Funkce nově vzniklých neuronů bude ověřena pomocí metody patch-clamp a Ca2+ imaging. Bude provedeno behaviorální testování motorických funkcí (rotarod, cylinder, wire hang).

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The goal of the dissertation thesis is to induce neurogenesis after ischemic brain injury in mice model of focal cerebral ischemia and therefore enable new neurons to differentiate. Neurogenesis will be specifically induced in NG2 glia, which are cells with broad differentiation potencial, using transcripton factors such as Sox2, Ascl1, Lmxla or Nurr1. Transcription factors will be induced using AAV9 in NG2 glia. Subsequently, effect of this therapy will be studied by assesing the extent of brain injury and funtion. Brain tissue will be isolated for immunohistochemistry analysis (morphological analysis, quatification). Funtion of new neurons will be examined using patch-clamp and Ca2+ imaging. Behavioral testing will be used to test motoric function (rotarod, cylinder, wire hang).