Nowe metody zapobiegania/leczenia cukrzycy

Cukrzyca jest chorobą cywilizacyjną XXI wieku i  jedną z pośrednich przyczyn zgonów oraz bezpośrednio niepełnosprawności na całym świecie. Przeprowadzone w 2021 r. przez Międzynarodową Federację Diabetologiczną badania pokazują, że u ponad pół miliarda osób zdiagnozowano zaawansowane zaburzenia metaboliczne, będące następstwem rozwoju cukrzycy.

Celem projektu jest znalezienie peptydowych inhibitorów agregacji amyliny, hormonu, który wraz z insuliną reguluje poziom węglowodanów w organizmie. Zaburzenia w ilości i funkcjonowaniu obydwu tych hormonów są bezpośrednią przyczyną cukrzycy. Połączenie inhibitorów peptydowych hamujących agregację amyliny ze związkami hamującymi agregację insuliny (koktajl peptydowy) powinno stanowić podstawę do opracowania nowej metody leczenia cukrzycy.

Opracowane rozwiązanie może znaleźć zastosowanie jako nowa metoda leczenia/zapobiegania cukrzycy. Finalnymi odbiorcami są firmy farmaceutyczne, które wytwarzają leki dla osób chorych. Poszukiwanie nowych leków przeciwcukrzycowych, jest kluczowe z uwagi na ilość osób chorych oraz liczbę powikłań i następczych chorób powodowanych przez niewłaściwą gospodarkę węglowodanami.

Projekt ma charakter interdyscyplinarny i obejmuje swoim zakresem syntezę (synteza modyfikowanych fragmentów amyliny) i analizę chemiczną (właściwości fizyko-chemicznych uzyskanych związków, w tym zdolność do hamowania agregacji natywnego hormonu) oraz rozwiązywanie prostych problemów inżynierskich (projekt układu do termostatowania peptydów w warunkach mimikujących warunki fizjologiczne). Badania prowadzone będą wspólnie w Instytucie Chemii Organicznej PŁ oraz na Wydziale Biologii Uniwersytetu Łódzkiego (badania biologiczne).

Zakres badań obejmuje syntezę analogów rdzeni amyloidogennych amyliny (synteza na fazie stałej) oraz sprawdzenie ich podatności do agregacji (badania UV-vis, fluorescencyjne, mikroskopowe). Kolejny etap badań będzie polegał na sprawdzeniu zdolności hamowania agregacji natywnej amyliny ludzkiej w obecności peptydowych inhibitorów agregacji. Kluczowe będzie również sprawdzenie braku efektu cytotoksycznego uzyskanych peptydów względem komórek trzustki. Student zapozna się z metodami syntezy peptydów, syntezy związków naturalnych, ich analizy metodą spektrometrii mas oraz technikami badania podatności do tworzenia złogów amyloidowych (produkty agregacji). Planowane jest wykonanie badań z Czerwienią Kongo, Tioflawią T oraz badań mikroskopowych.