Regulacja połączeń między neuronami
Uczestnicy finansowanego przez UE projektu "Manipulating neuronal outgrowth using a novel pneumatic micro gene gun" (MANIPULATING TILING) pracowali nad zidentyfikowaniem czynników, które kierują wzrostem neuronalnym i zarządzają nim. Celem badaczy było opracowanie możliwości badania neuronów i manipulowania nimi na poziomie pojedynczej komórki, zarówno in vitro, jak i w nienaruszonym organizmie zwierzęcym. Jako obiekt badań in vivo oraz in vitro posłużył system nerwowy pijawki lekarskiej. Pijawki idealnie nadają się do takich badań, ponieważ działanie i morfologia ich neuronów zostały już dobrze scharakteryzowane. Podczas badań skoncentrowano się na neuronach mechanosensorycznych, które reagują na bodźce świetlne oraz nacisk. Ponadto mogą one wytwarzać rozgałęzienia i połączenia synaptyczne. Pola receptorowe zorganizowane są jako sieć przetworników pokrywających skórę w sposób zbliżony do pokrycia podłogi płytkami (stąd określenie "płytki"). Z poprzednich prac wynika, że interakcje pomiędzy komórkami mają decydujące znaczenie dla płytek sensorycznych. W doświadczeniach in vivo badacze wykorzystywali tradycyjny system mikroiniekcji oraz innowacyjną, opracowaną przez uczestników projektu technologię o nazwie pneumatyczny kapilarny pistolet genowy. Podawali reagenty do precyzyjnie zdefiniowanych miejsc na skórze oraz do systemu nerwowego nienaruszonych embrionów i osobników dorosłych w celu wprowadzania i wytrącania genów. Doświadczenia związane z kulturą komórek neuronowych przeprowadzano na wyizolowanych neuronach pijawek. Naukowcom udało się ukierunkować wzrost neuronalny i dostosować procesy neuronalne do uporządkowanych substratów. Badali rolę, jaką w sygnale nakierowywania aksonów pełnią netriny, które są według przypuszczeń odpowiedzialne za kierowanie mechanosensorycznym procesem formowania płytek. Wyekstrahowanie mRNA z embrionów pijawek i analiza komplementarnego DNA umożliwiły wyizolowanie receptorów netrinowych — UNC-5 oraz DCC. Ważne jest to, że receptor netrin DCC został zidentyfikowany i zsekwencjonowany po raz pierwszy. Wyniki projektu zaprezentowano w kilku publikacjach. Działania realizowane w ramach projektu umożliwiły sporządzenie nowego schematu rozwojowego neuronów zmysłowych oraz opracowanie sposobów pobudzania ponownego unerwiania skóry przeszczepianej po urazach. Wykorzystanie pistoletu genowego nowej generacji usprawni opracowywanie innowacyjnych metodologii manipulacji genowej i podawania leków.
