Na przestrzeni ostatnich dekad obserwujemy znaczne zmiany w stylu życia (tj. dieta, aktywność fizyczna i ekspozycja mikrobiologiczna), które przyczyniają się do wzrostu częstości występowania nadwagi i otyłości u ludzi na całym świecie. W konsekwencji prowadzi to do licznych powikłań i ciężkich schorzeń ściśle powiązanych z zaburzeniem równowagi metabolicznej jakim jest cukrzyca, z chorobami układu sercowo - naczyniowego, zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, stłuszczeniem wątroby i nowotworami.

Obecnie cukrzycę dzieli się na dwa główne typy: cukrzycę typu 1 (T1D) oraz cukrzycę typu 2 (T2D). U pacjentów z T1D obserwujemy drastyczny spadek liczby komórek beta (komórki β) w trzustce, co w konsekwencji prowadzi do upośledzenia wydzielania insuliny i hiperglikemii. W drugim modelu chorobowym (T2D), insulinooporność powoduje kompensacyjną ekspansję komórek β i niebezpieczny wzrost stężenia insuliny w osoczu. Warto nadmienić, że większość genów powiązanych z typem T2D reguluje masę lub/i funkcję komórek wydzielniczych trzustki. Nowatorskie podejście terapeutyczne zakłada próby zwiększenia funkcjonalnej masy komórek wydzielniczych trzustki w miejsce uciążliwej suplementacji insuliną. Cukrzyca jest więc obecnie chorobą chroniczną wymagającą leczenia podtrzymującego przez całe życie. Naturalna i długotrwała regeneracja masy komórek β skutkująca faktycznym wyleczeniem cukrzycy jest ważnym krokiem milowym, na który wszyscy oczekujemy. Medycyna regeneracyjna wkracza obecnie do kanonu badań naukowych i praktyki klinicznej.W naszej pracy opieramy się na wcześniejszych odkryciach w dziedzinie biologii strukturalnej białek, niskocząsteczkowych inhibitorach oraz ludzkich organoidach pochodzących z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) w celu poznania mechanizmów regeneracji frakcji komórek endokrynnych trzustki. Badania naukowe wykazały, że niektóre kinazy, włączając podwójnie specyficzną kinazę tyrozynowa DYRK1A oraz izoformę β kinazy syntazy glikogenu 3 (GSK3β) hamują proliferację i aktywność trzustkowych komórek β. Biorąc pod uwagę złożoność mechanizmu choroby, jest mało prawdopodobne aby była ona wywoływana przez pojedynczy czynnik. Dlatego tak istotne jest dokładne zrozumienie molekularnych mechanizmów badanych elementów składowych regulujących procesy zachodzące w komórkach. Głównym wskazaniem prowadzonych przez nas badań jest opracowanie specyficznych inhibitorów w celu trwałego usprawnienia funkcji komórek β. W naszych pracach wykorzystujemy najnowocześniejsze modele komórkowe do badań in vitro, włączając izolowane ludzkie wyspy trzustkowe jak i laboratoryjne modele zwierzęce (myszy). Staranne planowanie eksperymentalne poparte gruntowną wiedzą specjalistyczną, w połączeniu z szeroką międzynarodową i międzywydziałową współpracą akademicką oraz wsparcie sektora klinicznego, znacząco przyczyni się do sprawnej realizacji założeń niniejszego projektu. Zaproponowana przez nas strategia badawcza zakłada pozyskanie nowych narzędzi w terapii przeciwcukrzycowej. Spodziewanym efektem realizacji projektów będzie potwierdzenie skuteczności opracowanych niskocząsteczkowych inhibitorów dla stymulacji wzrostu przeszczepionych komórek β oraz utrzymanie populacji tych komórek w żywym organizmie. W dłuższej perspektywie, proponowane strategie stwarzają wizję opracowania modeli terapeutycznych pozwalających na całkowite wyleczenie cukrzycy (w miejsce obecnie stosowanej suplementacji insuliną), a w konsekwencji poprawę jakości życia milionów ludzi i znaczącą ulgę dla systemów opieki zdrowotnej na świecie.

• South China University of Technology
• Perpha Pharmaceuticals
• Helmholtz Zentrum Muenchen
• Institute for Medicinal Chemistry, Leibniz University, Hanover
• Arctic University of Norway
• Dana Farber Cancer Institute
• Warszawski Uniwersytet Medyczny
• Wydział Chemii UJ