Åldrandet av den mänskliga hjärnan, vare sig det är friskt eller patologiskt, är den främsta riskfaktorn för utvecklingen av neurodegenerativa sjukdomar som drabbar miljoner människor världen över. Att få insikt i denna process är avgörande för att främja ett hälsosamt åldrande och utveckla effektiva behandlingar.
I Functional Neurogenomics Lab angriper vi denna viktiga fråga ur ett nytt perspektiv genom att studera transposabla element (TEs). Trots att de är kraftfulla genregulatorer och utgör mer än hälften av vårt genom har TEs till stor del förbisets, vilket lämnar mycket att upptäcka. Vårt tidigare arbete visar att TEs starkt påverkar genuttryck i den mänskliga hjärnan, ofta genom interaktion med sina epigenetiska repressorer som till exempel DNA-metylering. Detta är särskilt relevant eftersom DNA-metyleringsmönster förändras med ålder och vid neurodegenerativa sjukdomar, vilket leder oss till vår huvudfråga: Hur påverkar åldersrelaterade förändringar i epigenetisk repression transposonernas inflytande i vår hjärna?
Vår forskningsvision drivs av hypotesen att DNA-metyleringen över TEs förändras under åldrandet, vilket leder till TE-deriverade förändringar i genuttryck och utvecklingen av neurodegenerativa sjukdomar. För att studera detta fokuserar vi på den vita hjärnsubstansen som är starkt påverkad under åldrandet, och dess huvudsakliga celltyp, oligodendrocyterna. Genom att använda material härlett från patienter, inklusive post-mortem-vävnad och avancerade cellmodeller, kombinerar vi cellulär omprogrammering med CRISPR-baserad gen- och epigenomredigering. Våra multi-omics metoder integrerar DNA- och RNA-sekvenseringsdata med long-read och single-cell-tekniker samt epigenommetoder, med hjälp av TE-anpassade bioinformatiska tillvägagångssätt.
Sammanfattningsvis drivs vår forskning av nyfikenhet på genreglering i den mänskliga hjärnan och syftar till att reda ut de intrikata dynamikerna mellan åldrande, transposabla element och deras epigenetiska repressorer. Genom att utveckla TE-inriktade epigenetiska återställningsstrategier strävar vi efter att överbrygga gapet mellan mekanistisk förståelse och terapeutisk innovation.
