MECHANOBIOLOGY OF DISEASE

Giancarlo Forte, Ph.D.

E-mail: giancarlo.forte@fnusa.cz
Tel: +420 511 158 278

Zkoumáme mechanismy života a nemocí

1 2 3 4 5

Členové týmu:

RNDr. Jan Fröhlich, Ph.D. – Principal Investigator, Senior Research Specialist, Senior Postdoctoral Researcher (Budget Administrator (PI)
Marco Cassani, Ph.D. – Senior Researcher, Senior Postdoctoral Researcher
Sofia Faes Morazzo, DVM. – Junior Researcher
Giancarlo Forte, Ph.D. – Researcher, Senior Research Team Leader
Mgr. Zuzana Garlíková, Ph.D. – Research Specialist
Dr. Amit Suresh Khairnar – Head Researcher
Stefania Pagliari, , Ph.D. – Senior Postdoctoral Researcher
Daniel Pereira de Sousa, MSc – Junior Researcher
Mgr. Helena Skálová – Research Technician
Mgr. Pavel Šimara, Ph.D. – Postdoctoral Researcher
MUDr. Pavel Tinka – Research Specialist
Mgr. Bc. Vladimír Vinarský, Ph.D. – Senior Postdoctoral Researcher
Mgr. Jan Vrbský, Ph.D. – Senior Postdoctoral Researcher
MUDr. Danica Zapletalová, Ph.D. – Research Specialist

Asistentka:

Romana Vlčková

Research Coordinator

romana.vlckova@fnusa.cz

Výzkumné zaměření

Skupina Mechanobiology of Disease (MBD) je zaměřena na výzkum poruch kardiovaskulárního systému s využitím tkáňových a buněčných modelů, na kterých vědci odhalují mechanobiologické změny doprovázející patologické stavy v průběhu stárnutí, rozvoje srdečních chorob a rakoviny. Pracovní hypotézou skupiny MBD je zjištění, že defekty senzorického aparátu, jímž buňky vnímají, a tedy reagují na vnější mechanické podněty – „mechanosnímací aparát; mochanozom“ – přispívají k patologiím spojeným se stárnutím.
S využitím moderních přístupů mikrofluidiky a technologie mikrovzorování výzkumníci MBD modifikují jednotlivé komponenty mechanozomu dospělých srdečních buněk pocházejících ze srdeční tkáně pacientů se srdečními chorobami, ale také pluripotentních kmenových buněk a kardiomyocytů z nich diferencovaných, a sledují zde efekty vedoucí ke změnám jeho funkce. Mezi další významné nástroje které při studiu používáme patří pokročilé zobrazovacích metody, separace jednotlivých typů buněk podle vybraných parametrů a detailní analýzy na úrovni genové exprese a proteinů.

Hlavní cíle

Charakterizace potenciálních buněčných mechanosensorů, které se mohou účastnit při vzniku srdečních patologií ale sloužit také jako vhodné jako biomarkery onemocnění.
Identifikace nových molekulárních procesů zapojených do získávání srdečního fenotypu.
Vytváření cenných in vitro modelů srdečních chorob.

Technologické vybavení

Laboratorní vybavení pro třídění buněk, analýzu a charakterizaci tkání:
Průtokový cytometr, třídič buněk, multifotonový mikroskop, magnetický separátor buněk, bioreaktory a přístroje pro dynamickou stimulaci a smršťování srdečních buněk, mikrofluidní zařízení, konfokální laserový skenovací mikroskop vhodný pro živé zobrazování, konfokální mikroskop se zvýšeným rozlišením, systém PCR v reálném čase a elektroforetické vybavení.

Vybrané publikace

Perestrelo AR, Silva AC, Oliver-De-La-Cruz J, Martino F, Horváth V, Caluori G, Polanský O, Vinarský V, Azzato G, de Marco G, Žampachová V, Skládal P, Pagliari S, Rainer A, Pinto-do-Ó P, Caravella A, Koci K, Nascimento DS, Forte G. Multiscale Analysis of Extracellular Matrix Remodeling in the Failing Heart. Circ Res (2021) DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.120.317685

Oliver-De La Cruz J, Nardone G, Vrbsky J, Pompeiano A, Perestrelo AR, Capradossi F, Melajová K, Filipensky P, Forte G.Substrate mechanics controls adipogenesis through YAP phosphorylation by dictating cell spreading. Biomaterials 2019. doi: 10.1016/j.biomaterials.2019.03.009.

Nardone G, Oliver De La Cruz J, Vrbsky J, Martini C, Pribyl J, Skládal P, Pešl M, Caluori G, Pagliari S, Martino F, Maceckova Z, Hajduch M, Sanz-García A, Pugno NM, Stokin GB, Forte G. YAP regulates cell mechanics by controlling focal adhesion assembly. Nat Commun 2017. doi:10.1038/ncomms15321.

Pagliari S, Vinarsky V, Martino F, Perestrelo AR, Vrbsky J, Oliver-De-La-Cruz J, Caluori G, Skladal P, Zampachova V, Kytyr D, Grassi G, Sampaolesi M, Rainer A, Forte G. YAP-TEAD control of human pluripotent stem cell mechanics guides cardiogenic mesoderm specification. Cell Death Differ (2020) DOI:10.1038/s41418-020-00643-5.

Martino F, Perestrelo AR, Hejret V, Durikova H, Horvath V, Cavalieri F, Caruso F, Albihlal WS, Gerber AP, O’Connell MA, Pagliari S, Forte G. The mechanical regulation of RNA binding protein hnRNPC in the failing heart. BiorXiv 2021, https://doi.org/10.1101/2021.08.27.457906.

Ergir E, Oliver De La Cruz J, Fernandes S, Cassani M, Niro F, Pereira Sousa D, Vrbsky J, Vinarsky V, Perestrelo AR, Debellis D, Cavalieri F, Pagliari S, Redl H, Ertl P, Forte G. Generation and Maturation of Human iPSC-derived Cardiac Organoids in Long Term Culture. BiorXiv 2022, doi: https://doi.org/10.1101/2022.03.07.483273.

Mosqueira D, Pagliari S, Uto K, Ebara M, Romanazzo S, Escobedo-Lucea C, Nakanishi J, Taniguchi A, Franzese O, Di Nardo P, Goumans MJ, Pinto-do-Ó P, Aoyagi T, Forte G. Hippo pathway effectors control cardiac progenitor cell fate by acting as dynamic sensors of substrate mechanics and nanostructure. ACS Nano (2014) 8: 2033-2047.