Projektid

Euroopa Liit on algatanud mitmeid roheleppega seotud algatusi, et säilitada elu Maal ja parandada selle kvaliteeti, sealhulgas nullsaaste tegevuskava (Zero Pollution Action Plan), talust taldrikuni strateegia (Farm to Fork) ja roheleppe tööstusplaan (Green Deal Industrial Plan). Kõik need algatused vajavad olulist innovatsiooni, mis põhineb uutel teadmistel ja oskustel – teadusuuringutel, koolitustel ja haridusel. Samuti eeldavad need tööstuse kohanemist, ühiskonna kaasamist ning tarku regulatsioone – see on globaalne väljakutse. Veelgi enam, rohepööre vajab suurel hulgal spetsialiste, kes suudaksid neid muutusi ellu viia. Seega projekti „Kestliku tuleviku innovaatiline keemia ja biotehnoloogia“ (INNOCHEMBIO) eesmärk on koolitada tulevasi jätkusuutliku keemia ja biotehnoloogia eksperte, kes aitavad Euroopal astuda järgmised sammud rohepöörde elluviimisel. Projekti raames koolitatud spetsialistid ja nende poolt loodud lahendused aitavad vähendada keemia- ja põllumajandussektori keskkonnamõjusid, arendada keskkonnasõbralikke analüüsimeetodeid ning hinnata uute materjalide ohutust. Seda kõike tehakse interdistsiplinaarsete uurimisprojektide kaudu rahvusvahelises teaduskeskkonnas, koostöös tööstuse, avaliku sektori ja ühiskonnaga, nelikheeliksi (quadruple helix) põhimõttel põhineva koolitusprogrammi kaudu. Tulemusena ei ole INNOCHEMBIO lõpetajad mitte ainult oma ala tippeksperdid, vaid ka valdkonna eestvedajad ja suunanäitajad. Läbimõeldud karjääriplaneerimine tagab oskusliku tööjõu kõigis neljas sektoris. INNOCHEMBIO on rahvusvaheline konsortsium, mida juhib TalTech – ülikool, millel on üle 100 aasta pikkune kogemus keemia ja biotehnoloogia alases teadus- ja õppetöös. Projekti eesmärkide saavutamiseks värvatakse kuni kahes voorus 15 doktoranti, kelle õpingud kestavad 48 kuud. Selle aja jooksul saavad doktorandid erialast koolitust nii Eestis kui ka välismaal: töötades oma uurimisprojektiga, osaledes TalTechi ja partnerasutuste pakutavatel laiapõhjalistel kursustel ning saades praktilise töökogemuse erasektoris.

Euroopas diagnoositakse igal aastal veerand maailma vähijuhtumitest, mis teeb vähist piirkonna teise peamise surma ja haigestumise põhjuse südame-veresoonkonnahaiguste järel. Kui me ei võta otsustavaid meetmeid, suureneb vähisurmade arv ELis 2035. aastaks enam kui 24%, muutes vähi ELi peamiseks surmapõhjuseks. Piiriülene koostöö saab sellele väljakutsele vastu astuda, ühendades andmeid erinevatest allikatest ja vormidest ning tuues esile väärtuslikke teadmisi, mis süvendavad meie arusaama vähist. Kuid eetilised, juriidilised ja riiklikud regulatsioonid, samuti andmetele juurdepääsu protsessid – sealhulgas ELi isikuandmete kaitse üldmääruse (GDPR) erinevad tõlgendused – loovad olulisi takistusi. Euroopa vähiga seotud uurimistaristute tehnilised koostalitlusprobleemid ning patsientide ja kodanike õigus kontrollida, kes ja milleks nende isikuandmeid kasutab, muudavad andmete jagamise veelgi keerukamaks. Projekt pakub Euroopa teadlastele, VKEdele ja uuendajatele detsentraliseeritud koostöövõrgustikku nimega „UNCAN-CONNECT“ vähiteaduse tarbeks. See koosneb nii tehnilistest komponentidest kui ka valitsemis-, vastavus- ja tegevusraamistikust, mis põhineb UNCANi tegevusplaanil, eesmärgiga see ka tegelikult ellu viia. Eesmärk on hõlbustada juurdepääsu vähiandmetele, edendada avatud teadust ja muuta vähiteadust ning -ravi revolutsiooniliselt, kaasluues avatud lähtekoodiga „föderatsioonide föderatsiooni“ platvormi. Seda arendatakse konkreetsete kasutusjuhtude põhjal, keskendudes kuuele peamisele vähitüübile: pediaatriline vähk, lümfoidsed kasvajad, kõhunäärmevähk, munasarjavähk, kopsuvähk ja eesnäärmevähk, tehes aktiivset koostööd erinevate sidusrühmadega, sealhulgas teadlaste, VKEde, tööstuslike lõppkasutajate ja kodanikega. Projekt tugineb olemasolevatele Euroopa teadustaristutele nagu BBMRI ning algatustele nagu EOSC4CANCER, CanSERV, EUCAIM, et võimaldada sujuvat andmete salvestamist, jagamist, töötlemist ja neile juurdepääsu liikmesriikide ja seotud riikide vahel. See lähenemine soodustab koostalitlust ja koostööd, kiirendades arengut vähiteaduses. See tegevus on osa 2022. aastal loodud Vähimissiooni projektiklastrist „Mõistmine“.

Rakuprotsesside rakenduste teadustaristu koondab Eestis oleva raku- ja molekulaarbioloogia alase oskusteabe ning arendab välja TÜ, TTÜ, TLÜ, EMÜ ning KBFI ühiskasutusega aparatuurikompleksi, mille eesmärk on arendada teadusalast kompetentsi ja teenuseid nii mikroobsete protsesside rakenduste valdkonnas kui ka loomarakkudes toimuvate protsesside mõistmisel ja analüüsil. Taristu visioon on koondada Eestis olev rakuprotsesside alusuuringuid ja rakendusi puudutav oskusteave ühiseks teenuskeskuseks, mis oleks oluliseks partneriks nii ravimikandidaatide arendajatele, meditsiiniasutustele kui ka tervise- biotehnoloogia ning keskkonna valdkonnaga tegelevatele era ja avaliku sektori asutustele. Taristu fookuses on valdkondlike teenuste arendamiseks vajalike aparatuurikomplekside juurutamine, teenuste ja aparatuuri kasutamise võimaluste pakkumine ning oma valdkonna populariseerimine ühiskonnas laiemalt, et kindlustada valdkonna teadlaste juurdekasv ja tegevuste jätkusuutlikkus.

Neuraalne plastilisus on närvisüsteemi võime muuta vastusena stiimulitele oma aktiivsust, korraldades ümber oma struktuuri, funktsioone või ühendusi, olles seeläbi mälu peamine rakuline alus. Aktiivsusega reguleeritud geenid mängivad neuraalse plastilisuse kujunemisel üliolulist rolli ja selle protsessi häired põhjustavad erinevaid närvisüsteemi haiguseid. Neurotrofiin BDNF on üks kõige paremini uuritud aktiivsusega reguleeritud geene ja selle polümorfismid on seotud inimese kognitiivsete häiretega. Meie tulemused paigutavad aktiivsusega reguleeritud geenide hulka ka aluselise heeliks-ling-heeliks transkriptsioonifaktori TCF4, mis on seotud erinevate psühhiaatriliste ja autismi spektri häiretega. Käesoleva projekti eesmärk on uurida intellektipuude ja autism spektri häirete geeniregulatsiooni, keskendudes haigustega seotud transkriptsioonifaktoritele TCF4, SATB2, FOXP1 ja neurotrofiinile BDNF, et leida uusi ravimsihtmärke.

Närvisüsteem koosneb mitmetest erinevatest rakutüüpidest, mis moodustavad koes tihedalt läbipõimunud peenstruktuuri. Rakud on omavahel tihedalt kontaktis ja närvisüsteemi talitlemisel toimuvad pidevad interaktsioonid rakkude vahel. Selline ehitus muudab keeruliseks nii biomolekulide analüüsi moel, mis võimaldab rakke üksteisest eraldada puhtalt ja peenstruktuuridesse kuuluvat osa ohverdamata. Üheks käesoleva projekti eesmärgiks on tehnoloogiline arendustöö, millega töötatakse välja rakutüübi-põhine proteoomika meetod närvisüsteemi rakutüüpide analüüsimiseks. Teiseks projekti eesmärgiks on uurida, kuidas neuronite ja astrogliia rakkude koos kasvatamisel rakukultuuris ühe rakutüübi aktiveerimine mõjutab teise rakutüübi geeniekspressiooni, ning milliste rakkudevaheliste signaalmolekulide kaasabil selline kommunikatsioon toimub.

The OptimaMind project is focused on time-restricted-eating to enhance brain health and combat the challenges of ageing. Historically, human access to food was often sporadic, making intermittent fasting (alternatively called Time-Restricted Eating (TRE)) a natural part of life. This historical context sets the stage for understanding the potential benefits of TRE in modern times, especially in the context of cognitive health. TRE has been shown to induce adaptive molecular changes that protect cellular resources while enhancing physical and cognitive performance. Such changes include a reduction in systemic inflammation and an increase in cellular antioxidant potential. One of the examples of TRE effects is the production of beta-hydroxybutyrate (BHB), a ketone body enhancing cognitive functions. BHB, produced in the liver, is an essential energy substrate offering beneficial properties over other energy sources. Conversely, frequent meal consumption and a lack of physical activity can inhibit BHB production, thus diminishing its positive effects. The OptimaMind project aims to study the effects of TRE on biomarkers of cognitive functions, particularly in ageing populations, using various methods. The proposed project will utilise existing biobank samples and different fasting protocol cohort data available in Europe to investigate neuroprotective biomarkers in a diverse population. The expected outcomes include new insights into TRE as a non-pharmacological strategy to enhance cognitive longevity and prevent dementia. The project also aims to inform healthcare providers and the public about practical, evidence-based strategies for maintaining brain health. OptimaMind will influence public health recommendations, clinical practices, and the wellness industry, ultimately aiming to improve cognitive health and quality of life in ageing populations.

Gliiarakkude hulka kuuluvad astrotsüüdid on üheks peamiseks rakutüübiks kesknärvisüsteemis (KNS). Astrotsüütidel on oluline roll KNSi arengu ja homöostaasi tagamisel ning nende rakkude talitlushäired aitavad kaasa kõigi peamiste neuroloogiliste häirete tekkimisele. Hiljutised uuringud on näidanud, et neuronite aktiveerumise mõjul neist lähtuvad stiimulid avaldavad olulist mõju astrotsüütides toimuvale geeniekspressioonile. Neid muutusi reguleerivad mehhanismid astrotsüütides on aga veel suures osas teadmata. Käesolev projekt keskendub just selle küsimuse uurimisele. Me kasutame nüüdisaegseid funktsionaalgenoomika lähenemisviise, et analüüsida regulatoorelemente ja transkriptsioonifaktoreid astrotsüütides vastusena neuronite aktivatsioonile. Projekti tulemusel saadav ülevaade nendest mehhanismidest aitab aru saada stiimul-sõltuvast geeniekspressiooni regulatsioonist KNSis. See omakorda panustab mitmete neuropatoloogiate tekkemehhanismide mõistmisesse.

Pitt-Hopkinsi sündroom (PTHS) on geneetiline autismi spektri häire, mida põhjustavad mutatsioonid või deletsioonid transkriptsioonifaktori 4 (TCF4) geeni ühes alleelis. PTHS loommudelis on näidatud, et TCF4 funktsioonide sünnijärgne taastamine aitab haigussümptomeid leevendada. Seega võivad terapeutilised lähenemisviisid TCF4 taseme või aktiivsuse suurendamiseks aidata ka Pitt-Hopkinsi sündroomiga patsiente. Varasemalt on teada, et histooni deatsetülaaside aktiivsuse pärssimine suurendab TCF4 transkriptsiooni aktiivsust ja parandab hiiremudelis TCF4 puudumisega seotud mäluhäireid. Seda mõju vahendavad tõenäoliselt mõningad TCF4 kaasrepressorid, näiteks ETO / RUNX1T1, kes värbavad histooni deatsetülaase. Histooni deatsetülaaside inhibiitoritel on aga väga laialdane mõju raku transkriptsioonile ja need omavad seetõttu erinevaid kõrvalmõjusid. Käesolevas projektis pakume välja, et spetsiifiliste TCF4 kaasaktivaatorite või kaasrepressorite aktiivsuse või TCF4-ga seondumise mõjutamine võib suurendada TCF4-sõltuvat transkriptsiooni, leevendades seega Pitt-Hopkinsi sündroomi sümptomeid, omades samal ajal patsientidele vähem kõrvaltoimeid. Sel eesmärgil püüame põhjalikult tuvastada TCF4-st sõltuvas transkriptsioonis osalevad kaasregulaatorid ja leida viise nende tegevuse mõjutamiseks. Projekti konkreetsed eesmärgid on järgmised: (1) tuvastada erinevate TCF4 valgu variantidega seotud kaasregulaatorid; (2) määrata tuvastatud kaasregulaatorite toimemehhanism ja TCF4 valguga interakteeruvad piirkonnad; (3) töötada välja vahendid TCF4 kaasregulaatorite transkriptsioonilise aktiivsuse või seondumise mõjutamiseks.