June 2024 Grant Update Weihnachten

PAF-Stipendium: „Neues Paradigma zur Linderung der kardialen Folgen einer Propionazidämie: Überschüssiges Propionat wird in den Beta-Alanin-Speicher des Herzens umgeleitet.“
Förderzeitraum: June 1, 2023 bis Mai 31, 2024
PI: Pawel Swietach

Fortschrittsbericht

Vielen Dank für die Unterstützung unserer Forschung durch a $50,000 Zuschuss zur Unterstützung der Personalzeit, Verbrauchsmaterial, und Tierkosten.

Das Projekt hatte drei Ziele:

Ziel 1: Verfolgen Sie den Einbau von 13C-markierten propiogenen Substraten (ich) in den Beta-Alanin-Pool, (ii) als kanonische Propionat-Metaboliten, und (iii) als propionylierte Proteine ​​in männlichen und weiblichen PA-Mäusen, und beziehen Sie diese Kohlenstoffflüsse auf genetische Messwerte, die für PA relevant sind;
Ziel 2: Setzen Sie die Plasma-Beta-Alanin-Spiegel mit der Größe des kardialen Beta-Alanin-Pools bei Mäusen in Beziehung, und verwenden Sie diese Informationen, um den prognostischen Wert von Beta-Alanin-Messungen im PA-Patientenserum zu bewerten;
Ziel 3: Testen Sie Interventionen, die den Einbau von Propionat in den Beta-Alanin-Pool in kultivierten Myozyten stimulieren, und vergleichen Sie ihre Wirksamkeit zur Linderung der PA-Pathologie mithilfe krankheitsrelevanter zellulärer Messwerte.

Wir freuen uns über Fortschritte in allen Bereichen. Wie bei langfristigen Forschungsprogrammen, Einige Arbeiten sind noch im Gange, aber wir haben einen Zeitplan für die Fertigstellung.

Arbeit unter Ziel 1, und einige Aspekte von Aim 2 und 3 wurden in einer vielbeachteten Publikation veröffentlicht:
„Ein gestörter Propionatstoffwechsel ruft Transkriptionsveränderungen im Herzen hervor, indem er die Histonacetylierung und -propionylierung erhöht.“
Nat Cardiovasc Res. 2023 Dec;2(12):1221-1245

Diese Veröffentlichung erregte große Aufmerksamkeit in der Fachwelt und zog einen Leitartikel der Zeitschrift nach sich. Die Ergebnisse werde ich im September auf einer Epigenetik-Konferenz in Oxford vorstellen. Eines der Ergebnisse ist, dass Beta-Alanin die Verarbeitung von Propionyl-CoA verbessern und einen gewissen Schutz verleihen kann. Den Link zum Papier finden Sie hier:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38500966/

Wie du weißt, Wir suchten nach möglichen industriellen Kooperationen, um PA-Diäten zu verfeinern, Nutzung unserer Beweise für eine positive Wirkung von Beta-Alanin. Trotz unserer Bemühungen, von Ihnen unterstützt, keiner der PA-Anbieter, einschließlich Nutricia/Danone, waren bereit, mit uns in Kontakt zu treten. Deshalb haben wir in unserem Labor einen Tierversuch zur Sicherheit und Wirksamkeit von Beta-Alanin durchgeführt.

Diese Arbeit vervollständigt Aim 3 und ist im Gange. Wir haben die Diät eingeholt und gesichert, und haben die Tiere auf eine 5-wöchige Diät gesetzt, nach der Entwöhnung. Die Herausforderung besteht darin, dass eine minimale Anzahl von Knockout-Mäusen erforderlich ist, um diese in einen Käfig mit veränderter Ernährung zu bringen. Manche Würfe bringen nicht genügend Mäuse hervor, Aus diesem Grund sind diese Experimente schwierig zu planen und langsam durchzuführen. Die folgende Tabelle fasst unsere Fortschritte zusammen:

Tiergruppe	Proben required	Proben erhalten	Geschätzt Vervollständigungszeit
Kontrolldiät	8	8	Vollständig
Mit Beta-Alanin angereicherte Diät	8	4	November 2024
Mit Carnosin angereicherte Diät, ein Beta-Alanin-Derivat	8	4	November 2024

Wir freuen uns, dies bisher mitteilen zu können, Die Diäten sind sicher, , dass sie das Wachstum von Mäusen nicht reduzieren. Sobald die Proben vorbereitet sind, Wir werden in der Lage sein, ihre Ergebnisse zum Stoffwechsel und zur Epigenetik zu bewerten.

Zusätzlich für Aim 2, Wir haben einen Plasmatest für Beta-Alanin vorbereitet. Dies ist jetzt fertig, wartet aber auf Plasmaproben zum Testen. Wir sammeln Proben für eine Zeitreihe von Messungen. Unser Plan ist es, gepaarte Herz- und Plasmaproben zu sammeln, und diese dann für Messungen von Beta-Alanin- und Histonmodifikationen verarbeiten. Die Zeitleiste der Proben ist wie folgt:

Age	Wildtyp weiblich	Wildtyp männlich	PA weiblich	PA schlecht
4 eine Woche alt	0 aus 4	0 aus 4	4 aus 4	3 aus 4
8 eine Woche alt	0 aus 4	0 aus 4	2 aus 4	4 aus 4
12 eine Woche alt	0 aus 4	0 aus 4	4 aus 4	4 aus 4

Die Sammlung von Proben von Wildtyp-Mäusen wird aufgrund der einfacheren Züchtung einfacher durchzuführen sein, und wir gehen davon aus, dass dies bis Ende August abgeschlossen sein wird 2024. Diese Arbeit wird von zwei Postdoktoranden unterstützt, Eleanor Gill und Gul Simsek, die diese Arbeit bis Januar abschließen wollen 2025.
Wir haben jetzt eine Lücke zwischen dem abgeschlossenen Zuschuss (endete im Mai 2024) und das nächste. Wir werden die Forschung in diesem Zeitraum aus anderen Quellen unterstützen können. Sobald die Proben vorbereitet sind, Wir werden diese zur Bearbeitung an Sophie Trefely und Steve Krywawych senden, unsere Mitarbeiter.

Im Rahmen des Projekts, Wir haben auch mit einem Medikamentenverabreichungsunternehmen namens EVOX zusammengearbeitet, um nach Möglichkeiten zu suchen, das Herz gezielt anzusprechen. Diese Arbeit hat einen neuen Weg für Exosomen gefunden, kleine Lieferfahrzeuge, gezielt das Herz erreichen. Wir sind dabei, dies zur Veröffentlichung zu schreiben und hoffen, dass dies dazu beitragen kann, Therapien gezielt auf das Herz auszurichten.

Vielen Dank für Ihre großzügige Unterstützung,

Pawel Swietach