Проект КП-06-Н56/16 – Работна програма
Цели на проекта, хипотези и работна програма
Цели и хипотези
Основната хипотеза залегнала в разработването на проекта, e че зелената биотехнология, може да бъде ефективно използвана за производство на екологично чиста биомаса за получаване на висококачествени екстракти от S. scardica, C. vulgare, M. vulgare L., S. aethiopsis. Вероятният механизъм на протективното действие на тези лечебни растения, основан на намаляване на оксидативния стрес, на повишаване на анти-пролиферативния потенциал и повлияване на активността на АХЕ в клетките, ще допринесе за изясняване на антитуморния и антиокисидантния им потенциал. Това ще предостави възможност за използването им като потенциални, ефективни агенти, допълващи превенцията, терапията и лечението при онкологични заболявания и болест на Алцхаймер.
Работна програма
1. Разработване на ефективна система за размножаване in vitro и производство на биомаса за добив на вторични метаболити при S. scardica, C. vulgare, M. vulgare и S. aethiopsis.
2. Изследване протективния ефект на екстракти от посочените лечебни растения (самостоятелно или в комбинация) в in vivo експериментален модел на болестта на Алцхаймер при плъхове.
3. Изследване влиянието на екстрактите (самостоятелно или в комбинация) върху клетъчната жизненост и пролиферативна активност на култивирани в in vitro условия човешки туморни клетки.
Целите ще бъдат постигнати чрез изпълнение на следните конкретни задачи:
1. In vitro размножаване на S. scardica, C. vulgare, M. vulgare и S. aethiopsis чрез използване на различни биотехнологични техники.
1.1. Разработване на различни варианти хранителни среди с вариране на растежните регулатори и подбор на най-ефективните за микроразмножаване и вкореняване.
1.2. Получаване на растения по разработената in vitro технология за ускорено микроразмножаване.
1.3. Създаване на насаждения от еx vitro адаптирани растения и размножаване in vivo за получаване на биомаса в необходимото количество и качество.
2. Фитохимични изследвания.
2.1. Фитохимичен анализ на in vitro култури и еx vitro адаптирани растения – определяне на антиоксидантна активност, общи полифеноли и общи флавоноиди.
2.2. Получаване и охарактеризиране на лиофилизирани екстракти с високо качество от in vitro култури и ex vitro адаптирани растения
3. Изследване влиянието на екстрактите (самостоятелно и/или в комбинация) с различна концентрация при здрави плъхове и при такива с експериментален модел на деменция от Алцхаймеров тип.
3.1. Изследване на ефекта на екстрактите върху процесите на паметта, обучението и пространствената ориентация;
3.2. Биохимично изследване нивата на ацетилхолинестеразната активност в мозъка при дементни плъхове; определяне нивата на биогенни моноамини (допамин, норадреналин, 5-хидрокситриптамин).
3.3. Проследяване на промени в нивото на оксидативния стрес и активността на антиоксидантните ензими.
3.4. Количествено определяне нивата на невротрофичния фактор BDNF (brain-derived neurotrophic factor) и транскрипционния фактор CREB (cyclicAMPresponse element-binding protein) в мозъчни хомогенати.
4. Изследване влиянието на екстракти (самостоятелно и/или в комбинация) с различна концентрация за различни времеви интервали за антитуморна активност in vitro при човешки туморни клетъчни линии (HeLa – цервикален аденокарцином; HT-29 – колоректален аденокарцином; МСF-7 – аденокарцином на млечна жлеза), като модели на разпространени онкологични заболявания.
4.1. Отчитане на преживяемостта (цитотоксичен ефект) и пролиферацията (цитостатичен ефект) при моделните системи.
4.2. Цитоморфологични изследвания за изясняване на механизмите на цитотоксичното и антитуморно действие на изследваните екстракти.
5. (Био)информатично обобщаване на получените резултати от проведените изследвания.
План за широко разпространение на резултатите от фундаменталните научни изследвания при неизключителни и недискриминационни условия, посредством преподаване, бази данни със свободен достъп, открити публикации или софтуер с отворен код и др.“
Резултатите, получени от изпълнението на проекта са с фундаментален характер и ще представляват интерес за специалисти и научни институции, разработващи проблематика свързана с невробиологията и патофизиологията, както и за научните сектори в български и чуждестранни центрове за изследване на неопластични и невродегенеративни заболявания. Получените данни могат да бъдат в помощ и на специалисти, работещи в областта на биотехнологията на растенията и синтеза на ценни метаболити. Тази целева аудитория определя и основните дейности за разпространяване на резултатите.
Разпространение на резултатите ПО ВРЕМЕ на изпълнение на проекта
Разпространение на материалните резултати:
- Научни публикации – значимите резултати от проведените експерименти ще бъдат изпращани за публикуване под формата на обзори, оригинални и технически статии в авторитетни международни списания с импакт фактор/ранг, реферирани в SCI/WoS/Scopus. Изборът ще бъде насочен към издания, които публикуват фундаментални изследвания, както в областта на съвременната биотехнология, невробиология и невро- и патофизиология. С оглед осигуряването на по-широка видимост на резултатите ще бъдат предпочитани списания, които са широко достъпни за научната общност и такива с възможност за „Open access”. Във всяка публикация по темата приносът на ФНИ като финансираща институция ще бъде упоменат.
- Участие в национални и международни научни форуми. По време на изпълнение на проекта предварителните резултати ще бъдат представяни на подходящи национални и международни научни семинари, конференции и работни срещи, под формата на научни съобщения и/или доклади. Благодарение на тези дейности данните ще станат достояние на по-широка научна аудитория с възможност за разширяване на контактите и сътрудничествата на национално и международно ниво. Особено внимание ще бъде насочено към насърчаване на по-младите членове на екипа за интегриране в научната общност. Подходящи международни форуми са конференциите на FENS Regional meeting конференция Molecular Neuroscience, Neuronal, Neuropsychology; 35th ECNP Congress, International Conference on behavioral, Psychological and Brain Sciences, International Conference „Agriculture for Life, Life for Agriculture“, International Conference on Advances in Bioscience, Biotechnology and Biochemistry, International Conference on Ecological Biotechnology and Sustainable Applications (ICEBSA) и други.
- Изграждане на интернет сайт и поддържане на бюлетин на проекта. Ще бъде изграден уебсайт на проекта, където периодично ще се публикува актуална информация за неговия статус. Бюлетин на проекта ще се поддържа към интернет-страницата на базовата организация (ИФРГ, http://www.bio21.bas.bg/ippg/bg/) и към тази на организацията партньор (ИНб, http://www.bio.bas.bg/neurobio/BG/index.htm ). Отвореното интернет пространството ще осигури възможност получените и публикувани резултати да бъдат по-добре популяризирани, като могат да послужат за създаване на нови ползотворни сътрудничества и намиране на партньори за участие в национални и международни проекти, програми и научни мрежи.
Разпространение на нематериалните резултати:
- Знанията и опитът, придобити от участниците при реализиране на проекта, ще бъдат огласени и споделени под формата на открита среща-дискусия в рамките на институтския Семинар в БО – ИФРГ-БАН и на организацията партньор ИНб-БАН, както и при желание в институциите на останалите участници в проекта. На този открит форум, резултатите от изпълнението на проекта ще бъдат дискутирани с по-широк кръг специалисти с оглед тяхното оптимизиране и възможности за използването им за бъдещи фундаментални изследвания.
- Провеждане на образователни семинари, в които участниците в проекта ще обменят своите специфични познания, компетенции и умения, придобити в хода на изпълнение на проекта, с останалите членове на колектива. На семинарите ще бъдат канени и специалисти с близки научни интереси.
- Придобитият опит в администрирането на проекта и координирането на дейностите ще способства за развитие на лидерски умения у ръководителя и по-младите участници в проекта, което на свой ред ще бъде от значение при бъдещо участие на научното звено като национален координатор на международни проекти.
По време на ЗАКЛЮЧИТЕЛНИЯ ЕТАП на проекта ще се направи подробен отчет на осъществените дейности, в който изпълнението на всички задачи ще бъде анализирано и ще се направят изводи относно възможностите за продължаване на теоретичните изследвания по темата с оглед на възможната им практическа значимост. Тогава се планира и финална среща – семинар, на който ще бъдат поканени представител на ФНИ и специалисти от страната със сродни научни интереси.
Разпространение и използване на резултатите СЛЕД приключване на проекта предвижда:
- Научни публикации и участия в научни форуми – публикуването на част от експерименталните резултати ще продължи и след приключване на проекта; това се отнася за резултатите, които се очакват към средата и края на Етап 2. Обобщени резултати и сравнителни анализи от реализирането на проекта ще могат да се представят на международни конференции и след края на срока на проекта, като приносът на ФНИ като финансираща институция ще бъде упоменат.
- Новите знания, придобити в резултат на проекта и станали достояние на по-широка научна общност чрез публикуването им и представянето им на научни форуми, ще бъдат основа за разработване на идеи за бъдещо сътрудничество с партньори от страната и чужбина.
- Очакваните нови знания, имащи отношение към здраве и качество на живота, биотехнологии и екологично чисти храни у нас и в Европа, са основание за осъществяване на контакти за включване на България към международната научно-изследователски инициативи и мрежи.
Посочените дейности за повишаване на осведомеността относно проекта ще повиши авторитета и международната разпознаваемост на Българската Академия на Науките, в частност на Институт по физиология на растенията и генетика и Институт по невробиология и на дяла от българската наука, занимаващ се с както с биотехнологични изследвания, така и с изследвания при неопластични и невродегенеративни заболявания.
