יוזמת צ'אן צוקרברג (CZI) הכריזה על ארבע מענקים רב-שנתיים של רשתות תאי חקר לחוקרים החוקרים את גבולות הגנומיקה, ביולוגיה של התא והביולוגיה הסינתטית על ידי פיתוח טכנולוגיות מדידה חדשות. הפרויקטים יפגישו מעבדות אזוריות בקליפורניה, אמצע האטלנטי ומשולש המחקר.
קלאוס האן, דוקטורט, הפרופסור הנכבד לפרמקולוגיה של רונלד ג'י תורמן וחבר במרכז UNC Lineberger Comprehensive Cancer, יוביל יחד עם סקוט סודרלינג פרויקט שכותרתו "משולש מחקר: גילוי הטופולוגיות הנסתרות של הקינום האנושי" PhD, ביולוג תאים באוניברסיטת דיוק ואלברט קיונג, PhD, מהנדס כימי וביו-מולקולרי באוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט.
כל אחד משלושת המוסדות יקבל מיליון דולר, שיוענק על פני שלוש שנים, עם אפשרות הארכה לשנים הבאות. שלושת החוקרים חולקים את המנהיגות של המאמץ הזה, שמתאפשר הודות לשילוב הטכנולוגיות המגוונות של המעבדות שלהם.
קבוצות המשולש יתמקדו ב"קינום", קבוצה של למעלה מ-500 חלבונים שמתפקדים כ"מתגים מולקולריים" החיוניים לתפקוד מערכת העצבים, מחלות נוירולוגיות ומגוון הפרעות לא נוירולוגיות. קינאזות p38, למשל, מגיבות לגירוי מתח ומעורבות בתפקודים קוגניטיביים ורגשיים, כולל חרדה, ניוון עצבי וקבלת החלטות ברמה גבוהה.
עבודה רבה הובילה להבנה של קינאזות ספציפיות וכיצד הן פועלות. מכיוון שקינאזות פועלות יחד כחברים במעגלים גדולים, חשוב גם לחוקרים לראות כיצד הם משפיעים זה על זה ופועלים כמכלול.
זו המטרה של הפרויקט החדש -; המשלבת את היכולת של מעבדת Keung למפות את הקשרים והאינטראקציות בין קינאזות רבות, את היכולת של מעבדת סודרלינג להבין כיצד קשרים אלו ממוקמים ופועלים בתוך המוח, והיכולת של מעבדת האן לראות ולשלוט בפעילויות קינאז בזמן אמת כדי להבין. כיצד אירועי הפעלה חולפים מווסתים את המעגל.
החוקרים מפתחים כלים חדשים לתאם מידע על היבטים שונים אלה של התנהגות קינאז, ולחקור קינאזות בקנה מידה בתוך המערכת העצבית של אורגניזם חי (in vivo). מעבדת Keung יוצרת מכשירים חדשים וגישות סקר מולקולריות כדי לספק מידע מדויק וכמותי על אילו קינאזות מקיימות אינטראקציה וכמה מהירות ומהודקת האינטראקציות הללו.
קבוצת סודרלינג תחקור פעילויות קינאז במוחות חיים, ותבדוק אילו מהאינטראקציות הפוטנציאליות הללו מתרחשות במהלך התנהגויות ספציפיות. מעבדת האן תפתח יכולות לעצור או להתחיל קינאזות במוחות חיים, ולהמחיש את הפעלתם בזמן אמת. מידע זה יוכנס על ידי סודרלינג ב-Duke באמצעות מודל חישובי משולב של הקינום האנושי.
לפרויקט מחקר רב-גוני זה, הכולל פיתוח כלים, יישום ניסיוני ומידול, יש השלכות להתמודדות עם סוגים רבים אחרים של חלבונים ובעיות ביולוגיות אחרות של תאים גבוהים, המתפרשים על פני מחלות אנושיות מרובות. המטרה הסופית של פרויקט זה היא לזהות מטרות טיפוליות חדשות במוח, ולייצר כלי אבחון חדשים המדווחים ומפרשים שינויים דינמיים בקינום האנושי.
