BrainMap

Mrs. Beatrice Mihaela Radu

PhD

Full Professor - UNIVERSITATEA BUCURESTI

Researcher | Teaching staff | Scientific reviewer | Manager | PhD supervisor

Beatrice Mihaela Radu is Professor of Biophysics, Faculty of Biology, University of Bucharest. In 2005, she obtained a PhD in Biology at the University of Bucharest and in 2017 a PhD in Neuroscience, Psychological and Psychiatric Sciences at University of Verona. In 2019, she got her Habilitation in Biology and she joined the Doctoral School of Biology. Since 2021, she is a member of CCCDI, extended commitee of Bioeconomy and Life Sciences. Dr Radu is a biophysicist with strong research experience in neuroscience that was part of national/international research teams, and is focused on the study of blood brain barrier in physiological/pathological conditions. She has expertise in project management and evaluation (Uefiscdi, structural funds). She is also a trainer in the Peer Learning program of the University of Bucharest and is actively promoting science to society.

Web of Science ResearcherID: B-9712-2011

Curriculum Vitae (15/04/2024)

Expertise & keywords

Drug safety profiles of two newly-aproved antiepileptics by in vitro screening for pro-arrhythmogenic risk and BBB drug transport Call name: P 4 - Proiecte de cercetare exploratorie - PCE-2021
PN-III-P4-PCE-2021-1422 2022 - 2024

Role in this project: Project coordinator

Coordinating institution: UNIVERSITATEA BUCURESTI

Project partners: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: http://episafe.unibuc.ro/

Abstract:

Epilepsy is a widespread medical condition and according to the World Health Organisation is among the most common neurological disorders. Drug resistance is a major challenge for 30% of the epileptic patients that fail to respond to any medication. Any drug must meet the safety standards and in the respect, newly-aproved or older antiepileptic medications must be evaluated for pro-arrhythmogenic risk and blood brain barrier (BBB) drug transport/permeability. The goal of this project is to analyze the in vitro drug safety profiles of two newly-aproved antiepileptics, cenobamate and fenfluramine, using cell lines expressing human cardiac ion channels, human microvascular endothelial cells and commercial/patient human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) derived cells. The pro-arrhythmogenic risk will be assessed by an original patented method using patch-clamp recordings of at least five ion currents and of externally paced action potentials. The drug pharmacokinetics at the BBB level will be investigated by measuring: i) drug permeability based on transendothelial electrical measurements in mono- and co-cultures conditions, (ii) eflux pumps expression by Western blot, immunofluorescence and qRT-PCR, and (iii) calcium signaling changes by ratiometric measurements. The expected results of this project will have a major impact in the pharmaceutical research/industry and personalised medicine.

Advanced nanoparticle-based materials with synergistic effect on neuronal oxidative stress and beta-amyloid fibrillation for preventive treatment in Alzheimer's disease Call name: P 2 - SP 2.1 - Proiect experimental - demonstrativ
PN-III-P2-2.1-PED-2019-4657 2020 - 2022

Role in this project:

Coordinating institution: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti

Project partners: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti (RO); UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: https://www.icechim-pd.ro/ro/syst_heter/sisteme_heterogene_nanonerves.html

Abstract:

This project aims to develop and to validate a new product and its technology with application in preventive treatment of Alzheimer's disease. This new product includes bioactive ingredients with effect on neuronal oxidative stress (curcumin) and beta-amyloid fibrillation (Ag and ZnO functionalized nanoparticles), and a nanocarrier (PEG-functionalized silica particles), that can act itself as a beta-amyloid fibrillation inhibitor. The main project novelty is related to: (i) study of the interaction of new formulations based on Ag or ZnO NPs and Curcumin encapsulated in functionalized silica NPs with beta amyloid fibrils and (ii) a sistematic and rational scientific approach to strike a balance between the effect of modifying the kinetics of amyloid beta fibril formation and the prevention of toxic effects (otherwise known) on neurons. Project objectives are: (i) to optimize product components and to improve their compatibility; (ii) to develop demonstration model, through components integration and (iii) to test and to validate the demonstration model, on laboratory conditions. Objectives are related to different TRLs: improved compatibility and optimal composition of new formulations based on Ag or ZnO NPs and Curcumin encapsulated in functionalized silica NPs (1st objective) allow properties analysis and improvement (TRL 3). Components integration (2nd objective) and product testing in laboratory conditions (3rd objective) permit technological development up to TRL 4.

Advanced Innovative approaches for predictable regenerative medicine Call name: P 1 - SP 1.2 - Proiecte complexe realizate in consorții CDI
PN-III-P1-1.2-PCCDI-2017-0782 2018 - 2021

Role in this project: Key expert

Coordinating institution: UNIVERSITATEA BUCURESTI

Project partners: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO); UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI (RO); INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE IN DOMENIUL PATOLOGIEI SI STIINTELOR BIOMEDICALE "VICTOR BABES" (RO); INSTITUTUL ONCOLOGIC PROF.DR.I.CHIRICUTA CLUJ-NAPOCA (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: https://unibuc.ro/cercetare/promovarea-rezultatelor-cercetarii/proiecte-de-cercetare/proiecte-cu-finantare-nationala/65pccdi-2018/

Abstract:

Considering that HEALTH is one of the main areas of public priority, the approach of interdisciplinary researches with applicability in Regenerative Medicine can significantly contribute to improving the quality of life of patients with tissue defects. The aim of the project is to create a consortium with complementary research experience in the field of regenerative medicine, which will efficiently use the human resource and modern research infrastructures newly created for the implementation of innovative technologies, with the aim of developing and transferring the results to the economic environment. The project aims to develop new technological products in the form of biocompatible biomaterials designed for bone reconstruction (P1), nerves (P2), soft tissues (P3) and breast reconstruction after tumor resection (P4).

Development of automated patch-clamp technologies for pro-arrhythmogenic risk testing of drug candidates Call name:
P_37_675 2016 - 2020

Role in this project: Project coordinator

Coordinating institution: UNIVERSITATEA BUCURESTI

Project partners: UNIVERSITATEA BUCURESTI ()

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI ()

Project website: https://cipa3.unibuc.ro/en/home-2/

Abstract:

Myometrial interstitial cells – morphological, biophysical and bioelectrochemical characterization. New perspectives for the contractility of human uterus and myometrial regeneration Call name: Joint Applied Research Projects - PCCA-2011 call, Type 1
PN-II-PT-PCCA-2011-3.1-0553 2012 - 2016

Role in this project: Partner team leader

Coordinating institution: INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE IN DOMENIUL PATOLOGIEI SI STIINTELOR BIOMEDICALE "VICTOR BABES" RA

Project partners: INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE IN DOMENIUL PATOLOGIEI SI STIINTELOR BIOMEDICALE "VICTOR BABES" RA (RO); UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE "CAROL DAVILA" (RO); UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: http://www.intercell.ro

Abstract:

The goal of the present project is to demonstrate the role of a new, distinct type of interstitial cells recently described in human uterus – telocytes (TC). TC were never characterized upon biophysical and bioelectrochemical criteria. To meet this purpose we propose the following objectives: in situ 2D and 3D imaging of TC using transmission and tomography electron microscopy; in vitro: phenotyping of TC by immunofluorescence techniques for new markers (e.g. Sca-1); TC phenotype modulation in hormonal environment; TC behavior in hormone-modulated environment by time-lapse videomicroscopy; biomechanical characterization of TC membrane by optical tweezers; TC separation based on the differences in dielectric properties; determination of Ca2+ fluctuations inside TCs before and after hormonal treatment by patch- clamp techniques; evaluation of TC gene expression (for calcium channels) before and after hormone treatment by RT-PCR.

Myometrial TC were mainly studied related to their ultrastructure. There are only few publications regarding isolated TC in uterine cell cultures. The study of TCs in culture represents an advantageous solution for applying most of the above mentioned techniques. We envisage the possibility to apply some exogenous hormonal influences (estrogen, progesterone, oxytocin) which may inhibit uterine premature contractility preventing labor.

The project joins the general objectives of fundamental research in order to understand the ethio-pathogenic mechanisms and some future therapeutically methods meant to increase the birth rate both by artificial insemination control and by premature birth prevention. This study, completely original, can provide better understanding of the mechanisms controlling myometrial contractility and developing new therapeutic strategies. We can consider TC as being not at all insignificant candidates and pretending to have some possible regulatory functions in the contractility process and/or in the regenerative process.

Elucidation of mechanisms of interaction between selected cytotoxic peptides with tumor cells, and optimize their anti-tumor properties Call name:
62-061/2008 2008 - 2011

Role in this project: Partner team leader

Coordinating institution: UNIVERSITATEA "ALEXANDRU IOAN CUZA" IASI

Project partners: UNIVERSITATEA "ALEXANDRU IOAN CUZA" IASI (RO); UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO); SPITALUL CLINIC JUDETEAN DE URGENTA "SF. SPIRIDON" IASI (RO); INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH (RO); INSTITUTUL DE BIOCHIMIE (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: http://neurobiologie.ro/ro/47-romana/contracte-nationale/160-pncdi2-62-0612008

Abstract:

In ciuda progreselor facute in terapia cancerului, exista pe plan mondial un interes deosebit pentru dezvoltarea unor tehnici noi in acest sens, indeosebi pentru evitarea efectelor detrimentale asociate terapiilor curente, precum si a capacitatii celulelor tumorale de a dezvolta rezistenta fata de medicamentele existente. In acest proiect vom studia, utilizind tehnici multidisciplinare de electrofiziologie, biologie moleculara, fluorescenta si modelare moleculara, mecanismele prin care clase particulare de peptide citotoxice exercita efecte anti-tumorale. O atentie particulara va fi acordata dezvoltarii de protocoale experimentale si biosintezei unor peptide citotoxice cu efecte anti-tumorale imbunatatite din punct de vedere al selectivitatii si capacitatilor litice.

Supporting growth of neuronal extensions and formation of synapses with a multipoint optical tweezer Call name:
61-11/2007 2007 - 2010

Role in this project: Partner team leader

Coordinating institution: UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE "CAROL DAVILA"

Project partners: UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE "CAROL DAVILA" (RO); UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO); INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website:

Abstract:

Un proiect recent al echipei noastre, condus de Dr. Trifu Simona, medic psihiatru, a cistigat finatare

pe CNCSIS 2007 pentru realizarea de sinapse cu ajutorul laserului. Date recente (PNAS 2002,

NATURE 2002, SCIENCE 2002) arata posibilitatea de a creste prelungiri neuronale cu ajutorul

laserului, mecanisme de invatare si crestere a eficientei sinaptice (plasticitate sinaptica), precum si

posibilitatea de a urmarii si evalua activitatea electrica a neuronilor prin intermediul influxurilor de

calciu. Tratarea unitara a neuronilor si sinapselor va putea realiza sinapse intr-un mod predictibil si

reproductibil, dupa un design stabilit de experimentatori. Datorita faptului ca in acest proiect se doreste

obtinerea de drepturi de proprietate intelectuala brevetabila (cu autor si proprietar Banciu Daniel

Dumitru), CNCSIS a impus ca informatiile rezultate sa fie clasificate conform reglementarilor legale in

vigoare.

Pe aceasta baza se pot construi retele neuronale cu elemente oscilatorii complexe ce sa interfere

intre ele. Baza modularii acestor oscilatii este data de un neuron cu doua sinapse ce permite inhibitia

sau activarea functiei neuronale. Aceasta modulare este realizata de catre circuite oscilatorii ce contin

neuroni ce au fost transfectati cu material genetic pentru expresia de receptori specifici. Prin acest

circuit oscilant secundar se amplifica semnalul ce trebuie citit din biosensor.

Prin realizarea unei interfete de iesire ce sa contina o fibra musculara cuplata printr-o placa

neuromotorie la circuitul de oscilatie modulat, se simplifica modul de evaluare al activitatii neuronilor

transfectati. Initial aceasta citire se face prin intermediul microscopului, ulterior putindu-se simplifica in

faza de utilizare industriala (neinclusa in proiect).

Biosenzori trebuie ulterior calibrati in functie de liganzii specifici, de liganzi nespecifici, si in functie

de stabilitatea in timp. Dupa aceasta calibrare si caracterizare se evalueaza ce informatii sint

protejabile prin brevet, si se declasifica in vederea publicarii celelalte informatii.

Abordarea interdisciplinara si interinstitutionala se realizeaza prin indeplinirea unor activitati specifice

si integrate. Coordonatorul realizeaza sinapsele, circuitele oscilante si regulatorii si integreaza

rezultatele celorlalti parteneri in realizarea biosenzorilor cu drepturi de proprietate intelectuala,

inclusive activitati conexe, apartinind lui Banciu Daniel Dumitru.

Partenerul 1 realizeaza culturile neuronale primare, caracterizarea electrofiziologica a circuitelor

produse de coordinator si transfectia sinaptica. Modul in care transfectia sinaptica se integreaza in

circuitul mediatorilor secunzi neuronali si informatiile conexe sint drepturi de proprietate intelectuala

apartinind lui Amuzescu Bogdan.

Partenerul 2 evalueaza circuitele neuronale prin imagistica de Ca. Evalueaza eficienta transfectie si

caracterizeaza circuitele neuronale din punct de vedere al interactiei ligand-receptor.

Multifunctional platform for fluorescence microscopy and spectroscopy with electrophysiological and pharmacological applications in neuro-and cardiopatologies Call name:
Capacitati nr. 158/2008 2008 - 2010

Role in this project: Key expert

Coordinating institution: UNIVERSITATEA BUCURESTI

Project partners: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO); INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: http://neurobiologie.ro/ro/47-romana/contracte-nationale/164-pncdi2-capacitati-nr-1582008

Abstract:

Studiile de electrofiziologie reprezinta una din principalele modalitati de investigare a activitatii celulare, in

particular in cazul celulei nervoase. Insa in ultima decada, perfectionarea multor tehnici de microscopie de fluorescenta

a condus la aparitia unei modalitati complementare de investigare la nivel celular si molecular. Cele doua pachete de

tehnici (electrofiziologice si de fluorescenta) se completeaza reciproc privind rezultatele furnizate in invest igatiile in

vivo si in vitro. Rezultatele acestui gen de studii sunt esentiale pentru intelegerea mecanismelor moleculare si celulare la

nivelul sistemelor nervos si cardiovascular, in particular in cazul investigarii efectelor moleculelor cu potential

farmacologic. In acest sens, in laboratoarele performate din tarile dezvoltate s-a initiat in ultima decada implementarea

unor proiecte de infrastructura de tip platforma multifunctionala in cadrul careia sunt utilizate in mod complementar

metode de electrofiziologie si de fluorescenta cu scopul obtinerii unor performante mai ridicate in descrierea

fenomenelor la nivel celular si molecular. Astfel de platforme includ echipamentele standard de electrofiziologie

(instalatii de patch-clamp, voltage-clamp, etc.) si echipamente de investigatii bazate pe fluorescenta (spectrofluorimetre,

microscoape de fluorescenta de camp larg, microscoape confocale etc.). Din perspectiva tehnicilor de microsocopie de

fluorescenta, echipamentul cel mai important in jurul caruia se centraza o astfel de platforma este un microscop

confocal de inalta performanta. De multe ori pe microscopul confocal se monteaza si o instalatie de patch-clamp ceea

ce permite investigarea prin ambele metode a exact aceluiasi preparat biologic. Aceste laboratoare de biofizica

specializate trebuie sa lucreze impreuna cu laboratoare preparative pentru probele biologice de investigat (de ex.

laboratoare de culturi celulare). Datorita costurilor ridicate ale unei astfel de investitii, nu intotdeauna toate

echipamentele platformei sunt amplasate in aceeasi locatie, intrucat platforma poate rezulta si din utilizarea in comun in

mod coordonat a echipamentelor mai multor institutii.

In Romania, exista premisele pentru infiintarea unei astfel de platforme multifunctionale pentru microscopie de

fluorescenta cuplata cu electrofiziologie. Astfel la Universitatea din Bucuresti, Facultatea de Biologie, functioneaza

Baza cu Utilizatori Multipli – Centru de Neurobiologie si Fiziologie Moleculara (BCUM-NFM) care foloseste ca

principale metode de investigare tehnicile de electrofiziologie pe culturi celulare neuronale. In cadrul BCUM -NFM s-au

dezvoltat si unele aplicatii care folosesc microscopia de fluorescenta pentru investigarea probelor pe care se fac si

masuratori de electrofiziologie. La Institutul National de C&D pentru Fizica si Inginerie Nucleara Horia Hulubei (IFIN -

HH), Departamentul de Fizica Vietii si Mediului (DFVM) exista un laborator de spectroscopie si microscopie de

fluorescenta in cadrul caruia s-au pus la punct metodele specifice de baza si sunt in dezvoltare tehnici moderne de tipul

FCS (fluorescence correlation spectroscopy) si TIRF (total internal reflection fluorescence microscopy). Insa

performantele la nivelul investigatiilor pe culturi celulare sau pe tesut (inclusiv in vivo) sunt limitate de lipsa unui

microscop confocal de inalta performanta. Prin inalta performanta pentru microscopul confocal intelegem nu numai

niste parametrii de functionare performanti (rezolutie, achizitie, etc.) dar si posibilitatea de a putea dezvolta pe

echipamentul respectiv (prin adaugare de noi module si accesorii) si alte facilitati decat cele pe care le are la momentul

achizitiei (ex. microscopie multifotonica).

Obiectivul principal al acestui proiect este dezvoltarea capacitătilor de cercetare ale celor doua institutii implicate

(Universitatea din Bucuresti prin BCUM-NFM si IFIN-HH), cresterea competitivitatii lor cu accent pe deschiderea75

catre mediul stiintific international si pe obtinerea de infomatii utile in domeniul farmacologiei implicate in patologiile

sistemului nervos central si ale aparatului cardiovascular. Atingerea acestui obiectiv se realizeaza prin achizitia unui

microscop confocal de inalta performanta care va completa infrastructura celor doua institutii permitand astfel crearea

unei plaftorme multifunctionale de spectroscopie si microscopie de fluorescenta cu aplicatii electrofiziologice si

farmacologice in neuro- si cardiopatologii. Folosind microscopul confocal ne propunem sa dezvoltam in viitorul

apropiat tehnici de fluorescenta moderne (FCS, FRET, FLIM, microsocopie multifotonica) care sa fie folosite in paralel

cu cele electrofiziologice pe aceleasi preparate biologice. In acest scop pe microscopul confocal se va monta o instalatie

de patch-clamp. Necesitatea aparitiei unei astfel de platforme este sustinuta de impactul rezultatelor ce se pot obtine

prin cercetari coordonate folosind ambele pachete de tehnici experimentale in domeniul farmacologiei unor patologii cu

impact larg. Un argument important care sustine acesta initiativa este buna colaborare dintre cele doua institutii si

dorinta comuna de a promova expertiza romaneasca in proiecte de cercetare internationale utilizand o infrastructu ra cu

performante deosebite.

Neuropathic pain mechanisms in transgenic mice with type I diabetes Call name:
41-074 / 18.09.2007 2007 - 2010

Role in this project: Project coordinator

Coordinating institution: UNIVERSITATEA BUCURESTI

Project partners: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO); INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE MEDICO-MILITARA „CANTACUZINO” (RO); INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: http://neurobiologie.ro/ro/47-romana/contracte-nationale/159-pncdi2-41-0742007

Abstract:

Durerea neuropatica este cea mai comuna forma de neuropatie periferica, afectand 30-60% dintre pacientii diabetici. Cele mai comune neuropatii periferice sunt cele senzoriale, in care pacientii prezinta o disfunctie a perceptiei senzoriale. In ciuda acestor date clinice, mecanismele moleculare ale neuropatiei diabetice raman inca neclare. In studiile din literatura, modelul cel mai des utilizat de soarece/sobolan diabetic este cel indus prin injectare cu streptozotocina. Studiul nostru are avantajul utilizarii unui model unic dezvoltat de Institutul Cantacuzino: soarecele dublu transgenic TCR-HA+/-/Ins-HA+/- (dTg). Scopul proiectului este a identifica mecanismele moleculare ale durerii neuropatice pe baza studiilor de electrofiziologie, imunologie, imunofluorescenta si de comportament animal utilizand un model de soarece dublutransgenic cu diabet de tip I. Metodele electrofiziologice si de imunofluorecenta vor viza o gama larga de receptori membranari (familia TRPV) si canale ionice (familia Nav si familia ASIC) cu posibile implicari in mecanismul durerii neuropatice. Studii comportamentale (determinarea pragului de durere la stimuli termici, mecanici, si chimici, detectarea hiperalgeziei si alodiniei; investigatii senzori-motorii, cognitive si exploratorii) si cele sistemice (parametri imunologici celulari si biochimici) vor intregi tabloul clinic si vor valida modelul de soarece pentru diabetul de tip I. In finalul studiului ne propunem testarea unor analgezice naturale (i.e flavonoide: quercetina, curcumina etc.) pe modelul ales, si estimarea potentei lor in reducerea neuropatiei diabetice prin intreaga baterie de teste anterior dezvoltate. Proiectul este de mare complexitate, iar echipele implicate in realizarea sa au o vasta experienta recunoscuta pe plan national si international. Impactul clinic al acestui proiect este extrem de important, studiul constituindu-se intr-o etapa preclinica de elucidare si posibil tratament al neuropatiei diabetice.

Molecular characterization of mechanisms of action of antimicrobial peptides and de novo prediction of molecular structures with high antimicrobial potential Call name:
PNCDI2 61-016/2007 2007 - 2009

Role in this project: Partner team leader

Coordinating institution: INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH

Project partners: INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH (RO); UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO); UNIVERSITATEA "ALEXANDRU IOAN CUZA" IASI (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: http://proiecte.nipne.ro/pn2/50-proiecte.html

Abstract:

Una din preocuparile majore ale cercetarilor in domeniul stiintelor vietii (sanatatii in particular) o reprezinta gasirea unor noi mijloace de a potenta apararea organismului contra agentilor patogeni. O cale foarte promitatoare este producerea unor medicamente bazate pe peptide antimicrobiene (anti-microbial peptides - AMPs). AMPs reprezinta o clasa de peptide mici (max 10 kDa) care au capacitatea de a distruge agenti patogeni de origine microbiana si virala. Mecanismele de actiune sunt cunoscute doar partial si pentru un numar mic de AMPs, iar in general se considera ca actiunea toxica a AMPs se bazeaza pe inducerea de catre aceste molecule in membrana externa a agentului patogen a unor pori aposi ce faciliteaza transferul nespecific al ionilor, ce conduce in final la lizarea celulei-tinta. In cadrul proiectului ne propunem o investigare multidisciplinara a mecanismelor de actiune a AMPs, obiectivele majore fiind: (1) selectia acelui tip de AMPs care produce o eficienta maxima antimicrobiana in conditiile unor efecte secundare minime, (2) analiza factorilor care influenteaza mecanismul de actiune al AMPs la nivelul membranei celulare si corelarea acestora cu eficienta AMPs si (3) predictia unor structuri noi de AMPs cu eficienta sporita. Activitatile proiectului se vor desfasura pe cateva directii: (a) studierea efectelor antimicrobiene, citotoxice (pe celule de provenienta umana si animala) si moleculare (studii electrofiziologice) ale unei clase de AMPs, cu selectia moleculelor cu eficienta maxima si citotoxicitate minima, (b) analiza interactiunii AMPs cu membranele lipidice model si naturale si gasirea acelor parametri fizico-chimici care pot influenta eficienta actiunii AMPs (c) modelarea moleculara a structurii AMPs selectate si predictia, pe baza modificarilor induse in structura primara a AMPs selectat, a unor noi structuri cu eficienta imbunatatita. Proiectul este propus de trei institutii cu expertiza in domeniu: IFIN-HH, Universitatea Bucuresti si Universitatea Al. I. Cuza. In cadrul proiectului se va folosi o varietate larga de tehnici: culturi celulare eucariote si procariote, metode de electrofiziologie, metode bazate pe fluorescenta si tehnici de modelare moleculara.

Nanoscopic investigations of interactions between biomembrane, bacterial toxins and proteins involved in the transfer of antibacterial agents in biomembrane Call name:
CEEX 2-Cex06-11-49/2006 2006 - 2008

Role in this project: Key expert

Coordinating institution: UNIVERSITATEA "ALEXANDRU IOAN CUZA" IASI

Project partners: UNIVERSITATEA "ALEXANDRU IOAN CUZA" IASI (RO); UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO); INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website:

Abstract:

In ultimii ani, o multitudine de experimente de biologie celulara si biochimie au contribuit la modificarea modelului de membrana biologica a lui Singer si Nicholson in unul mai complex, in care lipidele au si roluri functionale si care are la baza microdomeniile lipidice (‘lipid rafts’). Structura si proprietatile acestor microdomenii lipidice, impreuna cu proprietatile electrice ale biomembranelor, reprezinta factori esentiali ce moduleaza interactiunea membranelor cu diferite proteine, procesele de difuzie laterala, specificitatea ligand-receptor, dinamica de conformatie a unor proteine membranare si proprietatile canalelor ionice. O clasa particulara de proteine, si anume toxinele bacteriene ce genereaza pori transmembranari cu structura secundara planara de tip  (-CFTs) reprezinta una din cele mai prolifice clase de proteine implicate in patogeneza bacteriana. In acest proiect ne propunem sa abordam din perspectiva complementara o tema extrem de interesanta, si anume mecanismele prin care alterari controlabile de structura biochimica membranara si anumiti factori fizici exogeni, moduleaza atit activitatea unor toxine bacteriene din clasa -CFT, cit si procesele de permeatie a moleculelor mici (de tipul antibioticelor) prin membrane artificiale cu structura asemanatoare celor naturale. Pentru prima parte a acestui proiect, ca model proteic functional pentru toxinele bacteriene din clasa -CFT, vom utiliza proteina alfa-hemolizina (HL). Ea va fi folosita pentru a studia la nivel de singura molecula insertia si oligomerizarea sa in membrane lipidice artificiale si naturale, in conditii ce mimeaza alterarile biochimice membranare ce pot fi asimilate cu diferite stari fiziologice celulare. In mod complementar, pentru a contribui la elaborarea de strategii mai eficiente pentru combaterea infectiilor bacteriene Gram-negative ce pot avea drept cauza exocitoza toxinelor din clasa -CFTs, vom studia mecanismele prin care valoarea pH-ului solutiei fiziologice, concentratia diferitilor ioni anorganici, compozitia biochimica membranara si proprietatile electrice ale membranelor altereaza proprietatile de permeatie prin porinele considerate a moleculelor din clasa antibioticelor. Acest proiect isi propune sa ofere solutii la urmatoarele problematici : (a) elucidarea, la nivel de singura molecula, a proceselor de insertie membranara si de transport ionic prin toxine bacteriene ce formeaza pori membranari, in conditii de alterare controlata a compozitiei lipidice membranare si (b) elucidarea mecanismelor moleculare prin care pH-ul si compozitia ionica a solutiilor fiziologice altereaza proprietatile fizice si chimice membranare, si ulterior proprietatile de transport macromolecular al unor porini specifici prezenti in membrana externa a bacteriilor Gram-negative. Asemenea studii pot contribui semnificativ la elaborarea de strategii de tratare a infectiilor bacteriene, asimilate cu exocitoza proteinelor din clasa -CFT, prin identificarea conditiilor optime de difuzie in spatiul periplasmatic a moleculelor de antibiotice. Interdisciplinaritatea acestui proiect este asigurata de contributia complementara a unor tehnici de investigare electrofiziologice, de modelare moleculara si imagistica spectroscopica.

Study of mechanisms involved in antibiotic resistance in Gram-negative bacteria impermeability on natural and reconstituted membranes Call name:
168 / 01.09.2006 2006 - 2008

Role in this project: Key expert

Coordinating institution: INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA SI INGINERIE NUCLEARA " HORIA HULUBEI " - IFIN - HH

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website: http://proiecte.nipne.ro/ceex/43-proiecte.html

Abstract:

Rezistenta la antiobice este o problema clinica extrem de des intalnita in tratamentul bolillor infectioase. Solutiile la problematica rezistentei antimicrobiene nu pot sa rezulte decat din intelegerea mecanismelor care stau la baza aparitiei acesteia. In acest sens numeroase tentative experimentale din literatura de specialitate se canalizeaza pe studii genetice asupra tulpinilor bacteriene. Propunerea de proiect abordeaza rezistenta la antibiotice prin studiul mecanismelor moleculare ale penetrarii antibioticelor betalactamice (ceftazidima) si floroquinolonelor (ciprofloxacina) prin membrana externa a bacteriilor Gram-negative. Abordarea tehnica a proiectului implica atat metode experimentale (tehnici de electrofiziologie, tehnici de fluorescenta, metode de realizare a membranelor lipidice model, metode de caracterizare fenotipica si moleculara a tulpinilor bacteriene) cat si de simulare moleculara (metoda de dinamica browniana, chimie computationala etc.). Anticipam ca studiile vor conduce la descrierea detaliata a procesului de transport a ceftazidimei/ciprofloxacinei printr-o porina din membrana externa a E coli (OmpF) si la caracterizarea rolului lipopolizaharidelor in membrana bacteriana, contribuind la intelegerea mecanismelor de rezistenta la antibiotice prin impermeabilitate. De asemenea, prin chimie computationala vor fi realizate predictii de structura pentru noi compusi cu rol antimicrobian. Expertiza stiintifico-tehnica a membrilor consortiului certifica viabilitatea propunerii de proiect si deschide calea integrarii intr-o retea europeana de profil.

project title Call name: P 1 - SP 1.1 - Proiecte de mobilitate pentru cercetatori cu experienta din diaspora
PN-III-P1-1.1-MCD-2016-0005 2016 -

Role in this project: Project coordinator

Coordinating institution: UNIVERSITATEA BUCURESTI

Project partners: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Affiliation: UNIVERSITATEA BUCURESTI (RO)

Project website:

Abstract:

FILE DESCRIPTION	DOCUMENT
List of research grants as project coordinator or partner team leader
Significant R&D projects for enterprises, as project manager
R&D activities in enterprises
Peer-review activity for international programs/projects	Download (108.51 kb) 21/11/2019