Il laboratorio di neurobiologia molecolare del Dr. Kim, fondato nel 1998, studia la biologia delle cellule cerebrali che si basano sulla dopamina chimica del cervello per comunicare. I principali disturbi cerebrali come PD, ADHD e schizofrenia sono correlati ad anomalie che colpiscono queste cellule. Parkinson, Alzheimer e malattie autoimmuni comportano danni a specifici tipi di cellule.
Dott. Kim e il suo gruppo lavorano per identificare i componenti difettosi da queste cellule-come il recettore nucleare orfano Nurr1, che è fondamentale per i neuroni della dopamina e l’infiammazione—al fine di comprendere e invertire il danno. Questo fattore di trascrizione sembra essere la chiave per la perdita dei neuroni dopaminergici del sottotipo A9 della substantia nigra nella PD. Nurr1 rappresenta un potenziale bersaglio di droga per i disturbi umani associati, quindi il laboratorio sta esplorando promettenti candidati di farmaci mirati a Nurr1 che potrebbero potenzialmente rallentare la progressione della PD in modo basato sul meccanismo e neuroprotettivo. Anche se Nurr1 è un recettore nucleare indipendente dal ligando, il Dr. Kim ipotizza che Nurr1 possa avere ligando endogeno (s) e sta perseguendo per identificare e caratterizzare il potenziale ligando endogeno di Nurr1(s).
Inoltre, il laboratorio del Dr. Kim ha aperto la strada allo sviluppo di cellule staminali sicure e specifiche del paziente utilizzando una nuova tecnica-una svolta molto promettente per il trattamento e lo studio delle malattie umane. Le terapie di sostituzione cellulare richiedono cellule staminali clinicamente sicure che possono essere utilizzate per generare molti (possibilmente tutti) tipi di cellule. La maggior parte delle cellule iPS sono state derivate attraverso l’uso di vettori virali e non sono ideali per lo studio e il potenziale trattamento delle malattie umane. Il laboratorio ha aperto la strada alla generazione di cellule iPS umane sicure attraverso la consegna diretta di proteine riprogrammanti. Più recentemente, il laboratorio del Dr. Kim ha identificato nuovi meccanismi alla base del processo di riprogrammazione attraverso il controllo metabolico, che gli ha permesso di elaborare metodi di riprogrammazione più efficienti e più sicuri. Le nuove cellule iPS generate utilizzando nuovi metodi possono rappresentare cellule biomedicamente-e clinicamente-ideali, fornendo potenziali piattaforme per studiare i meccanismi della malattia umana e raggiungere l’obiettivo a lungo termine della terapia cellulare sostitutiva personalizzata.
Basato sui meccanismi trascrizionali del sistema neuronale della dopamina mesencefalo, il laboratorio del Dr. Kim si concentra sullo sviluppo di nuove terapie basate su meccanismi e neuroprotettivi per PD e altri disturbi neurodegenerativi e neuropsichiatrici. Inoltre, la ricerca del laboratorio sul coinvolgimento putativo dei percorsi infiammatori nella neurodegenerazione e in altre condizioni come l’autismo include studi incentrati sull’interazione tra il sistema immunitario e il cervello, con l’obiettivo di identificare i regolatori chiave della neuroinfiammazione. Sorprendentemente, recenti studi di diversi laboratori tra cui il laboratorio del Dr. Kim hanno identificato Nurr1 come un modulatore chiave dell’infiammazione (neuro)che funziona come repressore trascrizionale per la produzione di citochine neurotossiche. In effetti, il laboratorio ha scoperto che piccole molecole che migliorano la funzione di Nurr1 possono sopprimere in modo robusto la neuroinfiammazione e l’espressione di geni proinfiammatori nelle cellule immunitarie. Pertanto, l’approccio del laboratorio può essere molto promettente per il potenziale trattamento delle malattie umane correlate all’infiammazione (neuro)sia all’interno che all’esterno del sistema nervoso centrale.
