PAF ausgezeichnet a $32,912 research grant to Oleg Shchelochkov, M.D. and Charles P. Venditti MD, PhD at National Human Genome Research Institute, National Institutes of Health – 2018

“Diversion of Isoleucine and Valine Oxidative Pathway to Reduce the Propionogenic Load in Propionic Acidemia.”

Patients with propionic acidemia require lifelong protein restriction. In addition to taking a protein restricted diet, many propionic acidemia patients are also prescribed medical formulas. This dietary approach aims to decrease the intake of four amino acids that can become propionic acid. These four amino acids – Isoleucin, Valin, threonine, and methionine – are called essential, because they cannot be made in the human body and need to be supplied from foods. Too much protein intake creates a situation where excess can lead to a buildup of propionic acid in the body. On the other hand, limiting these four amino acids too much can lead to poor growth. Deshalb, patients’ diets are optimized to minimize propionic acid production while encouraging good growth. We wonder whether it is possible to increase dietary protein intake while minimizing the risk of propionic acid buildup.

To answer this question, we are planning to do a series of experiments in zebrafish. Why use zebrafish? Zebrafish share significant similarity to humans in how they process propionic acid. Außerdem, zebrafish reproduce and mature quickly, which are very important qualities to help search for new drugs that could be used to treat propionic acidemia. Our zebrafish are kept in a special building where the animals are being cared for by a dedicated team that includes scientists, veterinarians, engineers, aquatic specialists, and many others. They check on fish and feed them several times a day, maintain fish tanks, and keep their water very clean.

This type of facility is unique and had enabled our studies of metabolic diseases in zebrafish. Our ongoing studies have shown that zebrafish affected by metabolic diseases have symptoms that are very similar to patients. Even with treatment, affected fish have difficulty growing, get tired easily, have poor appetites and sometimes perish before adulthood. Using special genomic tools, we are planning to change in how the fish processes protein to direct it away from becoming propionic acid. As we make these changes to the biochemical pathways of propionic acidemia zebrafish, we will be carefully watching how these treatments improve their growth, development, appetite and survival. These experiments will help us understand how we can potentially reduce propionic acid toxicity while helping patients achieve a less restrictive diet.

Interview mit Joel Pardo – Summer 2020

Kannst du mir etwas über dich erzählen und wie du dich für Wissenschaft interessiert hast??

Ich habe mich immer für die Wissenschaften interessiert. Ich denke, letztendlich hat mich meine Forschungserfahrung an der University of California zu einer Karriere in der Wissenschaft getrieben, San Diego,,es,sehen,,en. Die Betreuung, die ich von Dr.. Joshua Bloomekatz hat mir geholfen, die Fähigkeit zu entwickeln, wissenschaftlich zu argumentieren und die Möglichkeiten zu schätzen, professionell zu wachsen. Ich habe von ihm gelernt, wie man Experimente entwirft, um wichtige wissenschaftliche Fragen zu beantworten. Wir hatten oft lange Diskussionen über die Richtung meines Projekts. Er half mir, die Sammlung von Beobachtungen aus verschiedenen Quellen zu verstehen und mein eigenes unabhängiges Denken zu fördern. Er gewann eine Wertschätzung für seine analytische Denkmethode, Ich begann mich eines Tages als Beitrag zum wissenschaftlichen Denken als Arzt-Wissenschaftler zu sehen.

Während Ihrer Ausbildung bei NIH, Sie haben an einem Projekt gearbeitet, um neue Behandlungen mit Zebrafischen zu finden. Was fandest du spannend und herausfordernd am Studium von Zebrafischen??

Die meisten Menschen sind mit Mäusen vertraut, die in der Wissenschaft häufig verwendet werden, um neue Medikamente zu finden und zu testen. Die Arbeit mit Mäusen erfordert viel Arbeit, um genügend Tiere für ein Experiment zu haben. Zebrafisch, andererseits, kann nach einem Zuchtzyklus Hunderte von Nachkommen hervorbringen. Zebrafische legen Eier direkt ins Wasser, das macht es auch einfacher, sie kurz nach dem Schlüpfen zu studieren. Etwas überraschend,Die Zebrafischenzyme, die mit Propionsäure umgehen, sind den Enzymen beim Menschen sehr ähnlich. Diese beiden Eigenschaften von Zebrafischen machen sie zu einem aufregenden Modell für die Untersuchung einer Krankheit wie Propionazidämie.

Einer der schwierigsten Teile meiner Forschung an Zebrafischen war ihre Größe. Zebrafisch-Nachkommen sind sehr klein, weniger als einen viertel Zoll messen. Ich musste viel Zeit damit verbringen, Zebrafische unter dem Mikroskop zu betrachten und zu lernen, wie man sie bewegt, ohne sie zu verletzen. Dies kann schwierig sein, da diese kleinen Tiere in diesem jungen Alter zerbrechlich sind.

Können Sie uns etwas über Ihr PA-Projekt erzählen??

Früher in meiner Arbeit, Wir konnten Zebrafische bekommen, die Mutationen in den Genen hatten, die mit Propionazidämie verbunden sind. Ich musste verstehen, was Propionazidämie mit Zebrafischen macht. Wir konnten zeigen, dass die Propionazidämie im Zebrafisch der Krankheit, die wir bei Patienten sehen, sehr ähnlich sieht. Fische mit Propionazidämie hatten einen schlechten Appetit, ist nicht gut gewachsen, und hatte Schwierigkeiten, sich zu bewegen. Verwendung spezieller genetischer Werkzeuge, Wir haben dann versucht zu ändern, wie Zebrafische Propionsäure verarbeiten, und ihnen geholfen, länger zu überleben. Unsere vorläufigen Ergebnisse sind vielversprechend, Es ist jedoch noch mehr Arbeit erforderlich.

Was sind Ihre Pläne, nachdem Sie Ihre Ausbildung bei NIH abgeschlossen haben??

Das NIH-Postbac-Programm ist ein Vollzeit-Forschungspreis für Studenten, die kürzlich einen Bachelor-Abschluss gemacht haben und eine Karriere in Naturwissenschaften oder Medizin in Betracht ziehen. Ich hatte das Glück, mich Dr.. Charles Vendittis Labor 2 vor Jahren an dem Zebrafischprojekt unter Dr.. Oleg Shchelochkov. Ich habe meine Post-Bac-Erfahrung sehr genossen. Rückblick auf die Vergangenheit 2 years, Ich fühle das Labor, und insbesondere die Betreuung von Dr.. Shchelochkov, hat mein Wachstum als zukünftiger Arzt-Wissenschaftler mit Wurzeln in der Propionazidämie-Forschung erleichtert und gefördert. In 2019 Ich habe mich an mehreren US-amerikanischen Universitäten für MD / PhD-Programme beworben. Nach Reisen in über ein halbes Dutzend Staaten und Interviews an vielen fantastischen Universitäten, Ich entschied mich schließlich für das Ausbildungsprogramm für Ärzte und Wissenschaftler an der University of Minnesota. Da plane ich meinen Übergang zum Programm, Ich suche gerade nach Wintermänteln.