Oferta stypendium doktoranckiego w projekcie OPUS NCN
Zapalne rodzaje regulowanej śmierci komórkowej w infekcjach wirusami oddechowymi
finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki
BSP-DSP.111.26.2024
Informacja o projekcie i stypendium
Kierownik Projektu prof. Tomasz Lipniacki
Instytucja prowadząca: Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Oferujemy stypendium w wysokości 5000 PLN/miesięcznie przez okres 48 miesięcy, począwszy od 1 października 2024 roku, pod warunkiem zadowalających wyników.
Streszczenie projektu OPUS
Zainfekowane komórki stosują różne strategie hamowania rozprzestrzeniania się wirusa. Po wykryciu wirusa komórki mogą wydzielić interferony informujące sąsiednie komórki o infekcji, dając im czas na przygotowanie się na rozprzestrzeniający się patogen. Zaalarmowana komórka może próbować strawić wirusy na drodze autofagii lub aktywować program autodestrukcji, czyli programowanej śmierci. Może to być niezapalna apoptoza lub prozapalna, związana z pęknięciem błony komórkowej, pyroptoza lub nekroptoza. Śmierć komórkowa może być również wywołana przez komórki NK (ang. natural killer), które rozpoznają i eliminują zainfekowane lub nowotworowe komórki. Wirusy, dzięki swoim białkom niestrukturalnym, mogą przeciwdziałać autofagii i apoptozie lub wykorzystać te procesy na swoją korzyść. Złożone interakcje między komórką gospodarza a wirusem mogą ostatecznie prowadzić do prozapalnej śmierci komórkowej.
Różne rodzaje prozapalnej śmierci komórkowej zostały stosunkowo dobrze poznane z osobna. Jednakże ich wzajemne interakcje oraz interakcje z mechanizmami apoptozy, które ostatecznie determinują los komórki, nie są dostatecznie zrozumiane. Rozróżnienie między rodzajami śmierci jest istotne, ponieważ aktywacja śmierci prozapalnej ma potencjał immunogenny i może prowadzić z jednej strony do rozwoju skutecznej odpowiedzi adaptacyjnego układu odpornościowego, a z drugiej do szkodliwego ogólnoustrojowego stanu zapalnego.
W projekcie użyjemy dwóch wirusów układu oddechowego, RSV i grypy typu A, oraz komórek nabłonka dróg oddechowych w celu zbadania interakcji między komórką gospodarza a wirusem oraz komórką NK a zainfekowaną komórką, które prowadzą do różnych rodzajów śmierci komórkowej: niezapalnej lub prozapalnej. Naszym celem jest wyjaśnienie wzajemnych relacji między apoptozą a ścieżkami prozapalnymi zarówno na poziomie pojedynczej komórki, jak i na poziomie zainfekowanej populacji komórek. Będziemy badać, jakie czynniki determinują decyzje o losie komórki i wpływają na proporcję komórek wykazujących określony rodzaj śmierci. Sprawdzimy również, czy wspomniane rodzaje śmierci wzajemnie się wykluczają czy raczej pojedyncza komórka może wykazywać połączenie szlaków apoptozy i śmierci prozapalnej.
Wykorzystamy techniki mikroskopowe analizy pojedynczych komórek, w tym obserwacje przyżyciowe różnych typów śmierci poszczególnych komórek w zakażonej populacji komórek. Interakcje międzykomórkowe będą badane przy użyciu urządzeń mikroprzepływowych opartych na kropelkach, co umożliwi przeprowadzenie tysięcy równoległych eksperymentów w izolowanych objętościach (jak na rysunku poniżej). Wykorzystamy opartą na uczeniu maszynowym analizę obrazów uzyskanych z przyżyciowych obserwacji mikroskopowych, aby rozróżnić rodzaje śmierci komórkowej na podstawie zmian w morfologii komórek i aktywacji markerów fluorescencyjnych. Aby zweryfikować spójność naszych wyników i lepiej zrozumieć współzależności zbadanych mechanizmów regulacyjnych, skonstruujemy matematyczne modele wzajemnych oddziaływań szlaków śmierci na poziomie pojedynczej komórki i populacji komórek. Nasze badania, prowadzone we współpracy z wiodącym specjalistą zajmującym się pyroptozą, profesorem Davidem Brough z Uniwersytetu w Manchesterze, zaowocują postępem w zrozumieniu fundamentalnych procesów kontrolujących szlaki śmierci komórkowej i umożliwią lepsze planowanie terapii przeciwwirusowych.
Wymagania dotyczące kandydata
Rekrutacja zgodnie z „Regulaminem Przyznawania Stypendiów Naukowych NCN w Projektach Badawczych Finansowanych ze Środków Narodowego Centrum Nauki”, określonym uchwałą Rady NCN nr 25/2019 z dnia 14 marca 2019 r. (https://ncn.gov.pl/sites/default/files/pliki/uchwaly-rady/2019/uchwala25_2019-zal1.pdf)
Poszukujemy wybitnego kandydata posiadającego dobre podstawy w zakresie matematyki/fizyki/informatyki. Doświadczenie w zakresie uczenia maszynowego będzie dodatkowym atutem.
Oczekujemy, że Kandydat będzie
- Współpracował z zakresie zbierania danych mikroskopowych
- Przeprowadzał analizę zdjęć mikroskopii konfokalnej aby wyjaśnić procesy związane z infekcją wirusową, nieswoistą obrona immunologiczną i śmiercią komórkową. W szczególności oczekujemy zastosowania uczenia maszynowego do identyfikacji różnych typów śmierci komórkowej w oparciu o morfologię komórek.
- Konstruował modele matematyczne na poziomie dynamiki pojedynczej komórki jak i populacji komórek. W szczególności z zastosowanie technik uczenia maszynowego oraz podejścia Bayesa do określenia struktury modelu i jego parametrów.
- Aktywnie współpracował z innymi członkami grupy.
- Przygotowywał publikacje naukowe.
Wymagane dokumenty:
- Kopia dyplomu magisterskiego lub licencjackiego.
- Życiorys zawierający informacje o
publikacjach, preprintach
prezentacjach konferencyjnych,
nagrodach i stypendiach,
a także inne informacje pomagające określić poziom naukowy, doświadczenie badawcze i osiągnięcia kandydata.
Prosimy o dołączenie klauzuli:
"Wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych zawartych w mojej ofercie pracy na potrzeby niezbędne do przeprowadzenia procesu rekrutacji prowadzonego przez IPPT PAN z siedzibą w Warszawie, ul. A. Pawińskiego 5B, zgodnie z art. 13 ust. 1 i 2 rozporządzenia (UE) 2016/679 Parlamentu i Rady z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w zakresie przetwarzania danych osobowych i swobodnego przepływu tych danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46 / WE (RODO)."
Dokumenty powinny być nadesłane do 23 września, 2024 roku do kierownika projektu: prof. Tomasza Lipniackiego Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript., z kopia pani Agnieszki Ponarskiej Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.. Kandydat może zostać zaproszony na rozmowę przez komisją kwalifikacyjną.
Przewidywany termin rozstrzygnięcia konkursu: 27-09-2024.
PhD stipend offer in the research project OPUS
Inflammatory modes of regulated cell death in respiratory viral infections
financed by the National Science Centre (Poland).
BSP-DSP.111.26.2024
Information about the project and stipend
Principal Investigator: prof. Tomasz Lipniacki
Institution: Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences
We offer 5000 PLN/month stipend for 48 months, starting from October 1, 2024, providing satisfactory performance.
OPUS PROJECT ABSTRACT
Infected cells employ various strategies to limit viral spread. After detecting the virus, cells can secrete interferons to inform neighboring cells about infection, giving them time to prepare. They may attempt to digest viral material through autophagy or sacrifice themselves, triggering apoptosis or so-called inflammatory cell death such as pyroptosis or necroptosis – both associated with cell membrane rupture. Cell death can also be triggered by natural killer (NK) cells, which recognize and eliminate infected or cancer cells. Viruses often employ their nonstructural proteins to oppose autophagy and apoptosis and have acquired the capability to hijack and subvert these processes for their benefit. The complex interactions between the host cell and the virus may eventually lead to inflammatory cell death.
Inflammatory modes of cell death have become relatively well understood in isolation, however, their mutual interactions and interactions with apoptosis, which ultimately dictate cell fate, are not sufficiently understood. The distinction between death types is essential as inflammatory death pathways have an immunogenic potential and may trigger effective adaptive immune responses, but also harmful systemic inflammation.
In the project, we will use two respiratory viruses, RSV and Influenza A, and a panel of human respiratory epithelial cells to investigate the virus–host cell and NK cell–infected cell interactions that lead to divergent types of cell deaths: non-inflammatory and inflammatory. Our aim is to elucidate crosstalk between apoptosis and inflammatory pathways both at the single-cell level and at the level of the infected population. We will investigate what factors determine cell fate decisions and dictate the proportion of cells exhibiting a given death type. We will also verify whether the mentioned deaths are executed exclusively, or whether a single cell may exhibit a combination of apoptosis and immunogenic death pathways.
We will use single-cell techniques, including live microscopy, allowing for the observation of different death types in single cells of the infected population. The cell-to-cell interactions will be investigated with the help of droplet-based microfluidics, which enables performing thousands of concurrent experiments in isolated volumes (as in the figure below). We will use machine learning-based analysis of live microscopy images to discern specific types of cell death based on cell morphology and fluorescent markers. To verify the consistency of our findings and provide a broader picture of regulatory mechanisms, we will construct mathematical models of the death pathways crosstalk at the single-cell and cell-population levels. This research, performed in collaboration with a world-leading specialist on pyroptosis, Prof. David Brough, from the University of Manchester, will enable better planning of antiviral therapies by providing a step-change in our current understanding of the fundamental processes controlling cell death pathways.
Requirements for candidate
The recruitment will follow the rules of the National Science Foundation (Poland) given in
https://www.ncn.gov.pl/sites/default/files/pliki/uchwaly-rady/2019/uchwala25_2019-zal1_ang.pdf
For our challenging project, we seek an outstanding candidate who has a good mathematical/physical/computer science background. The experience in machine learning is highly beneficial.
The candidate is expected to
- contribute to gathering microscopic data,
- perform confocal image analysis to elucidate processes associated with viral infection, innate immune responses, and cell death. In particular, it is expected to use machine learning to distinguish between different death types based on dying cell morphology.
- Construct computational models of single-cell and cell population behaviors. He/she is expected to apply the machine learning and Bayesian approaches to deduce model structure and constrain model parameters.
- Actively collaborate with other researchers in the group
- Prepare/draft scientific publications.
Required documents
1. Copy of MSc or Bachelor diploma. With respect to the National Science Foundation regulations, the candidate must have PhD student status during the project.
2. CV containing information about:
Publications, preprints
Conference presentations,
Prizes and stipends,
as well as other information that can help to evaluate the experience, achievements, and scientific standing of the candidate.
Please include in your CV the following clause: "I agree to the processing of personal data contained in my job offer for the needs necessary to carry out the recruitment process conducted by IPPT PAN with headquarters in Warsaw, ul. A. Pawińskiego 5B, according to art. 13 para. 1 and 2 of Regulation (EU) 2016/679 of the Parliament and of the Council of 27 April 2016 on the protection of individuals with regard to the processing of personal data and the free movement of such data and the repeal of Directive 95/46 / EC (RODO).
The documents should be sent till September 23, 2024 to the Project PI, prof. Tomasz Lipniacki Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. with a copy to Department Secretary Ms. Agnieszka Ponarska Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.. If needed the candidates will be contacted and invited for the interview.
Estimated date of conclusion of the competition: 27-09-2024.