Bjørt Kragesteen

Multicellular organisms critically rely on systems such as red blood cell production (erythropoiesis) to sense oxygen availability and ensure a continuous systemic supply. Yet, the precise underlying molecular mechanisms and their regulatory dynamics are not well understood.In this project, I will use the lens of human evolution to decipher gene regulatory networks that govern cellular systems functions responsible for Tibetan adaptation to high-altitude hypoxia. This low oxygen environment poses extreme challenges to human physiology, yet Tibetans have genetically adapted and show increased fitness compared to non-adapted neighbours. Investigating this natural experiment can shed light onto fundamental mechanisms regulating biological processes that control oxygen homeostasis. To this end, I will develop a novel interdisciplinary approach using human kidney organoids to model erythropoiesis regulation in genetically adapted backgrounds and apply state of the art genome engineering and single cell high resolution technologies as readouts. This innovative interdisciplinary approach will elucidate the genetic and regulatory mechanisms that are fundamental in hypoxia physiology. New insights may shed light on medically relevant hypoxia and the next generation of regenerative medicinal approaches to better human health.

För att säkerställa en kontinuerlig och systemisk tillförsel av syre, är människokroppen beroende av flera olika system, varav produktionen av röda blodkroppar (erytropoes) utgör ett av de mest kritiska. Trots detta är de underliggande molekylära mekanismerna bakom erytropoes till stor del okända. I detta SSMF-projekt kommer jag att använda mig av insikter om människans evolution för att avkoda de genreglerande nätverk som styr de cellulära systemen ansvariga för syretillförsel, särskilt genom att undersöka tibetaners anpassning till höghöjdshypoxi. Den låga syrehalten i denna miljö medför extrema utmaningar för människokroppens fysiologi och har format den tibetanska populationen genom genetisk anpassning. Att utforska detta naturliga experiment kommer att ge värdefulla insikter i de mekanismer som styr biologiska processer som upprätthåller syrehomeostasen i människokroppen. För att uppnå detta mål kommer jag och mitt team kommer att skapa mänskliga njurorganoider för att modellera regleringen av erytropoes i genetiskt anpassade bakgrunder och använda transkriptionella och epigenetiska analyser på enskilda celler. Inom ramen för detta innovativa projekt kommer vi att identifiera molekylära kretsar som styr celltillstånd och belysa de regulatoriska mekanismerna bakom hypoxifysiologin. Detta ger insikt i medicinskt relevanta hypoxiförhållanden och kan bidra till utvecklingen av regenerativa mediciner för att förbättra människors hälsa.