Ponad 6 mln złotych z Narodowego Centrum Nauki na badania podstawowe w MIBMiK
Dr hab. Wojciech Pokrzywa, prof. dr hab. Matthias Bochtler oraz Aleksandra Uryga znaleźli się w gronie laureatów grantów Narodowego Centrum Nauki. Finansowane badania będą się skupiać na patogennych mutacjach w komórkach, poszukiwaniu leków na dziecięcą białaczkę oraz wpływie roślinnych hormonów na schorzenia wątroby u człowieka.
Zrozumieć szkodliwe mutacje
Badania dr. hab. Wojciecha Pokrzywy opierają się na zidentyfikowaniu szkodliwych mutacji w kluczowych enzymach odpowiedzialnych za znakowanie i usuwanie wadliwych białek.
„Prawidłowa degradacja białek jest konieczna do utrzymania ludzkich komórek w zdrowiu. Zrozumienie, w jaki sposób mutacje upośledzają zdolność enzymów do oznaczania białek przeznaczonych do degradacji pozwoli nam określić, które z nich są nagromadzone w komórce, oraz badać sposoby przywrócenia ich właściwej równowagi” – wyjaśnia dr hab. Pokrzywa. Korzystając z modeli C. elegans, które naśladują ludzkie mutacje, oraz zaawansowanych technik obrazowania i analiz biochemicznych, jego zespół będzie badać wpływ tych defektów na stabilność białek i funkcjonowanie całego organizmu. Ich odkrycia mogą przyczynić się do powstania terapii dla ciężkich wieloukładowych schorzeń, opartych na nowych metodach regulacji zaburzeń równowagi białek.
Obok wyjaśnienia mechanizmów molekularnych stojących za tymi zaburzeniami, naukowcy będą dążyć do znalezienia cząsteczek, które wzmacniają interakcję między enzymem a jego substratami. Wysokoprzepustowe wirtualne badania przesiewowe i modelowanie strukturalne pozwolą na poszukiwania związków zdolnych do przeciwdziałania patogennym mutacjom. Docelowo prace te mogą być źródłem inspiracji dla powstania nowych strategii naprawy zaburzeń równowagi białek, dając nadzieję na skuteczniejsze leczenie chorób.
Badania dr. hab. Wojciecha Pokrzywy, kierującego Laboratorium Metabolizmu Białek, zatytułowane „Celowanie w Proteinopatie: „Zrozumienie i Łagodzenie Skutków Mutacji w Receptorze Ligazy Cullin-RING” zostało nagrodzone czteroletnim grantem NCN OPUS, panel NZ3, na kwotę 2 946 788 zł”.
Sztuczna inteligencja pomoże walczyć z białaczką
Białaczka limfoblastyczna (ALL) to najczęstszy nowotwór dzieci, który bez leczenia szybko prowadzi do śmierci. Terapia z użyciem bakteryjnych asparaginaz, kluczowych w leczeniu ALL, często wiąże się z odpowiedzią immunologiczną, która zmniejsza skuteczność leczenia. „Długotrwała ekspozycja krwioobiegu na białko niepochodzące od człowieka wywołuje niepożądaną odpowiedź immunologiczną u około połowy pacjentów. U 30% pacjentów układ odpornościowy wykazuje nadmierne niepożądane skutki uboczne. U kolejnych 20% nie ma wykrywalnych skutków odpowiedzi immunologicznej, ale powoduje ona, że leczenie asparaginazą jest nieskuteczne” – podkreśla prof. Matthias Bochtler, kierownik Laboratorium Biologii Strukturalnej w MIBMiK. Nagrodzony grantem projekt badawczy przewiduje zaprojektowanie mniej immunogennych enzymów, torując drogę dla personalizowanej terapii nowotworowej. W badaniu znajdą zastosowanie algorytmy uczenia maszynowego, będące podstawą działania tzw. sztucznej inteligencji. „Jeśli nasze podejście okaże się skuteczne, badanie stanie się kolejnym przykładem zastosowania medycyny personalizowanej, opracowanej w oparciu o genotyp pacjenta.” – mówi prof. Bochtler.
Prof. Matthias Bochtler otrzymał grant OPUS w ramach panelu NZ1 na badanie pt. "Ukryte" asparaginazy jako ulepszone leki białkowe w terapii ostrej białaczki limfoblastycznej u dzieci”. To badanie będzie sfinansowane przez NCN kwotą 2 875 400 zł.
Sztuczna inteligencja pomoże walczyć z białaczką
Białaczka limfoblastyczna (ALL) to najczęstszy nowotwór u dzieci, który nieleczony szybko prowadzi do śmierci. Terapia z użyciem bakteryjnych asparaginaz, kluczowych w leczeniu ALL, często powoduje odpowiedź immunologiczną, która zmniejsza skuteczność terapii. „Długotrwała ekspozycja krwioobiegu na białko niepochodzące od człowieka wywołuje niepożądaną odpowiedź immunologiczną u około połowy pacjentów. U 30% pacjentów układ odpornościowy wykazuje nadmierne niepożądane skutki uboczne. U kolejnych 20% nie ma wykrywalnych skutków odpowiedzi immunologicznej, ale powoduje ona, że leczenie asparaginazą jest nieskuteczne” – podkreśla prof. Matthias Bochtler, kierownik Laboratorium Biologii Strukturalnej w MIBMiK. Nagrodzony grantem projekt badawczy przewiduje zaprojektowanie mniej immunogennych enzymów, które będą mogły stanowić pierwszy krok do personalizowanej terapii nowotworowej. W badaniu znajdą zastosowanie algorytmy uczenia maszynowego, będące podstawą działania tzw. sztucznej inteligencji. „Jeśli nasze podejście okaże się skuteczne, badanie stanie się kolejnym przykładem zastosowania medycyny personalizowanej, opracowanej w oparciu o genotyp pacjenta.” – mówi prof. Bochtler.
Prof. Matthias Bochtler otrzymał grant OPUS w ramach panelu NZ1 na badanie pt. "Ukryte" asparaginazy jako ulepszone leki białkowe w terapii ostrej białaczki limfoblastycznej u dzieci”. To badanie będzie sfinansowane przez NCN kwotą 2 875 400 zł.
Czy roślinny hormon wpływa też na ludzką wątrobę?
Kwas indolo-3-octowy (IAA) to hormon roślinny i pochodna tryptofanu. Człowiek go nie wytwarza – jego źródłem może być wyłącznie dieta i przemiana materii mikrobów żyjących w naszych jelitach. Wpływ IAA na komórki ludzkie, szczególnie na wątrobę, jest słabo poznany. Wielokrotnie zaobserwowano, że zarówno zbyt niski, jak i zbyt wysoki poziom tego hormonu w organizmie koreluje z chorobami na tle metabolicznym. Dotychczasowe badania na zwierzętach sugerują terapeutyczny potencjał IAA, jednak jego mechanizmy działania pozostają niejasne. - Dostępne dane ograniczają się do fragmentarycznych analiz. Brakuje całościowych badań nad odpowiedzią komórek wątroby na IAA – podkreśla autorka badania, Aleksandra Uryga. W ramach nagrodzonego projektu, przeprowadzone zostaną kompleksowe eksperymenty, pozwalające zrozumieć mechanizmy działania IAA na różne typy komórek wątroby.
- Stworzenie mapy molekularnych mechanizmów wpływu IAA na komórki wątroby może otworzyć drogę do projektowania nowych terapii dla pacjentów z chorobami wątroby – mówi Aleksandra Uryga - Dzięki całościowemu podejściu możliwe będzie także opracowanie nowych hipotez badawczych i narzędzi terapeutycznych, które wykraczają poza dotychczasowe możliwości naukowe – podkreśla badaczka z MIBMiK.
Aleksandra Uryga, doktorantka w laboratorium Genomiki Komórkowej kierowanym przez Dr Aleksandrę Kołodziejczyk, została laureatką grantu PRELUDIUM, w panelu NZ2. Badaczka otrzyma 209 960 zł na badanie „Rozszyfrowanie molekularnych mechanizmów wpływu kwasu indolo-3-octowego na komórki wątroby”.