Granty dla trzech zespołów z naszej uczelni

Projekt polega na zbadaniu potencjału regeneracyjnego mykoterapeutyków, produkowanych przez grzyby endofityczne z wrocławskiego Lasu Mokrzańskiego, na ludzkich komórkach prawidłowych. Z kolei w drugim etapie prac naukowych zostanie wykonana analiza na modelu larw barciaka większego (Galleria mellonella). 

Przeprowadzone badania umożliwią wyselekcjonowanie substancji pochodzenia naturalnego z grzybów endofitycznych o największym, stymulującym wpływie na proliferację badanych komórek, ich migrację i wzrost ekspresji markerów zaangażowanych w proces regeneracji. 

Zaburzenia procesu gojenia ran stanowią istotny problem medyczny na całym świecie. Przewlekłe, trudno gojące się rany, które są powikłaniem różnych zaburzeń związanych z niedostatecznym zaopatrywaniem komórek w tlen i składniki odżywcze, stanowią źródło infekcji i prowadzą do rozwoju martwicy okolicznych tkanek. Nieleczona lub źle leczona rana może penetrować w głąb powłok, tworząc owrzodzenie, którego skutkiem jest rozejście się rany.

Właściwe leczenie ran powikłanych jest obecnie jednym z priorytetów dla większości zabiegowych dyscyplin medycznych, dlatego też zespół z UMW wykonana badania in vitro (typu wound-healing), oznaczy zmiany w szybkości migracji komórek i ekspresji kolagenu, a następnie przeprowadzi badania in vivo na larwach barciaka większego.

Rak piersi jest najczęstszym nowotworem powodującym śmierć kobiet (odpowiada za jeden na 4 przypadki raka i jeden na 6 zgonów z powodu raka). U mężczyzn choroba ta występuje rzadko i stanowi mniej niż 1 proc. wszystkich przypadków nowotworów tego narządu.

Podstawowym leczeniem wczesnych stadiów nowotworu piersi jest chemioterapia, która przy bardziej zaawansowanym stadium stosowana jest razem z chirurgią oraz radioterapią. W leczeniu wykorzystywane są też leki, m.in. antracyklinowe, takie jak doksorubicyna (DOX), które wykazują wysoką toksyczność dla całego organizmu, przez co ich stosowanie kliniczne jest ograniczone.
Działanie DOX opiera się o interkalację do DNA, co zaburza proces naprawy DNA i prowadzi do śmierci komórek oraz do zaburzenia równowagi pro/antyoksydacyjnej i generowania wolnych rodników, które niszcząc błonę komórkową, DNA czy białka w komórkach prowadzą do stresu oksydacyjnego i śmierci komórek rakowych. Jednocześnie brak selektywnego działania DOX w stosunku do komórek nowotworowych wywołuje wiele skutków ubocznych ze strony zdrowych narządów i komórek organizmu. 

Niekorzystne efekty uboczne każą wynaleźć celowany system. Terapia celowana pozwala na wzrost efektywności leczenia oraz ograniczenie toksyczności związanej z działaniem standardowego podejścia chemioterapeutycznego poprzez selektywne dostarczanie leku do masy guza. Z rozwiązaniem problemu nieukierunkowanego podawania leków przychodzą osiągnięcia nanotechnologii, jakimi są nanonośniki, w tym między innymi fulereny C60 – nanocząstki składające się z parzystej liczby atomów węgla, tworzące zamkniętą, pustą w środku bryłę geometryczną. Ich zastosowanie w terapii umożliwia dostarczenie leku bezpośrednio do pożądanego miejsca działania i wydłużenie czasu przebywania substancji czynnej w miejscu działania, co ma pozytywny wpływ na dystrybucję leku w organizmie oraz na zwiększenie poziomu bezpieczeństwa podawanych farmaceutyków. Dodatkowo C60 wykazują unikalne właściwości fizykochemiczne, aktywność biologiczną, aktywność przeciwutleniającą i zmiatającą wolne rodniki. Są to cząsteczki, które ze względu na swój mały rozmiar gromadzą się w guzie i uwalniają lek w kwaśnym pH, charakterystycznym dla nowotworów. Dzięki temu mogą zmniejszyć toksyczne działanie ogólnoustrojowe DOX.

W ramach projektu zaplanowana jest ocena wpływu C60 oraz C60-DOX na poziom stresu oksydacyjnego w modelu 3D nowotworu piersi oraz w nienowotworowym modelu 3D. Celem badań jest wykazanie wzmożonego działania prooksydacyjnego C60-DOX, powodującego śmierć komórek nowotworowych oraz obniżone działanie prooksydacyjne wobec modelu nienowotworowego w porównaniu do samej DOX, wpływające protekcyjnie na komórki prawidłowe. 

Realizacja projektu przyczyni się do poszerzenia wiedzy na temat odpowiedzi prooksydacyjnej komórek nowotworowych i nienowotworowych na działanie C60, leczenie DOX oraz C60-DOX w kontekście raka piersi. Pozwoli to zrobić krok naprzód w kierunku potencjalnych zastosowań fulerenów jako ukierunkowanych, skutecznych nanonośników terapeutycznych.

Cukrzyca to plaga XXI w. Ze względu na jej rozpowszechnienie i uwarunkowanie m.in. stylem życia zaliczana jest do chorób cywilizacyjnych. Nieleczona może prowadzić do wielu powikłań, a także obniżać jakość życia chorego, a nawet przyczyniać się do wcześniejszej śmierci. 

Cukrzycowa choroba nerek, dawniej zwana także nefropatią cukrzycową, jest jednym z najczęstszych powikłań cukrzycy 1 i 2 typu. Patofizjologia tych chorób nadal kojarzona jest głównie z niezdrową dietą i brakiem ruchu, podczas gdy rolę w rozwoju cukrzycy lub jej powikłań odgrywają również czynniki genetyczne. Choroby te są obecnie jednymi z najczęstszych dolegliwości we współczesnym świecie, dlatego tak istotna jest ich prawidłowa i szybka diagnostyka.

Ostatnio zainteresowanie wśród badaczy zyskuje pomiar stężenia fetuiny-A, która jest odpowiedzialna za transport wolnych kwasów tłuszczowych we krwi. Jest to glikoproteina, która ulega ekspresji głównie w wątrobie i tkance tłuszczowej. Istnieje coraz więcej dowodów, że fetuina-A jest ważnym czynnikiem w patofizjologii zespołu jelita drażliwego, cukrzycy typu 2, przewlekłej choroby nerek oraz schyłkowej niewydolności nerek. W niektórych badaniach wykazywano, że stężenie fetuiny-A było wyższe u pacjentów z cukrzycą typu 2 w porównaniu do grupy kontrolnej. Dodatkowo u pacjentów z cukrzycową chorobą nerek obserwowano wyższe stężenia fetuiny-A i insuliny oraz wyższe wartości wskaźnika HOMA-IR. Wyniki te wskazują, że fetuina-A może być stosowano jako marker powikłań cukrzycy typu 2, szczególnie w przypadku diagnostyki cukrzycowej choroby nerek. Ponadto polimorfizm genu kodującego fetuinę-A – ASGH (rs4917) zdaje się być również powiązany z chorobami czy też uszkodzeniami nerek.

Istotnym, a niedocenianym dla chorób nerek parametrem jest także hemooksygenaza 1 (HO-1), czyli enzym o silnych właściwościach antyoksydacyjnych. Katalizuje on degradację hemu do biliwerdyny lub bilirubiny, jonów żelazawych i tlenku węgla. W warunkach homeostazy jego stężenie jest praktycznie niewykrywalne, ale pod wpływem różnych czynników (np. stres oksydacyjny, niedotlenienie, metale ciężkie, toksyny) wzrasta transkrypcja nerkowa HO-1. Dzięki tym właściwościom HO-1 wydaje się być potencjalnie dobrym markerem prognostycznym chorób nerek, w tym cukrzycowej choroby nerek. Z kolei badania nad wpływem polimorfizmów genu kodującego HO-1 zdają się wskazywać na potencjalną rolę polimorfizmu rs2071746 w ocenie rozwoju chorób nerek.

Celem projektu jest zbadanie zależności pomiędzy stężeniami fetuiny-A i HO-1 a ryzykiem rozwoju cukrzycowej choroby nerek, jak również ocena genotypów dwóch polimorfizmów genów kodujących fetuinę-A (rs4917) oraz HO-1 (rs2071746). Na podstawie tych parametrów zespół planuje opracować model predykcyjny, służący przewidywaniu wystąpienia powikłań cukrzycy w postaci cukrzycowej choroby nerek.