Nagrody ministra dla naukowców z UMW

Prof. Rafał Matkowski i dr hab. Marcin Ziętek z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu odebrali z rąk Marcina Kulaska nagrody ministra za osiągniecia w zakresie działalności naukowej. Wręczenie wyróżnień odbyło się 19 lutego podczas uroczystej Gali Nauki Polskiej w Toruniu.

Gala Nauki Polskiej towarzyszy obchodom Dnia Nauki Polskiej, który został ustanowiony w 2020 roku, aby upamiętnić historyczne dokonania wybitnych uczonych i ich wkład w rozwój światowej nauki oraz uczcić sukcesy współczesnych badaczy. Data święta nie jest przypadkowa – 19 lutego przypada rocznica urodzin Mikołaja Kopernika.

Podczas uroczystej gali, zorganizowanej w Centrum Kulturalno-Kongresowym Jordanki w Toruniu, minister nauki Marcin Kulasek nagrodził 150 przedstawicieli środowiska akademickiego w kategoriach: naukowej, dydaktycznej, wdrożeniowej, organizacyjnej oraz za całokształt dokonań. 

W gronie wyróżnionych – za działalność naukową – znaleźli się prof. Rafał Matkowski, kierownik Zakładu Chirurgii Onkologicznej, przewodniczący Rady Dyscypliny Nauki Medyczne i dr hab. Marcin Ziętek, adiunkt w Zakładzie Chirurgii Onkologicznej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Obaj naukowcy są zaangażowani w projekt "Charakterystyka wzajemnych oddziaływań pomiędzy komórkami czerniaka oraz raka jelita grubego, a komórkami obecnymi w mikrośrodowisku tych nowotworów", realizowany we współpracy z Uniwersytetem Wrocławskim pod kierownictwem prof. Doroty Nowak, dziekan Wydziału Biotechnologii UWr.

Dzień Nauki Polskiej był również okazją do złożenia życzeń przedstawicielom środowiska akademickiego i naukowego. "Jestem pełen uznania dla prowadzonych przez Państwa badań, innowacyjnych wdrożeń czy przełomowych odkryć. Podziwiam również codzienny wysiłek i zaangażowanie wkładane w działalność dydaktyczną oraz organizacyjną. Dziękuję za gotowość do popularyzacji nauki oraz za przybliżanie szerokim kręgom odbiorców skomplikowanych, a niekiedy i hermetycznych treści. Jestem wdzięczny za podejmowanie działań, które motywują młodych ludzi do pogłębiania wiedzy, a także do wiązania swojej zawodowej przyszłości z nauką. Z dumą myślę o efektach Państwa pracy i jestem wdzięczny za wyznaczanie nowych kierunków rozwoju i przyczynianie się do gospodarczego, społecznego i kulturalnego wzrostu naszego kraju" – napisał w swoim liście minister Marcin Kulasek, dodając: "Wszystkim Państwu życzę wielu osiągnięć, inspiracji do odkrywania nowych zjawisk, twórczego napięcia prowadzącego do kolejnych innowacji oraz wiary w niesłabnącą moc nauki".

"Charakterystyka wzajemnych oddziaływań pomiędzy komórkami czerniaka oraz raka jelita grubego, a komórkami obecnymi w mikrośrodowisku tych nowotworów" 

Trzon zespołu badawczego tworzą prof. Dorota Nowak, dr Aleksandra Simiczyjew oraz dr Katarzyna Pietraszek-Gremplewicz, które są głównymi autorkami koncepcji badawczych oraz przeprowadzonych doświadczeń, analiz i interpretacji wyników. Pozostałymi współautorami publikacji są prof. Rafał Matkowski, dr hab. Marcin Ziętek, dr Justyna Wądzyńska, dr Ewelina Dratkiewicz, dr Michał Majkowski, mgr Joanna Olszańska, mgr Mikołaj Domagalski, mgr Magdalena Kot oraz mgr Dominika Wilk.

Czerniak to nowotwór złośliwy odznaczający się wysoką śmiertelnością wśród pacjentów. Pomimo stosowania szeregu terapii celowanych dość szybko dochodzi do nabycia lekooporności. Jednym z czynników wpływających na skuteczność terapii przeciwnowotworowej jest mikrośrodowisko nowotworu (ang. tumor microenvironment, TME). Guzy lite zbudowane są bowiem nie tylko z komórek nowotworowych, ale także z komórek towarzyszących, takich jak związane z nowotworem fibroblasty (ang. cancer-associated fibroblats, CAFs), keratynocyty (ang. cancer-associated keratinocytes, CAKs) czy adipocyty (ang. cancer-associated adipocytes, CAAs).

TME może stanowić barierę fizyczną, która ogranicza dostęp leków do komórek nowotworowych. Dodatkowo komórki otoczenia, sąsiadujące z komórkami czerniaka, mogą na drodze sygnalizacji parakrynnej stymulować wzrost guza oraz zdolności inwazyjne komórek nowotworowych, a także wspierać proces angiogenezy. Komórki towarzyszące produkują bowiem szereg różnorodnych cząsteczek, w tym czynniki wzrostu, cytokiny, chemokiny itp., które wpływają na inne komórki znajdujące się w ich pobliżu oraz w odległych miejscach organizmu. Komórki otoczenia mogą też wydzielać metaloproteazy macierzy (ang. matrix metaloproteases, MMPs), które uczestnicząc w degradacji elementów macierzy pozakomórkowej, umożliwiają komórkom nowotworowym inwazję w głąb tkanki.

Celem badań prowadzonych przez zespół prof. Doroty Nowak było kompleksowe zbadanie wzajemnych interakcji pomiędzy komórkami obecnymi w niszy czerniaka. Badania te, finansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach kierowanego przez nią projektu OPUS, były prowadzone z zastosowaniem modeli ko-kultur komórek czerniaka o zróżnicowanej inwazyjności z komórkami mikrośrodowiska. Uzyskane wyniki wskazują, że:

• fibroblasty związane z nowotworem, uzyskane w wyniku hodowli prawidłowych fibroblastów z komórkami czerniaka, charakteryzuje wzrost zdolności do migracji, inwazji, proteolizy i ekspresji czynników regulujących poziom metaloproteaz macierzy. Cechuje je również zwiększone wydzielanie mleczanu i prozapalnych cytokin oraz białek zaangażowanych w angiogenezę. Zmiany zachodzące w CAFs pod wpływem komórek czerniaka wywołane były głównie przez wysoce inwazyjne linie nowotworowe

• keratynocyty hodowane z komórkami czerniaka wykazywały z kolei cechy komórek niezróżnicowanych (wysoki poziom cytokeratyny 10), preferujących kontakt z komórkami nowotworowymi aniżeli z innymi keratynocytami (obniżony poziom E-kadheryny). CAKs wydzielały szereg różnych proteaz, w tym MMP3 i ADAM, których ekspresji dotychczas nie odnotowywano w przypadku keratynocytów. Aktywowane keratynocyty cechowała również zwiększona zdolność do proteolizy, co było związane ze wzrostem poziomu proteaz MMP9 i MMP14 oraz spadkiem poziomu ich inhibitorów z rodziny TIMP. Ponadto obserwowano zwiększoną aktywność kinazy ERK oraz podwyższony poziom regulatorów MMPs – RUNX2 i galektyny 3

• w przypadku adipocytów komórki czerniaka hamują proces adipogenezy, a same komórki tłuszczowe ulegają odróżnicowaniu do komórek przypominających fibroblasty, prezentując podobny do fibroblastów wzór trawienia żelatyny i wykazując podwyższoną ekspresję genów kodujących białka charakterystyczne dla fibroblastów. W badanych CAAs obniżeniu ulega ilość kropli lipidowych i białka chroniącego je przed działaniem lipaz - perilipiny. Stwierdzono też, że u podstaw zachodzącej w CAAs lipolizy leży podwyższony, w porównaniu do prawidłowych adipocytów, stosunek białek pERK/ERK oraz pSTAT/STAT. Komórki te wydzielają również więcej serpiny E1 i IL-6 oraz mniej CCL2, CXCL1, TIMP-1, TSP-1 niż komórki kontrolne. Ponadto CAAs zmieniają się pod względem metabolicznym – wydzielają więcej mleczanu oraz wykazują podwyższoną ekspresję transporterów: glukozy, mleczanu i jonów H+

• komórki mikrośrodowiska czerniaka w sposób zróżnicowany wpływają również na cechy związane z jego progresją. Zarówno fibroblasty, adipocyty, jak i keratynocyty wywołują zwiększoną fosforylację białka STAT3 w komórkach nowotworowych, co stymuluje progresję czerniaka. Komórki czerniaka hodowane z keratynocytami wykazują zwiększoną proliferację, natomiast te inkubowane z fibroblastami i adipocytami cechuje podwyższony poziom markerów przejścia epitelialno- mezenchymalnego. Wszystkie trzy typy komórek (CAFs, CAKs, CAAs) oddziałują także na metabolizm komórek czerniaka, o czym świadczy wzrost poziomu transporterów glukozy GLUT1 i GLUT3 oraz spadek poziomu transportera różnych metabolitów - MCT-1 

Badania dotyczące wzajemnych interakcji pomiędzy komórkami CAAs, a komórkami nowotworowymi były również prowadzone na modelu komórkowym raka jelita grubego (CRC) i opublikowane w odrębnej pracy. Są one finansowane w ramach kolejnego grantu z programu OPUS, kierowanego przez prof. Dorotę Nowak. 

Fot. Mikołaj Kuras/Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego