Pięć projektów na piątkę

Poznaliśmy wyniki konkursu "Studenckie koła naukowe tworzą innowacje" organizowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Młodzi naukowcy z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu otrzymali ponad 320 tys. zł na realizację swoich projektów. Trzy z pięciu, nad którymi pracują, dotyczą walki z rakiem. Badania te wpisują się w światowy trend poszukiwania terapii, często celowanych, które pozwoliłyby zahamować rosnącą liczbę zachorowań na nowotworowy.

Anna Szejda

Studenckie Koło Naukowe Cytometrii Przepływowej i Badań Biomedycznych otrzymało dofinansowanie do dwóch projektów.

Na pomoc uszkodzonym nerkom

W ramach pierwszego badania SKN skupi się na uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym (ang. ischemia-reperfusion injury – IRI) nerek. Jest to patologiczny stan, do którego dochodzi podczas znacznego zmniejszenia lub zatrzymania krążenia krwi, a następnie jego nagłego przywrócenia przez narząd. Niedokrwienie może nastąpić w wyniku zawału mięśnia sercowego, hipowolemii czy ciężkiego odwodnienia. IRI jest również jedną z przyczyn ostrego uszkodzenia nerek (ang. acute kidney injury – AKI).

– Uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne może wystąpić na przykład podczas transplantacji. Dochodzi wówczas do upośledzenia komórek nerki, a w szczególności komórek endotelialnych i komórek kanalików – mówi dr Anna Radajewska z Katedry Analityki Medycznej Wydziału Farmaceutycznego UMW. – Niedokrwienie w czasie przeszczepiania nerki powoduje także aktywację układu immunologicznego i produkcję cytokin, co skutkuje rozwojem stanu zapalnego i pogłębieniem patologicznych zmian w strukturze i funkcji tego narządu.

Jak dotąd nie udało się opracować skutecznej terapii ostrego uszkodzenia nerek, stąd projekt "Wpływ uszkodzenia niedkrwienno-reperfuzyjnego na ekspresję mikro RNA w komórkach nerki", który zrealizują studenci z koła naukowego wraz z dr Anną Radajewską pod opieką dr hab. Heleny Moreiry z Katedry Podstaw Nauk Medycznych i Immunologii Wydziału Farmaceutycznego UMW.

– Naszym celem jest zidentyfikowanie odmiennie ekspresjonowanych fragmentów miRNA w modelu uszkodzenia niedokrwienno--reperfuzyjnego z wykorzystaniem ludzkich organoidów nerkowych. Pozwoli to opracować lepszy schemat diagnostyki i leczenia chorób tych narządów – dodaje dr hab. Helena Moreira. Badanie otrzymało 70 tys. zł dofinansowania.

Nadzieja w nanorurkach i konopiach

Drugi projekt SKN Cytometrii Przepływowej i Badań Biomedycznych pn. "Potencjał biokompatybilnych nanorurek haloizytowych z CBD w raku gruczołowym płuca. Badania in vitro w modelu 2D i 3D" poprowadzi doktorantka Dorota Bęben przy wsparciu dr hab. Heleny Moreiry i mgr inż. Anny Szyjki. Na ten cel Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego przekazało blisko 63 tys. zł.

Gruczolakorak płuca rozwija się z gruczołów śluzowych i stanowi około 40 proc. wszystkich nowotworów płuc. Zwykle występuje na obrzeżach płuc, a w wielu przypadkach może znajdować się w obszarach przewlekłego stanu zapalnego, np. przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), która dotyczy aż 25 proc. osób po 40. roku życia. Jest to najczęstszy nowotwór płuc diagnozowany u osób, które nigdy nie paliły tytoniu.

Projekt ma za zadanie ocenić potencjał nanorurek haloizytowych jako nanonośnika dla leków przeciwnowotworowych oraz potencjał kannabidiolu (organiczny związek chemiczny z grupy kannabinoidów występujący w konopiach – CBD) jako substancji przeciwnowotworowej.

– Prace rozpoczniemy od scharakteryzowania badanego nanonośnika z substancją czynną. Wykorzystamy do tego pomiary mikroskopowe, takie jak transmisyjna mikroskopia elektronowa (ang. transmission electron microscopy – TEM) i skaningową mikroskopia elektronowa (ang. scanning electron microscopy – SEM) oraz pomiary spektroskopowe z wykorzystaniem spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (ang. nuclear magnetic resonance – NMR) oraz spektroskopii w podczerwieni (ang. infrared spectroscopy – IR) – tłumaczy mgr Dorota Bęben.

W kolejnych etapach celem badań będzie wykazanie działania przeciwnowotworowego CBD oraz dostosowanie odpowiednich stężeń do dalszych prac.

Cel? Złośliwy nowotwór piersi

Terapią przeciwnowotworową, w ramach projektu finansowanego z programu "Studenckie koła naukowe tworzą innowacje", zajmie się również SKN przy Zakładzie Biomedycznych Analiz Środowiskowych. Nadzór nad badaniem "Poszukiwanie nowych punktów uchwytu dla terapii celowanych potrójnie ujemnych nowotworów piersi (TNBC) z wykorzystaniem kropek kwantowych" obejmą mgr Dominika Kunachowicz oraz dr hab. Marta Kepinska, prof. UMW z Katedry i Zakładu Biochemii Farmaceutycznej Wydziału Farmaceutycznego UMW. Na wsparcie projektu resort przekazał blisko 69 tys. zł.

Skuteczne leczenie chorób nowotworowych pozostaje wyzwaniem dla współczesnej medycyny, zwłaszcza w świetle rosnącej liczby diagnozowanych przypadków. Najczęstszymi i najbardziej śmiertelnymi nowotworami złośliwymi u kobiet są nowotwory piersi, którym często towarzyszą powikłania w postaci przerzutów do odległych narządów oraz oporność na leczenie.

– Szczególnie agresywny i trudny do leczenia jest potrójnie ujemny rak piersi (ang. triple-negative breast cancer – TNBC) – wyjaśnia mgr Dominika Kunachowicz. – Jego komórki pozbawione są receptorów hormonalnych (tj. estrogenowych i progesteronowych) oraz receptorów ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2 (ang. human epidermal growth factor receptor 2 – HER2), przez co nie reaguje na leki, dla których są one punktami uchwytu.

Dotychczas nie udało się zidentyfikować użytecznego klinicznie receptora charakterystycznego wyłącznie dla TNBC, który pozwoliłby na opracowanie skutecznej terapii celowanej wobec tego nowotworu. Terapie celowane, jako alternatywa leczenia systemowego, a więc chemioterapii, charakteryzują się niższą toksycznością dla organizmu. Nie niszczą zdrowych tkanek, a jedynie komórki nowotworowe, dlatego zaangażowanie w procesy badawcze prowadzące do rozwoju leków celowanych ma ogromne znaczenie dla medycyny.

– Naszym głównym celem jest ocena ekspresji na powierzchni komórek linii MDA-MB-231, reprezentujących TNBC, białek o potencjalnej roli terapeutycznych celów molekularnych, takich jak prohibityna-1, nukleolina, integryny typu αvβ3 oraz receptory dla kwasu foliowego – mówi mgr Dominika Kunachowicz. – W ten sposób możemy przyczynić się do rozwoju nowoczesnych terapii celowanych.

Ultradźwięki konta rak skóry

Na walce z rakiem skupi się także mgr Natalia Sauer z Katedry i Zakładu Farmakologii Klinicznej Wydziału Farmaceutycznego UMW. W ramach działalności SKN Farmakologii Onkologicznej będzie pracowała nad projektem "Innowacyjne zastosowanie skupionych ultradźwięków o wysokiej intensywności (HIFU) w terapii raka kolczystokomórkowego skóry – badania in vitro na modelach 2D i 3D", który otrzymał blisko 67 tys. zł wsparcia z ministerstwa. Nowotwory skóry są najczęściej diagnozowanymi nowotworami na świecie. Szacuje się, że w ostatnich latach liczba nowych przypadków przekroczyła 1,5 mln. Wśród nich drugie miejsce pod względem częstości występowania zajmuje rak kolczystokomórkowy (ang. squamous cell cancer – SCC).

– Wzrost zachorowań na SCC wymaga pilnego opracowania nowych, bardziej precyzyjnych metod leczenia, które połączą precyzję resekcji choroby z modulacją odpowiedzi immunologicznej, co może zmniejszyć ryzyko nawrotów nowotworu – wyjaśnia mgr Natalia Sauer.

Badaczka wykorzysta w projekcie skupione ultradźwięki o wysokiej intensywności (ang. high-intensity focused ultrasound – HIFU). Pozwalają one na nieinwazyjne i precyzyjne deponowanie energii akustycznej do kontrolowanego niszczenia tkanek. – Chcę sprawdzić skuteczność tej metody, uwzględniając jej zdolność do modulacji odpowiedzi immunologicznej – dodaje mgr Natalia Sauer.

Wirtualna anatomia człowieka

Jako jedyne spoza Wydziału Farmaceutycznego UMW dotację w wysokości ponad 54 tys. zł otrzymało SKN Clinical and Dissecting Anatomy (CADA), działające przy Zakładzie Anatomii Prawidłowej Wydziału Lekarskiego uczelni. Zespół studentów pod opieką dr. Zygmunta Domagały będzie realizował projekt "Wirtualna rzeczywistość w anatomii – modernizacja nauczania anatomii na kierunkach medycznych za pomocą fotorealistycznych modeli 3D i technologii VR".

– Planujemy wykorzystać technologię wirtualnej rzeczywistości (ang. virtual reality – VR) do nauczania anatomii, tworząc wirtualne prosektorium, w którym studenci będą mogli uczyć się, wykorzystując modele wysokiej wierności – tłumaczy Mateusz Mazurek, przewodniczący SKN Clinical and Dissecting Anatomy.

– Liczymy, że zwiększy to efektywność tradycyjnego procesu dydaktycznego oraz poprawi jakość zdobywanej wiedzy. VR to nowoczesne narzędzie, które umożliwia realistyczne zaprezentowanie trójwymiarowych struktur narządów. Dzięki wykorzystaniu fotogrametrii powstaną modele anatomiczne charakteryzujące się fotorealizmem oraz doskonałym odwzorowaniem przestrzennym.

Fotogrametria to innowacyjna metoda, która polega na wykonaniu wielu zdjęć danego obiektu z różnych perspektyw, a następnie przetworzeniu fotografii w specjalistycznym oprogramowaniu.

– W ten sposób powstanie wstępny projekt e-atlasu, narzędzia zbliżonego do złotego standardu nauki i pracy z preparatami anatomicznymi, jakim są zajęcia w prosektorium. Praca z ciałem człowieka jest wymagająca, nie każdemu przychodzi łatwo, jesteśmy więc przekonani, że VR będzie ułatwieniem pomagającym w kompleksowym zrozumieniu skomplikowanej budowy ciała człowieka – podsumowuje dr Zygmunt Domagała, opiekun koła.

Fot. Archiwum prywatne/Tomasz Walów/Tomasz Modrzejewski