Codzi­en­nie odkry­wa się nowe czyn­ni­ki istotne dla roz­wo­ju NChZJ, ale również nowe możli­woś­ci ich leczenia. Zaczy­na zauważać się, że nie tylko pro­cesy zapalne odpowiedzialne są za pojaw­ie­nie się objawów choro­by, ale również pro­ces starzenia komórek. Zgod­nie z naszą hipotezą badaw­czą, zas­tosowanie związków mod­u­lu­ją­cych pro­ces starzenia może okazać się przełomem w lecze­niu NChZJ, bowiem być może okażą się one skuteczny­mi leka­mi prze­ci­wza­pal­ny­mi.

W trak­cie real­iza­cji pro­jek­tu zbadamy kil­ka wybranych senomod­u­la­torów pochodzenia nat­u­ral­nego pod kątem ich dzi­ała­nia prze­ci­wza­pal­nego w mod­elach komórkowych roz­wo­ju pro­ce­su starzenia oraz zapale­nia. Po dokład­nym scharak­tery­zowa­niu dzi­ała­nia wybranych senomod­u­la­torów planu­je­my uzyskanie ich nanofor­mu­lacji oraz przetestowanie tak otrzy­manych preparatów również w warunk­ach in vit­ro. Następ­nie dokon­amy wyboru nanofor­mu­lacji o najko­rzyst­niejszym pro­filu i zbadamy ich właś­ci­woś­ci w mod­elu zwierzę­cym NChZJ. Poz­woli to na iden­ty­fikację nanofor­mu­lacji, która mogła­by stać się w przyszłoś­ci skutecznym lekiem lub suple­mentem w ter­apii NChZJ.

Pro­jekt ma charak­ter inter­dyscy­pli­narny, a jego real­iza­c­ja będzie prze­b­ie­gała wieloośrod­kowo, z głównym udzi­ałem naukow­ców z Uni­w­er­syte­tu Medy­cznego w Łodzi i Politech­ni­ki Krakowskiej oraz wspar­ciem mery­to­rycznym badaczy z Uni­w­er­syte­tu w Saragossie (Hisz­pa­nia).

Od niedaw­na wiemy jed­nak, że trans­for­ma­c­ja nowot­worowa prowadzą­ca do wys­tąpi­enia białacz­ki może być również rezul­tatem poje­dynczego katas­tro­fal­nego zdarzenia w genomie zwanego chro­motryp­sją. Zjawisko to pole­ga na pofrag­men­towa­niu określonego regionu chro­mo­so­mu z następczą utartą lub niepraw­idłowym połącze­niem pow­stałych frag­men­tów na skutek dys­funkcji sys­temów naprawy DNA w komórce. Nieod­wracal­na utra­ta sek­wencji DNA może skutkować brakiem funkcji istot­nych genów supre­sorowych. Nato­mi­ast rear­anżac­ja innych frag­men­tów DNA może prowadz­ić do pow­sta­nia onko­gen­nych fuzji genowych sprzy­ja­ją­cych trans­for­ma­cji i pro­gresji nowot­woru.

Chro­motryp­s­ja słabo poz­nanym zjawiskiem w ostrej białaczce lim­foblasty­cznej, wiado­mo jedynie, że niek­tórzy pac­jen­ci z wrod­zony­mi zaburzeni­a­mi naprawy DNA mają zwięk­szone ryzyko jej wys­tąpi­enia. W przy­pad­ku innych nowot­worów chro­motryp­s­ja jest pow­iązana z więk­szą agresy­wnoś­cią choro­by i gorszym przeży­ciem pac­jen­tów. W naszym pro­jek­cie chcielibyśmy prześledz­ić zarówno prze­bieg klin­iczny ALL z chro­motryp­sją, poz­nać podłoże gene­ty­czne jej wys­tąpi­enia jak i zbadać kon­sek­wenc­je bio­log­iczne tego zdarzenia w genomie. Z tego powodu planu­je­my prześledz­ić wys­tępowanie współist­nieją­cych jak i indukowanych chro­motryp­sją defek­tów gene­ty­cznych i epi­gene­ty­cznych w całym genomie komórek ALL. Naszym celem jest również przeanal­i­zowanie, jakie zmi­any gene­ty­czne przy­czy­ni­a­ją się do nawro­tu choro­by w przy­pad­kach białacz­ki z chro­motryp­sją. Panu­je­my także poszuki­wać moleku­larnych celów dla skutecznego leczenia tego nowot­woru.

Badanie będzie real­i­zowane w Zakładzie Predys­pozy­cji do Chorób Nowot­worowych Uni­w­er­syte­tu Medy­cznego w Łodzi.

Choro­ba charak­teryzu­je się głównie śmiercią neuronów cholin­er­gicznych (prowadzącą do obniżenia poziomów neu­ro­trans­mit­era acety­lo­choliny w mózgu), stre­sem oksy­da­cyjnym, zwięk­szonym poziomem mediatorów stanu zapal­nego oraz odkładaniem się złogów β‑amyloidu. Ist­nieje kil­ka hipotez dotyczących przy­czyn jej pow­sta­nia (między inny­mi hipoteza cholin­er­gicz­na, amy­loid­owa oraz hipoteza biał­ka tau). Choć istot­nym czyn­nikiem ryzy­ka jest podeszły wiek (najczęściej spo­ty­ka się ją u osób powyżej 65 roku życia), przy­czy­ną tej choro­by może być również: udar, nadciśnienie, choro­by ser­ca, hiper­c­ho­les­terolemia, a także czyn­ni­ki gene­ty­czne. Upośledzenie funkcji poz­naw­czych i utra­ta pamię­ci są najczęściej spowodowane zmniejs­zonym poziomem neuroprzekaźnika – acety­lo­choliny oraz pojaw­ie­niem się blaszek star­czych w mózgu chorych. Dlat­ego obec­na far­makoter­apia opiera się na hipotezie dotyczącej zmniejs­zonej ilości tego neuroprzekaźnika. Pomi­mo licznych badań, na rynku far­ma­ceu­ty­cznym dostęp­nych jest tylko kil­ka leków: rywastyg­mi­na, donepezil, galan­t­a­m­i­na (będących inhibitora­mi acety­lo­choli­noester­azy) oraz meman­ty­na (antag­o­nista recep­to­ra NMDA), służących do obja­wowego leczenia tej choro­by. Inhibito­ry acety­lo­choli­noester­azy zwięk­sza­ją stężenie acety­lo­choliny, przez co wyko­rzysty­wane są w lecze­niu łagod­nej i umi­arkowanej postaci AD. Obec­nie prowad­zone bada­nia sku­pi­a­ją się na uzyska­niu nowych związków tzw. hybryd, będących lig­an­da­mi wielo­funkcyjny­mi. Łączą one w sobie dwie cząsteczki – inhibitor acety­lo­choli­noester­azy oraz inny związek, którego właściwości mogą być wyko­rzys­tane w lecze­niu innych patomechanizmów choro­by Alzheimera. Dzię­ki takiemu rozwiązaniu, hybry­dy mogą mieć wielok­ierunk­owe dzi­ałanie oraz mniej dzi­ałań niepożądanych takich jak np. brak hepatotoksyczności.

Głównym celem pro­jek­tu jest zapro­jek­towanie, syn­teza oraz anal­iza in sil­i­co, anal­iza właściwości bio­log­icznych in vit­ro innowa­cyjnych ligandów wielo­funkcyjnych jako potenc­jal­nych związków skutecznych w diag­nos­tyce i ter­apii choro­by Alzheimera. Innowa­cyjne lig­andy wielo­funkcyjne zostaną zsyn­te­ty­zowane w opar­ciu o doty­chcza­sową wiedzę dotyczącą pro­jek­towa­nia nowych związków. Anal­iza zależności struktura-aktywność będzie pomoc­nym narzędziem w wyborze potenc­jal­nie akty­wnych związków do ter­apii AD. W pro­jek­cie zostanie przede wszys­tkim zbadany wielok­ierunk­owy mech­a­nizm dzi­ała­nia otrzy­manych sub­stancji. Prowad­zone bada­nia będą ukierunk­owane na różne szla­ki zaangażowane w rozwój choro­by Alzheimera. Pro­jekt dostar­czy wielu nowych infor­ma­cji, które będą mogły znaleźć zas­tosowanie w far­makoter­apii tej choro­by oraz będą źródłem inspiracji naukowych dla naukowców z całego świata. Kluc­zowe jest inwest­owanie w bada­nia mające na celu zrozu­mie­nie przy­czyn demencji i znalezie­nie metody leczenia w celu wye­lim­i­nowa­nia choro­by Alzheimera.

Mech­a­nizmy DCI są słabo poz­nane, brak jest skutecznej ter­apii far­mako­log­icznej. Nieste­ty, więk­szość leków ekspery­men­tal­nych nie popraw­ia znaczą­co wyników leczenia pac­jen­tów z aSAH. Jedynie doust­na nimodip­ina wykazu­je efek­ty; nie prze­ci­wdzi­ała DCI, ale popraw­ia wyni­ki neu­ro­log­iczne. Dlat­ego w celu odkrycia nowych celów ter­apeu­ty­cznych konieczne jest nowe pode­jś­cie do bada­nia patofizjologii DCI na poziomie moleku­larnym i komórkowym. Jak już wiado­mo, obec­ność wynaczynionej hemo­glo­biny w przestrzeni pod­pa­jęczynówkowej induku­je uwal­ni­an­ie reak­ty­wnych form tlenu (ROS), powodu­jąc per­oksy­dację lipidów błonowych komórek śród­błon­ka i pro­lif­er­ację komórek mięśni gład­kich. W ośrod­kowym układzie ner­wowym rolę ochron­ną przed szkodli­wym dzi­ałaniem ROS odgry­wa­ją enzymy: dys­mu­taza pon­adtlenkowa (SOD), układ glu­ta­tionowy (w tym per­oksy­daza glu­ta­tionowa (GPx) i reduk­taza (GR) oraz układ tiore­doksyny (w tym per­oksy­daza tiore­doksyny (TPx) i reduk­taza (TR)) wszys­tkie one potrze­bu­ją fos­foranu dinuk­leo­ty­du niko­tynoami­doad­eni­nowego (NADPH), którego głównym źródłem jest dehy­dro­ge­naza gluko­zo-6-fos­fora­nowa (G6PD). Po aSAH akty­wność tych enzymów spa­da, male­je również ich stęże­nie, zaburza­jąc dynam­iczną równowagę oksy­da­cyjnoan­tyoksy­da­cyjną na korzyść pro­dukcji ROS. Pon­ad­to wtórne przekaźni­ki komórkowe (miR­NA) mogą również odgry­wać ważną rolę w tym pro­ce­sie; Home­ostaza tęt­nic i ich reak­ty­wność reg­u­lowana jest także przez swoiste miR­NA, których ekspres­ja może korelować z ryzykiem DCI. Staw­iamy hipotezę, że ryzyko DCI zależy od akty­wnoś­ci i stęże­nia SOD, GPx, GR, TPx, TR, G6PD, stęże­nia nuleo­ty­du NADPH i ekspresji miR­NA reg­u­lu­jącego enzymy prze­ci­wut­le­ni­a­jące i home­ostazę naczyniową.

2. Bada­nia pod­sta­wowe real­i­zowane w pro­jek­cie.

Anal­i­zowana gru­pa będzie składać się z około 132 pac­jen­tów z aSAH i 44 ochot­ników (pac­jen­ci z zespoła­mi cieśni ner­wów obwodowych). Od każdego pac­jen­ta zostaną pobrane seryjne prób­ki krwi. Aby ziden­ty­fikować metaboli­ty związane z DCI, u 704 pac­jen­tów zostanie zas­tosowana chro­matografia ciec­zowa z tande­mową spek­trometrią mas (LC-MS/MS). Poz­woli to na iden­ty­fikację związanych z DCI różnic w metaboli­tach związanych ze stre­sem oksy­da­cyjnym i mech­a­niz­ma­mi antyoksy­da­cyjny­mi. Za pomocą tes­tu ELISA (test immu­noen­zy­maty­czny) wykon­amy anal­izę stęże­nia i akty­wnoś­ci enzymów mech­a­nizmów prze­ci­wut­le­ni­a­ją­cych, a mianowicie: SOD, GPx, GR, TPx, TR, G6PD i stęże­nia nuk­leo­ty­du NADPH u wszys­t­kich pac­jen­tów z aSAH. Anal­iza zostanie przeprowad­zona za pomocą tes­tu ELISA na 132 próbkach osocza w 5 punk­tach cza­sowych i próbkach kon­trol­nych. Zostaną ustalone statysty­cznie istotne różnice między gru­pa­mi (z DCI i bez). Na tym etapie ustal­imy, który enzym prze­ci­wut­le­ni­a­ją­cy dzi­ała niewłaś­ci­wie u pac­jen­tów z DCI.

Następ­nie zostanie przeprowad­zona anal­iza miR­NA. Wykon­amy pro­filowanie praw­ie wszys­t­kich mikroR­NA wykry­wal­nych w ludzkim osoczu, w próbkach 20 pac­jen­tów po aSAH (10 z DCI i 10 bez; w 2 punk­tach cza­sowych). Te miR­NA, które zostaną oce­nione jako statysty­cznie istotne dla DCI, zostaną wali­d­owane na całej grupie chorych — składa­jącej się ze 132 pac­jen­tów po aSAH i w grupie kon­trol­nej. W rezulta­cie potwierdz­imy czy ekspres­ja miR­NA jest zmieniona przez DCI i czy miR­NA, które różnicu­ją pac­jen­tów według wys­tąpi­enia DCI, są również wrażli­we na oper­ację (tj. czy ich ekspres­ja zmienia się w odpowiedzi na lecze­nie chirur­giczne). Następ­nie ustal­imy, czy ustalony pro­fil miR­NA może być wyko­rzys­tany jako mark­er mon­i­toru­ją­cy pac­jen­tów z DCI. Mamy nadzieję, że te bada­nia przy­bliżą nas do zrozu­mienia patofizjologii DCI.

3. Uza­sad­nie­nie pod­ję­cia tem­aty­ki badaw­czej.

DCI po krwotoku pod­pa­jęczynówkowym stwarza zagroże­nie dla chorego. Ubytkowe objawy neu­ro­log­iczne będące rezul­tatem DCI mogą doprowadz­ić do zgonu spowodowanego niedokr­wie­niem mózgu i jego następst­wa­mi. Ponieważ niewiele wiado­mo na tem­at patofizjologii DCI, brak jest odpowied­niego leczenia. Choro­ba ta pozosta­je wyzwaniem zarówno dla lekarzy, jak i biologów moleku­larnych. Głównym celem tego pro­jek­tu jest odpowiedź na pytanie o ist­niejącą korelację pomiędzy metabolomiką, mech­a­niz­ma­mi prze­ci­wut­le­ni­a­ją­cy­mi, ekspresją miR­NA a pato­genezą DCI. W per­spek­ty­wie, pro­jekt ten może dostar­czyć klin­icznie użytecznych infor­ma­cji, które pomogą w prog­no­zowa­niu indy­wid­u­al­nego ryzy­ka wys­tąpi­enia DCI i jego mon­i­torowa­nia. Oczeku­je­my, że nasze wyni­ki będą mogły być wyko­rzys­tane w planowa­niu nowych ter­apii lekowych, zapo­b­ie­ga­ją­cych wys­tąpi­e­niu DCI.

W ramach pro­jek­tu oce­niony zostanie wpływ podawa­nia semaglu­ty­du u myszy na: masę ciała, poziom glukozy na czc­zo, tol­er­ancję glukozy i tol­er­ancję insuliny, siłę mięśni i sprawność fizy­czną, zanik mięśni, zmi­any histopa­to­log­iczne w wątro­bie, trzustce i trzewnej tkance tłuszc­zowej, pamięć i ucze­nie się, ekspresję mark­erów plas­ty­cznoś­ci synap­ty­cznej i zapale­nia w struk­tu­rach mózgu związanych z pamię­cią, ekspresję mark­erów metab­o­liz­mu glukozy i lipidów w trzewnej tkance tłuszc­zowej i krwi, stan zapal­ny w wątro­bie, trzustce, trzewnej tkance tłuszc­zowej i krwi.

W pro­jek­cie wyko­rzys­tane zostaną takie metody jak zestaw powszech­nie stosowanych testów behaw­io­ral­nych, pomi­ar poziomu glukozy na czc­zo i mon­i­torowanie jego zmi­an po wstrzyknię­ciu rozt­woru glukozy lub insuliny, anal­iza zmi­an histopa­to­log­icznych w narzą­dach i tkankach wraz z anal­izą ekspresji genów i białek, pomi­ar poziomu we krwi różnych mark­erów związanych ze stanem zapal­nym, metab­o­lizmem i uszkodze­niem wątro­by.

W pro­jek­cie przewidu­je się udzi­ał stu­den­tów w ramach stype­ndi­um oraz zatrud­nie­nie studenta/studentki Między­nar­o­dowej Szkoły Dok­torskiej. Wyni­ki pro­ponowanego pro­jek­tu mogą posłużyć do sfor­mułowa­nia nowych wyty­cznych doty­czą­cych stosowa­nia leków z grupy analogów GLP‑1.

Celem pro­jek­tu jest ustal­e­nie moleku­larnego pro­filu stromy raka pier­si w kon­tekś­cie prog­nos­ty­cznej i predyk­cyjnej wartoś­ci FGFR2. W tym celu przeprowad­zona zostanie charak­terysty­ka stromy na poziomie mRNA i biał­ka, z uży­ciem tech­nologii tran­skryp­tomi­ki przestrzen­nej Xeni­um in situ (10x Genomics) na mikro­macierzach tkankowych (TMA). Przewidu­je się, że wyni­ki pro­jek­tu poz­wolą lep­iej zrozu­mieć zależnoś­ci między pro­filem moleku­larnym stromy a wartoś­cią FGFR2, co przy­czyni się do iden­ty­fikacji pod­grupy pac­jen­tek, które mogą sko­rzys­tać z ter­apii celowanych.

Pro­jekt real­i­zowany będzie w Zakładzie Patologii, Kat­edry Onkologii. Jego kierown­ikiem będzie Julia Maria Sołek- Siej­ka, a opiekunem dr Marcin Braun. 

Celem pra­cy jest określe­nie czy twar­dość podłoża, komórek mięśniowych gład­kich pobranych z naczyń krwionośnych, wpły­wa na uwal­ni­an­ie interleukiny‑6 (IL‑6). IL‑6 jest znanym reg­u­la­torem włóknienia. Pon­ad­to planu­je­my ocenić wpływ IL‑6 na sta­bil­ność blasz­ki miażdży­cowej. Bada­nia te skon­cen­tru­ją się głównie na oce­nie metab­o­liz­mu macierzy poza­komórkowej blasz­ki miażdży­cowej. Oczeki­wane wyni­ki badań poz­wolą określić czy IL‑6 bierze udzi­ał w reg­u­lacji metab­o­liz­mu kola­genu w komórkach mięśni gład­kich naczyń krwionośnych oraz czy efek­ty dzi­ała­nia tej cytokiny mogą wpły­wać na sta­bil­ność blasz­ki miażdży­cowej. Efek­ty badań mogą poz­wolić na iden­ty­fikację nowego celu ter­apeu­ty­cznego w ter­apii pozwala­jącej na zwięk­sze­nie sta­bil­noś­ci zmi­any miażdży­cowej.

Ostat­nio zaob­ser­wowal­iśmy zwięk­szoną liczbę dzieci z rozpoz­naniem lub objawa­mi zaburzeń neurologicznych/neurorozwojowych, które zostały przyjęte do szpi­ta­la z powodu nowo rozpoz­nanej cukrzy­cy typu 1 w ciągu ostat­nich kilku lat. Nasze obserwac­je potwierdza­ją niek­tóre z ostat­nich badań, które wykaza­ły zwięk­szoną częs­tość wys­tępowa­nia padacz­ki u dzieci z tym typem cukrzy­cy (2–5 razy częś­ciej niż w pop­u­lacji ogól­nej) i praw­dopodob­nie wyższą częs­tość wys­tępowa­nia cukrzy­cy u dzieci z zaburzeni­a­mi ze spek­trum autyz­mu Odkrycia te sugeru­ją, że wyżej wymienione choro­by współist­niejące mogą mieć wspólne podłoże gene­ty­czne.

Pomi­mo nowych urządzeń i szy­bkiego postępu tech­no­log­icznego dzieciom z zaburzeni­a­mi neu­ro­roz­wo­jowy­mi i ich opiekunom zwyk­le trud­niej jest dos­tosować się do zmi­an jakie niesie ze sobą cukrzy­ca i częs­to nie czu­ją się kom­for­towo z urządzeni­a­mi podłąc­zony­mi bezpośred­nio do ich ciała. W bada­niu kon­cen­tru­je­my się na tej szczegól­nej grupie młodych osób, aby ocenić charak­terystykę klin­iczną każdego z nich i wykon­ać sek­wencjonowanie całego egzomu (ang. Whole exome sequenc­ing-WES) nowej gen­er­acji (ang. Next gen­er­a­tion sequenc­ing-NGS)– najbardziej złożoną, indy­wid­u­al­ną anal­izę geno­mu.