Laboratorium Immunobiologii Molekularnej Nowotworów

Molekularny mechanizm śmierci i proliferacji komórek prawidłowych i nowotworowych

Zgodnie z tematem wiodącym Laboratorium zajmuje się poznawaniem mechanizmów działania leków przeciwnowotworowych i przeciwzapalnych. W ostatnich latach nasza działalność naukowa koncentruje się wokół poznania nieznanych aktywności inhibitorów metylacji DNA. Dodatkowo badamy możliwości związane z wykorzystaniem substancji pochodzenia naturalnego w terapii przeciwnowotworowej takich jak betulina czy kwas betulinowy. Wykonaliśmy również cykl badań pokazujących toksyczność nanocząstek lantanowców względem komórek układu immunologicznego. Wykazaliśmy ich wybiórczą toksyczność oraz zaprezentowaliśmy sekwencje zdarzeń prowadzących do indukcji śmierci komórki. Ważną część naszych badań stanowią badania biokompatybilności nowych materiałów, np. powłok fotoaktywnych, które mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie w bioinżynierii. Dodatkowo, LIMN zajmuje się od wielu lat opracowaniem immunologicznych testów diagnostycznych, opartych na przeciwciałach poliklonalnych i monoklonalnych, wykorzystywanych do wykrywania lub ilościowego oznaczania antygenów lub przeciwciał w płynach fizjologicznych (mocz, surowica, pełna krew). Opracowujemy klasyczne płytkowe testy ELISA oraz suche testy paskowe oparte na zasadzie immunochromatografii, z wykorzystaniem przeciwciał znakowanych koloidalnymi barwnikami. Ze względu na prostotę i szybkość wykonania testy takie mogą być wykonywane w warunkach domowych. Dwa systemy testów opatentowano i wdrożono do produkcji. We współpracy z firmą Biowet Puławy opracowano test ELISA do wykrywania enzootycznej białaczki bydła oraz psich chłoniaków typu B.

W naszym zespole jest miejsce dla biologów, biotechnologów, chemików i fizyków. Dzięki różnorodnym specjalizacjom jesteśmy w stanie nawiązywać współpracę z naukowcami innych dziedzin. Stąd uczestniczymy w projektach z dziedzin chemii, weterynarii i inżynierii materiałowej, prowadząc prawdziwie interdyscyplinarne badania naukowe.

Kontakt

Kierownik

Kierownik: dr hab. Wojciech Kałas, profesor PAN (http://orcid.org/0000-0003-2656-5192)

Dr hab. Wojciech Kałas jest absolwentem Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej. Od 22 lat związany z wrocławskim Instytutem Immunologii imienia Ludwika Hirszfelda, gdzie w roku 2000 uzyskał stopień doktora nauk biologicznych, a w roku 2012 stopień doktora habilitowanego w tej samej dziedzinie. W latach 2012-2018 był wykładowcą najpierw Akademii a potem Uniwersytetu Jana Długosza w Częstochowie. W swoim życiu naukowym koncentruje się na zagadnieniach związanych z biologią nowotworów, a ostatnio również z cytotoksycznością nanomateriałów względem komórek prawidłowych. W latach 2003-2007 przebywał na stażu naukowym na Uniwersytecie McMaster w Hamilton, w Kanadzie, gdzie pod kierownictwem prof. Janusza Raka pracował nad przydatnością trombospondyny-1 w terapii przeciwnowotworowej. Po powrocie dr Wojciech Kałas był kierownikiem 3 grantów NCN i uczestniczył w realizacji kilkunastu innych projektów finansowanych z budżetu nauki. Obecnie zajmuje się poszukiwaniem nowych związków o aktywności przeciwnowotworowej i próbami znoszenia chemo-oporności komórek nowotworowych na znane chemioterapeutyki. Jest współautorem 35 prac opublikowanych w indeksowanych czasopismach naukowych. Obecnie dr hab. Wojciech Kałas jest Kierownikiem Laboratorium Immunobiologii Molekularnej Nowotworów i członkiem Rady Naukowej Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu.

Zespół

Profesorowie:
Prof. dr hab. Leon Strządała (https://orcid.org/0000-0002-7323-2254)

Profesorowie instytutu:
Dr hab. Andrzej Rapak (https://orcid.org/0000-0003-4897-0287)

Adiunkci:
Dr Edyta Wysokińska (https://orcid.org/0000-0003-1003-2463)

Pracownicy techniczni:
Mgr Ewa Zioło

Doktoranci:
Mgr Kinga Chybicka https://orcid.org/0000-0003-3046-7595

Najważniejsze osiągnięcia naukowe
  1. Opracowanie testu ELISA.
  2. Badania mechanizmu działania nowych leków (azafentiotiazyny) oraz azacytydyny i decytabiny.
  3. Opis mechanizmu toksyczności nanocząstek lantanowców.
Metody badawcze
  • biologia molekularna
  • testy śmierci komórkowej
  • testy aktywności komórek NK
  • badanie ekspresji białek i genów
  • niestandardowe testy cytofluorymetryczne
  • testy ELISA
  • ELISA komórkowa
  • cytometria przepływowa
Kluczowa aparatura badawcza
  • pracownia hodowli komórkowych BL2
Najważniejsze projekty badawcze (ostatnie 10 lat)
  1. Projekt grantowy NCN OPUS 13 nr 2017/25/B/NZ5/02608. Termin realizacji: 9.03.2018-8.03.2021. Tytuł: „Molekularny mechanizm działania i ocena efektu terapeutycznego kombinacji 5-aza-2’deoksycytydyny i inhibitorów topoizomeraz w leczeniu raka okrężnicy”. Kierownik projektu: dr hab. Wojciech Kałas.
  2. Projekt badawczy NCBiR nr PBS3/B8/20/2015. Termin realizacji: 1.07.2015-31.12.2017. Tytuł: „Opracowanie prostego i szybkiego testu polowego do wykrywania enzootycznej białaczki bydła”. Kierownik projektu: dr hab. Andrzej Rapak.
  3. Projekt badawczy NCBR nr PBS2/A8/27/2014. Termin realizacji: 1.06.2014-31.08.2017. Tytuł: „Opracowanie i ocena właściwości biologicznych antygenów cirkowirusa świń typu2 (PCV2) w aspekcie przydatności do produkcji szczepionki i zestawu diagnostycznego”. Kierownik projektu: prof. dr hab. Zygmunt Pejsak, kierownik zadań w IITD PAN: dr hab. Andrzej Rapak. Projekt realizowany w konsorcjum: Państwowy Instytut Weterynaryjny – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach (lider), IITD PAN, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.
  4. Projekt badawczy NCN OPUS 8 nr 2014/15/B/NZ7/000867. Termin realizacji: 1.09.2015-30.11.2017. Tytuł: „Ocena przydatności terapeutycznej wybranych azafenotiazyn oraz badanie mechanizmu ich aktywności immunosupresyjnej”. Kierownik: prof. dr hab. Michał Zimecki.
  5. Projekt badawczy NCN OPUS 5 nr 2013/09/B/NZ5/02764. Termin realizacji: 20.03.2014-19.11.2017. Tytuł: “Fotoaktywna formulacja nanoliposomowa jako nowa strategia w terapii fotodynamicznej niestabilnej blaszki miażdżycowej”. Kierownik projektu: dr hab. Marta Kapczyńska, kierownik zadań w IITD PAN: dr hab. Wojciech Kałas. Projekt realizowany w konsorcjum: Politechnika Wrocławska (lider), IITD PAN, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu.
  6. Projekt badawczy NCN OPUS 1 nr 2011/01/B/NZ4/00938. Termin realizacji: 16.12.2011-15.12.2014. Tytuł: „Wpływ onkogenu ras na ekspresję białka BNIP3 regulującego autofagię w warunkach hipoksji. Konsekwencje dla wrażliwości na chemioterapeutyki”. Kierownik projektu: prof. dr hab. Leon Strządała.
  7. Projekt badawczy NCN OPUS 2 nr 2011/03/B/NZ5/01533. Termin realizacji: 22.08.2012-21.08.2015. Tytuł: „Skojarzona indukcja śmierci komórek psich białaczek i chłoniaków”. Kierownik projektu: dr. hab Andrzej Rapak.
Wybrane publikacje
  1. Fiedorowicz A., Kozak-Sykała A., Bobak Ł., Kałas W., Strządała L.: Ceramides and sphingosine-1-phosphate as potential markers in diagnosis of ischaemic stroke. Neurol Neurochir Pol, 2019, 53(6):484-491 (http://doi.org/10.5603/PJNNS.a2019.0063)
  2. Cichos J., Wysokińska E., Kałas W., Karbowiak M.: Dithiocarbamates: Reliable Surface Ligands for NIR-Emitting Quantum Dots. Langmuir, 2019, 35(16): 5509-5516 (http://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b04221)
  3. Wawrzyńska M., Duda M., Hołowacz I., Kaczorowska A., Ulatowska-Jarża A., Buzalewicz I., Kałas W., Wysokińska E., Biały D., Podbielska H., Kopaczyńska M.: Photoactive Pore Matrix for In Situ Delivery of a Photosensitizer in Vascular Smooth Muscle Cells Selective PDT. Materials (Basel), 2019, 12(24): 4110 (http://doi.org/10.3390/ma12244110)
  4. Wysokińska E., Cichos J., Kowalczyk A., Karbowiak M., Strządała L., Bednarkiewicz A., Kałas W.: Toxicity Mechanism of Low Doses of NaGdF4:Yb3+,Er3+. Upconverting Nanoparticles in Activated Macrophage Cell Lines. Biomolecules, 2019, 9(1): 14 (http://doi.org/10.3390/biom9010014)
  5. Pawlak A., Ziolo E., Fiedorowicz A., Fidyt K., Strzadala L., Kalas W.: Long-lasting reduction in clonogenic potential of colorectal cancer cells by sequential treatments with 5-azanucleosides and topoisomerase inhibitors. BMC Cancer, 2016, 16(1): 893 (http://doi.org/10.1186/s12885-016-2925-6)
  6. Wysokińska E., Cichos J., Zioło E., Bednarkiewicz A., Strządała L., Karbowiak M., Hreniak D., Kałas W.: Cytotoxic interactions of bare and coated NaGdF4:Yb(3+):Er(3+) nanoparticles with macrophage and fibroblast cells. Toxicol In Vitro, 2016, 32: 16-25 (http://doi.org/10.1016/j.tiv.2015.11.021)
  7. Tarasiuk K., Holec-Gąsior L., Ferra B., Rapak A.: The development of an indirect ELISA for the detection of goose parvovirus antibodies using specific VP3 subunits as the coating antigen. BMC Vet Res, 2019, 15(1): 274. doi: http://doi.org/10.1186/s12917-019-2027-1
  8. Grudzien M., Rapak A.: Effect of Natural Compounds on NK Cell Activation. J Immunol Res, 2018, 2018: 4868417 (http://doi.org/10.1155/2018/4868417)
  9. Kutkowska J., Strzadala L., Rapak A.: Sorafenib in Combination with Betulinic Acid Synergistically Induces Cell Cycle Arrest and Inhibits Clonogenic Activity in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma Cells. Int J Mol Sci, 2018, 19(10): 3234 (http://doi.org/10.3390/ijms19103234)
  10. Henklewska M., Pawlak A., Kutkowska J., Pruchnik H., Rapak A., Obminska-Mrukowicz B.: In vitro effects of the activity of novel platinum (II) complex in canine and human cell lines. Vet Comp Oncol, 2019, 17(4): 497-506 (http://doi.org/10.1111/vco.12511)