Laboratorium Immunopatologii


Tematyka badawcza

Laboratorium Immunopatologii wywodzi się z Zakładu Terapii Doświadczalnej IITD PAN. W latach 1997-2021 Kierownikiem Laboratorium była prof. dr hab. n med. Irena Frydecka.

Od roku 2021 kierownikiem Laboratorium jest dr hab. n med. inż. Edyta Pawlak, prof. PAN.

Jednym z głównych tematów badawczych Laboratorium Immunopatologii, kierowanym przez dr hab. n med. Edytę Pawlak, prof. PAN, jest poszukiwanie nowych celów terapeutycznych w nowotworach, systemowych i narządowych chorobach autoimmunizacyjnych oraz w zaburzeniach i chorobach psychicznych.

Profil badawczy Laboratorium jest związany z badaniami nad mechanizmami upośledzonej odporności w nowotworach złośliwych (zarówno litych, jak i hematologicznych), chorobach autoimmunologicznych oraz zaburzeniach i chorobach psychicznych. Badania obejmują złożoną i skomplikowaną sieć molekularną, w szczególności interakcje międzykomórkowe, międzygenowe (interakcje gen-gen), a także asocjacje gen-choroba (GDA), w celu identyfikacji czynników ryzyka i prognostycznych dla tych zaburzeń. Badania opierają się na podejściu multi-omicznym – analizie danych „omicznych” w połączeniu z danymi fenotypowymi i środowiskowymi, w tym społecznymi uwarunkowaniami zdrowia (SDOH), w celu wykrycia i oceny „profili” molekularnych związanych ze stanami zdrowia i choroby, a także przejściami od zdrowia do choroby lub odwrotnie w nowotworach złośliwych (zarówno litych, jak i hematologicznych), chorobach autoimmunologicznych i zaburzeniach psychicznych oraz chorobach na poziomie pojedynczej komórki, a także na poziomie holistycznym. Ponadto prowadzone są również badania jednoczesnego wielocząsteczkowego profilowania transkryptomu i epigenomu z tej samej komórki wraz z dogłębną analizą TCR i BCR przy użyciu technologii analizy pojedynczej komórki, umożliwiającej kompleksowe badanie złożonej sieci interakcji molekularnych odpowiedzialnych za aktywność, podtyp choroby, a także przyszłe nawroty. Planowane jest rozszerzenie badań o badania przestrzenne w tym obszarze.

Ważnym aspektem tematycznym są badania nad mechanizmami zaburzonej odporności komórkowej w nowotworach złośliwych (litych i hematologicznych) oraz systemowych i narządowych chorobach autoimmunizacyjnych. Obecnie prowadzone badania mają na celu wyjaśnienie roli poszczególnych białek supresorowych oraz subpopulacji limfocytów T i monocytów w patogenezie, przebiegu klinicznym i odpowiedzi na leczenie tych chorób, z uwzględnieniem genetycznych predyspozycji do w/w chorób w kontekście polimorfizmów genów kodujących cząsteczki będące punktami kontrolnymi nadzoru immunologicznego  oraz białkowych regulatorów fazy G0/G1 cyklu komórkowego (inhibitor kinaz cyklino-zależnych p27Kip1, cykliny D2 i D3) na poziomie transkryptomu jak i proteomu.

Kontakt

Kierownik

Kierownik: dr hab. n med. Edyta Pawlak (https://orcid.org/0000-0002-0386-7940) jest biotechnologiem, absolwentką Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej. Jej badania identyfikują nowe cele terapeutyczne dla nowotworów, chorób autoimmunologicznych i zaburzeń psychicznych. Ponad 20-letnie doświadczenie zawodowe w obszarze biotechnologii, biologii medycznej oraz biologii molekularnej. Profesor Instytutu (PAN, od 10.03.2022), Kierownik Laboratorium Immunopatologii. Kierownik, główny wykonawca i wykonawca w projektach MNiSW, NCN, FNP, ABM, POIG (Fundusze Europejskie 2007-2013, Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka), IRSES oraz projektach finansowanych z funduszy UMW i IITD PAN. Lider z ramienia IITD PAN projektu Tworzenie i rozwój Regionalnych Centrów Medycyny Cyfrowej (ABM/2023/2). Uhonorowana licznymi nagrodami i wyróżnieniami. Ekspert i recenzent w IV edycji Programu ERA PerMed Joint Translational Call 2021 (JTC2021) (ERA-NET on Personalised Medicine), I edycji Programu ERA EP PerMed współfinansowanego przez ERA-NET i KE w celu promocji innowacyjnych projektów translacyjnych w dziedzinie Medycyny Spersonalizowanej oraz ekspert w komisji konkursowej w ramach Obszaru Strategicznego nr 2 finansowanego ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w Programie „Regionalna Inicjatywa Doskonałości”. Członek Polskiego Towarzystwa Genetycznego, Europejskiej Federacji Immunogenetycznej, Polskiego Towarzystwa Immunogenetycznego oraz The Science Advisory Board. Liczne szkolenia, kursy i warsztaty, w tym certyfikowane, m.in.: „Szkolenie ze Standardów Jakości dla Biobanków Polskich cz. I” Certificate No 145, BBMRI-ERIC, Warszawa; „QMS1 – Współpraca naukowa – warsztaty”, Certificate No 166, BBMRI, Łódź; „QMS2 – Zarządzanie Ryzykiem – warsztaty”, Certificate No 200, BBMRI, Łódź. ORCID: 0000-0002-0386-7940;Dorobek: 68 publikacji naukowych IF: 188,643; H-index: 19 i 1 rozdział w książce.

Członek Towarzystw Naukowych: Polskiego Towarzystwa Immunogenetycznego (PTiG, od 2008 r.); Europejskiej Federacji Immunogenetycznej (EFI, od 11.03.2010r., Nr członkowski 1703) oraz Polskiego Towarzystwa Genetycznego (PTG od 2018 r.).

Członek w radach redakcyjnych czasopism naukowych: Frontiers in Oncology – Cancer Molecular Targets and Therapeutics (Associate Editor), Frontiers in Psychiatry, Addictive Disorders (Guest Associate Editor) oraz Frontiers in Genetics, Behavioral and Psychiatric Genetics (Guest Associate Editor).

Stosując koncepcję badań multi-omicznych, buduje sieć interakcji – zarówno międzykomórkowych, jak i międzygenetycznych – między genami a chorobą. Takie podejście jest ważne dla wczesnego wykrywania, monitorowania i identyfikowania grup zagrożonych rozwojem choroby. Aktywna współpraca z Uniwersytetem Medycznym we Wrocławiu, Pomorskim Uniwersytetem Medycznym, Uniwersytetem Wrocławskim, Instytutem Psychologii Polskiej Akademii Nauk (Warszawa), Dolnośląskim Centrum Onkologii, Pulmonologii i Hematologii (DCOPiH), 4 Wojskowym Szpitalem Klinicznym z Polikliniką we Wrocławiu oraz Siecią Badawczą PORT Łukasiewicz (Wrocław)

Zespół

Profesorowie:
Prof. dr hab. n med. Irena Frydecka (0000-0002-4086-4538)

Profesorowie Instytutu:
Dr hab. n med. Agata Kosmaczewska (0000-0002-3805-9476)

Adiunkci:
Dr Lidia Ciszak (https://orcid.org/0000-0002-5135-6336)

Specjaliści:
Dr Krzysztof Rembacz (0000-0003-4545-2601)
Mgr inż. Anna Partyka
Lek. Jędrzej Wierzbicki (0000-0001-9959-8855)
Mgr Wiktoria Bieniek
Mgr Heorhii Volkov

Pracownicy techniczni:
Aleksandra Szteblich (0000-0003-1208-7070)

Doktoranci:
Lek. Marek Kotas (0000-0002-6805-4625)

Najważniejsze osiągnięcia naukowe

Do najważniejszych osiągnięć naukowych Laboratorium Immunopatologii należą:

  1. Przewlekłe zapalenie towarzyszące chorobom autoimmunizacyjnym jest wynikiem nieprawidłowych odsetków krążących limfocytów Th1, Th17 i Treg, a także subpopulacji monocytów, co prowadzi do podtrzymywania stanu zapalnego; małe dawki IL-2 mogą przywrócić równowagę immunologiczną.
  2. Nadekspresja CTLA-4 (jednego z immunologicznych punktów kontrolnych) w krążących limfocytach prowadzi do defektu odporności przeciwnowotworowej. Immunoterapia przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL) z użyciem inhibitora CTLA-4 może u niektórych pacjentów poprawić przebieg kliniczny choroby, podczas gdy u innych może być strategią niekorzystną, w zależności od poziomu ekspresji CTLA-4 na komórkach CLL.
  3. Przekrojowe badanie profilowania markerów zapalnych wraz z metaanalizą sugerują, że zaburzenia poziomu chemokin wskazują na subkliniczny stan prozapalny w psychozie. Polimorfizmy w obrębie genów kodujących cząsteczki regulujące odpowiedź immunologiczną mogą być nie tylko krytycznym czynnikiem ryzyka, ale także determinować profil objawów klinicznych i funkcje poznawcze w schizofrenii.
  4. Związek zmienności polimorficznej regionu 2q33 (w którym zlokalizowane są geny CD28 /CTLA-4/ICOS) z natężeniem symptomów orbitopatii Gravesa (GO) oraz dziedziczną podatnością na chorobę Gravesa-Basedowa. Obwodowy poziom sCTLA-4, związany z ciężkością zmian GO, jest uwarunkowany genetycznie i jest niezależny od czynników środowiskowych lub hormonalnych. Poziom sCTLA-4 w surowicy można uznać za przydatny biochemiczny marker wystąpienia ciężkiej GO.
Metody badawcze
  • biologia molekularna: profilowanie ekspresji genów, profilowanie zmienności polimorficznej genów (genotypowanie SNP, ins/del), analiza mikrosatelitarna (STR, VNTR), ponowne sekwencjonowanie (profilowanie mutacyjne)
  • testy ELISA, Western Blotting
  • cytometria przepływowa
Kluczowa aparatura badawcza
  • urządzenie do wieloanalitowej (multipleksowej) analizy sekretomu i transkryptomu Luminex xMAP® INTELLIFLEX DRESE System
  • automatyczna stacja pipetująca Eppendorf epMotion® 5073l
  • pirosekwenator PyroMark Q48 Autoprep pyrosequencer
  • urządzenie do przygotowaywania bibliotek w rozdzielczości do pojedynczej komórki Chromium Controller (single-cell gene expression analysis)
  • system do jakościowej i ilościowej analizy materiału genetycznego (kwasów nukleinowych) DeNovix DS-11 spectrophotometer i Qubit 2.0 Fluorometer spectrophotometer
  • urządzenie do automatycznej izolacji Maxwell®16 kwasów nukleinowych
Najważniejsze projekty badawcze (ostatnie 10 lat)
  1. Grant NCN nr N N402 244935 (21.08.2008-20.02.2012): Dynamika zmian w populacji limfocytów T CD4+ (Th1, Th17 i Treg) w zależności od profile cytokin pro- i przeciwzapalnych we krwi obwodowej i płynie stawowym oraz wpływ stymulacji ex vivo z dodatkiem rIL-2 na badane parametry układu odpornościowego u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) w różnych fazach choroby i leczenia. Kierownik: dr hab. n med. Agata Kosmaczewska, prof. PAN.
  2. Grant NCN nr N N402 284936 (29.04.2009-28.04.2013): Wpływ białka CTLA-4 na regulację aktywności podziałowej i procesu apoptozy limfocytów białaczkowych krwi obwodowej chorych na przewlekłą białaczkę limfatyczną B-komórkową (B-PBL). Kierownik: dr Lidia Ciszak.
  3. Projekt KNOW nr 132/2017/KNOW/IITD (11.10.2017-30.10.2018): Związek nadekspresji supresorowej cząsteczki PD1 oraz dysproporcji obwodowych limfocytów Th1, Th17 i Treg z progresją i przebiegiem klinicznym szpiczaka plazmocytowego. Kierownik: dr hab. n med. Agata Kosmaczewska, prof. PAN.
  4. Grant NCN nr N N402 285036 (30.04.2009-29.04.2012): Wpływ polimorfizmu genu kodującego cząsteczkę supresorową CTLA-4 u dawcy na wynik alogenicznej transplantacji komórek krwiotwórczych (HSCT) oraz na poziom mRNA i ekspresję białka u pacjentów po HSCT. Kierownik: dr hab. n. med. Edyta Pawlak.
  5. Projekt POIG 02.03.02-02-28/13, Fundusze Europejskie 2007-2013, Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka (01.06.2013-31.12.2015): Utworzenie bazy danych immunogenetycznych polskiej populacji MultiGenBank. Kierownik: mgr Dariusz Wójcik. Lab. Immunopatologii – realizacja zadania: Utworzenie modułu Immunogenetycznego (ImGen).
  6. Projekt POPC.02.03.01-IP.01-00-006/17, POPC 2014-2020: dofinansowanie realizacji projektu z programu operacyjnego POLSKA CYFROWA (01.08.2018-31.07.2021): Baza Informacji Naukowych Wspierających Innowacyjne Terapie – BINWIT. Kierownik: dr Krzysztof Jakub Pawlik. Lab. Immunopatologii – realizacja zadania: Zadanie 3. Działania informacyjno-promocyjne ­– dr hab. n. med. Edyta Pawlak.
  7. Projekt NCN nr N N402 465237 (01.01.2009-31.12.2012): Polimorfizm genów kodujących IL-2, IL-6, IFN-γ oraz TGF-β u osób chorujących na schizofrenię i u osób zdrowych. Kierownik: dr hab. n med. Dorota Frydecka, prof. UM. Lab. Immunopatologii – realizacja zadania: Określenie profilu zmienności polimorficznej genów kodujących IL-2, IL-6, IFN-γ oraz TGF-β u osób chorujących na schizofrenię i u osób zdrowych.
  8. Projekt NCN nr 2019/35/D/NZ5/02718 (27.07.2020-26.06.2023): Znaczenie IL-35 oraz jej polimorfizmów w ciąży a ryzyko poronienia. Kierownik: dr Anna Sławek. Lab. Immunopatologii – realizacja zadania: Określenie związku profilu zmienności polimorficznej genów EBI3 oraz IL12A z ryzykiem poronienia – dr hab. n. med. Edyta Pawlak.
Wybrane publikacje
  1. Frydecka I., Kosmaczewska A., Boćko D., Ciszak L., Wołowiec D., Kuliczkowski K., Kochanowska I.: Alterations of the expression of T-cell related costimulatory CD28 and downregulatory CD152 (CTLA-4) molecules in patients with B-cell chronic lymphocytic lekaemia. J. Cancer, 2004, 90: 2042-2048 (https://doi.org/10.1038/sj.bjc.6601833).
  2. Kosmaczewska A., Świerkot J., Ciszak L., Szteblich A., Chrobak A., Karabon L., Partyka A., Szechinski J., Wiland P., Frydecka I.: Patients with the most advanced rheumatoid arthritis remain with Th1systemic defects after TNF inhibitors treatment despite clinical improvement. Rheumatol Int, 2014, 34: 243-253 (https://doi.org/10.1007/s00296-013-2895-9)
  3. Karabon L., Partyka A., Ciszak L., Pawlak-Adamska E., Tomkiewicz A., Bojarska-Junak A., Roliński J., Wołowiec D., Frydecka I., Kosmaczewska A.: Abnormal expression of BTLA and CTLA-4 immune checkpoints molecules in chronic lymphocytic leukaemia patients. Journal of Immunological Research, 2020: 6545921 [12 s.] (https://doi.org/10.1155/2020/6545921).
  4. Kosmaczewska A., Świerkot J., Ciszak L., Szteblich A., Szechiński J., Wiland P., Frydecka I.: Exogenous IL-2 controls the balance in Th1, Th17, and Treg cell distribution in patients with progressive rheumatoid arthritis treated with TNF-alpha inhibitors. Inflammation, 2015, 38(2): 765-74 (https://doi.org/10.1007/s10753-014-9987-x).
  5. Ciszak L., Frydecka I., Wołowiec D., Szteblich A., Kosmaczewska A.: Patients with chronic lymphocytic leukaemia (CLL) differ in the pattern of CTLA-4 expression on CLL cells: the possible implications for immunotherapy with CTLA-4 blocking antibody. Tumor Biol, 2016, 37 (3): 4143-4157 (https://doi.org/10.1007/s13277-015-4217-1).
  6. Kosmaczewska A., Przezdziecka-Dolyk J., Turno-Krecicka A., Ciszak L., Szteblich A., Wegrzyn A., Frydecka I., Misiuk-Hojlo M.: Imbalance in PB IL-17-secreting and regulatory cells in pars planitis is associated with dysregulation of IFN-g-secreting cells, especially in patients with clinical complications. Mediators of Inflammation, 2020: 9175083 [9 s.] (https://doi.org/10.1155/2020/9175083).
  7. Kosmaczewska A., Szmyrka M., Ciszak L., Stosio M., Szteblich A., Madej M., Frydecka I., Wiland P.: CD4+CD28null T cells are expanded in clinically quiescent systemic lupus erythematosus and secrete pro-inflammatory IFN-γ depending on the disease activity index. Lupus, 2020, 29 (7): 705-714 (https://doi.org/10.1177/0961203320917749).
  8. Pawlak-Adamska E., Frydecka I., Bolanowski M., Tomkiewicz A., Jonkisz A., Karabon L., Partyka A., Nowak O., Szalinski M., Daroszewski J.: CD28/CTLA-4/ICOS haplotypes confers susceptibility to Graves’ disease and modulates clinical phenotype of disease. Endocrine, 2017, 55: 186–199., (https://doi.org/10.1007/s12020-016-1096-1).
  9. Pawlak-Adamska E., Daroszewski J., Bolanowski M., Oficjalska J., Janusz P., Szalinski M., Frydecka I.: PPARg2 Ala¹² variant protects against Graves’ orbitopathy and modulates the course of the disease. Immunogenetics, 2013, 65(7): 493-500( https://doi.org/10.1007/s00251-013-0702-0).
  10. Daroszewski J., Pawlak E., Karabon L., Frydecka I., Jonkisz A., Slowik M., Bolanowski M.: Soluble CTLA-4 receptor an immunological marker of Graves’ disease and severity of ophthalmopathy is associated with CTLA-4 JO31 and CT60 gene polymorphisms. European Journal of Endocrinology, 2009, 161(5): 787-93 (https://doi.org/10.1530/EJE-09-0600).
  11. Kavvoura F.K., Akamizu T., Awata T., Ban Y., Chistiakov D.A., Frydecka I., Ghaderi A., Hiromatsu Y., Ploski R., Walker N., Wang P.W., Ban Y., Bednarczuk T., Chistiakova E.I., Chojm M., Hiratami H., Hank Juo S.H., Karabon L., Katayama S., Kurihara S., Liu R.T., Pawlak E., Taniyama M., Tomita M., Tozaki T., Ioannidis J.P.A.: CTLA-4 gene polymorphisms and autoimmune thyroid diseases: meta-analyses of published data and individual-level data. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2007, 92(8): 3162-70 (https://doi.org/10.1210/jc.2007-0147).
  12. Frydecka D., Misiak B., Pawlak-Adamska E., Karabon L., Tomkiewicz A., Sedlaczek P., Kiejna A., Beszłej J.A.: Interleukin-6: the missing element of the neurocognitive deterioration in schizophrenia? The focus on genetic underpinnings, cognitive impairment and clinical manifestation. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 2015, 265(6):449-459., doi: 10.1007/s00406-014-0533-5., IF: 4.113
  13. Kotowicz K., Frydecka D., Gawęda Ł., Prochwicz K., Kłosowska J., Rymaszewska J., Samochowiec A., Samochowiec J., Szczygieł K., Pawlak-Adamska E., Szmida E., Cechnicki A., Misiak B.: Effects of traumatic life events, cognitive biases and variation in dopaminergic genes on psychosis proneness. Early Interv Psychiatry, 2021, 15(2): 248-255 (https://doi.org/10.1111/eip.12925).
  14. Frydecka D., Krzystek-Korpacka M., Lubeiro A., Stramecki F., Stańczykiewicz B., Beszłej J.A., Piotrowski P., Kotowicz K., Szewczuk-Bogusławska M., Pawlak-Adamska, Misiak B.: Profiling inflammatory signatures of schizophrenia: A cross-sectional and meta-analysis study. Brain Behav Immun, 2018, 71: 28-36 (https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.05.002).
  15. Pawlak-Adamska E., Nowak O., Karabon L., Pokryszko-Dragan A., Partyka A., Tomkiewicz A., Ptaszkowski J., Frydecka I., Podemski R., Dybko J., Bilińska M.: PD-1 gene polymorphic variation is linked with first symptom of disease and severity of relapsing-remitting form of MS. Journal of Neuroimmunology, 2017, 305: 115-127 (https://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2017.02.006).