Samodzielne Laboratorium Biologii Komórek Macierzystych i Nowotworowych

Badania Zespołu Samodzielnego Laboratorium Biologii Komórek Macierzystych i Nowotworowych zogniskowane są na biologicznej charakterystyce mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC) oraz komórek progenitorowych pozyskanych z tkanek dorosłego organizmu w celu wykorzystania ich potencjału biologicznego w regeneracji tkanek i narządów.

Badania w obszarze medycyny regeneracyjnej:

  • Badania związane z dystrybucją tkankową, izolacją i charakterystyką biologiczną mezenchymalnych komórek macierzystych oraz komórek progenitorowych rezydujących w tkankach i narządach człowieka. Prowadzone badania mają na celu potencjalne kliniczne zastosowanie narządowo-specyficznych komórek macierzystych w medycynie regeneracyjnej.
  • Badania przedkliniczne aktywności biologicznej sekretomu MSC (czynniki bioaktywne oraz mikropęcherzyki zewnątrzkomórkowe wydzielane przez MSC) w procesach regeneracyjnych.
  • Badania nad opracowaniem nowej generacji opatrunku zawierającego mieszaninę czynników bioaktywnych produkowanych przez MSC pochodzące z tkanki tłuszczowej (atMSC) do zastosowania w leczeniu trudno gojących się ran.
  • Badanie potencjału osteogennego MSC osadzonych na rusztowaniach w celu utworzenia bioimplantu do rekonstrukcji dużych ubytków kostnych.

Badania w obszarze biologii nowotworów:

  • Izolacja i charakterystyka macierzystych komórek nowotworowych.
  • Badanie mechanizmów związanych z przerzutowaniem lub hamowaniem wzrostu nowotworów.

Kontakt

Kierownik

Kierownik: prof. dr hab. Aleksandra Klimczak, profesor (0000-0001-6590-4420)

Prof. dr hab. Aleksandra Klimczak, absolwentka Wydziału Farmacji z Oddziałem Analityki Medycznej Akademii Medycznej we Wrocławiu. Stopień doktora i dr habilitowanego uzyskała w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu. Doświadczenia i umiejętności zdobyła w kraju i w instytucjach międzynarodowych. W latach 1998-2002 współpracowała z Institute Paris-Sud sur les Cytokines INSERM U131 we Francji. W latach 2003-2009, w Cleveland Clinic, USA, brała udział w pionierskich badaniach eksperymentalnych o przełomowym znaczeniu w medycynie rekonstrukcyjnej i transplantacyjnej. Zainteresowania naukowe obejmują szeroki zakres badań związanych z immunologią transplantacyjną, medycyną regeneracyjną i biologią komórek macierzystych, zarówno w modelach doświadczalnych jak i w aplikacjach klinicznych. Wcześniejsze badania prof. Klimczak związane z immunologią transplantacyjną wniosły istotny wkład w zrozumienie mechanizmów dotyczących tolerancji immunologicznej w przeszczepach komórkowych oraz w złożonych przeszczepach wielotkankowych. Obecnie prof. Klimczak prowadzi intensywne badania nad biologią mezenchymalnych komórek macierzystych rezydujących w tkankach dorosłego organizmu, w kontekście wykorzystania ich potencjału biologicznego w medycynie regeneracyjnej, oraz badania związane z biologią macierzystych komórek nowotworowych.

Zespół

Adiunkci:

Specjaliści:

Doktoranci:

Najważniejsze osiągnięcia naukowe
  • Udokumentowano różnice w aktywności biologicznej MSC pozyskanych z różnych tkanek, poddanych długoterminowej hodowli, które mogą być znaczące w ich doborze pod kątem potencjału regeneracyjnego i stabilności genetycznej z punktu widzenia zastosowania terapii komórkowych w medycynie regeneracyjnej.
  • Wyizolowano i scharakteryzowano mieszaninę czynników bioaktywnych produkowanych przez unieśmiertelnione MSC pochodzące z tkanki tłuszczowej (HATMSC), wykazano ich efektywność in vitro w modelu komórkowym trudno gojących się ran.
  • Opracowano oryginalne unieśmiertelnione linie komórek progenitorowych śródbłonka naczyń (HEPC-CB.1 and HEPC-CB.2), służących jako model do badań interakcji pomiędzy komórkami śródbłonka naczyń a komórkami nowotworowymi w procesie przerzutowania nowotworu oraz do badań aktywności proangiogennej MSC.
Metody badawcze
  • mikroskopia przyżyciowa z obrazowaniem aktywności komórek w czasie rzeczywistym
  • barwienia immunohistochemiczne: metody immunoenzymatyczne, immunofluorescencja
  • biologia molekularna: badanie ekspresji genów, wyciszanie ekspresji genów, nadekspresja genów
  • testy ELISA, multiplex ELISA, multiplexowe macierze białkowe do przesiewowego badania ekspresji białek, Western blot
  • cytometria przepływowa: fenotyp komórek, apoptoza, cykl komórkowy
  • testy czynnościowe: różnicowanie komórek, proliferacja, migracja, adhezja, angiogeneza, aktywność białek oporności wielolekowej
  • hodowle komórkowe, unieśmiertelnianie komórek pierwotnych
Kluczowa aparatura badawcza
  • Odwrócony automatyczny mikroskop fluorescencyjny Axio Observer 7 (Zeiss), z funkcją obrazowania i modułem do hodowli komórkowych, umożliwiający przyżyciowe monitorowanie aktywności komórek oraz analizę struktur i procesów wewnątrzkomórkowych.
  • Mikroskop badawczy do analizy i rejestracji obrazów mikroskopowych – Axio Imager Z2 (Zeiss).
Najważniejsze projekty badawcze (ostatnie 10 lat)
  • Baza Informacji Naukowych Wspierających Innowacyjne Terapie – BINWIT. Program Operacyjny Polska Cyfrowa. II E-administracja i otwarty rząd. 2.3 Cyfrowa dostępność i użyteczność informacji sektora publicznego. 2.3.1 Cyfrowe udostępnienie informacji sektora publicznego ze źródeł administracyjnych i zasobów nauki, nr POPC.02.03.01-00-0053/18, okres realizacji: 2018-2021. Kierownik projektu: dr Krzysztof Pawlik. Kierownik Zespołu Spejalistycznego d/s MSC – prof. dr hab. Aleksandra Klimczak.
  • atMSC secreted factors in the hydrogel system as a potential treatment for chronic wounds. FNP, POWROTY, nr POIR.04.04.00-00-3024/17-00, okres realizacji: 2017-2019. Kierownik projektu: dr inż. Honorata Kraśkiewicz.
  • Epineural Jacket (Epi-J ) for Enhancement of Nerve and Tissue Regeneration –  Zadanie 5.3 Grant POIG.01.01.02-02-003/08 pt. „Biotechnologie i zaawansowane technologie medyczne”, współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Oś priorytetowa 1 „Badania i rozwój nowoczesnych technologii”, Działanie 1.1 „Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy”, Poddziałanie: 1.1.2 Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych; okres realizacji 2013–2015. Badania sfinansowane zostały ze środków Wrocławskiego Centrum Badań EIT+. Lider merytoryczny Zadania 5.3: prof. dr hab. Aleksandra Klimczak.
  • Rola IL-10 w aktywacji mechanizmów supresji wykorzystywanych przez mieloidalne komórki supresorowe – czy eliminacja IL-10 ze środowiska nowotworowego przyczyni się do zwiększenia skuteczności immunoterapii? NCN, PRELUDIUM, nr 2014/15/N/NZ4/04817, okres realizacji: 2015-2019. Kierownik projektu: mgr inż. Natalia Anger.
  • Określenie profilu cytokin wytwarzanych przez komórki prekursorowe śródbłonka w procesie ich różnicowania. NCN, PRELUDIUM, nr 2012/05/N/NZ3/02022, okres realizacji: 2013-2017. Kierownik projektu: mgr Aneta Kantor.
  • Badanie czynników o potencjale regeneracyjnym, produkowanych przez macierzyste komórki mezenchymalne izolowane z tkanki tłuszczowej. NCN, OPUS, nr 2012/07/B/NZ4/01820, okres realizacji: 2013-2018. Kierownik projektu: dr Maria Paprocka.
  • Przeszczepianie komórek macierzystych mięśni poprzecznie prążkowanych z równoczesnym wszczepieniem komórek mezenchymalnych u dzieci z genetyczną mutacją genu dystrofiny Xp21. NCN nr N N407 121940, okres realizacji: 2011-2016. Kierownik projektu: prof. dr hab. Aleksandra Klimczak.
  • Rola białek oporności wielolekowej w procesie różnicowania prekursorowych komórek śródbłonka (EPC). NCN, OPUS, nr 2011/01/B/NZ3/04789; okres realizacji: 2011-2015. Kierownik projektu: dr Agnieszka Krawczenko.
  • Charakterystyka białaczkowych komórek macierzystych u chorych na ostrą białaczkę szpikową. MNiSW nr N N402 255234, okres realizacji: 2008-2013. Kierownik projektu: prof. dr hab. Danuta Duś.

Projekty finansowane z dotacji projakościowej KNOW 2014-2018; Obszar 1 – Aktywność naukowo-dydaktyczna, Poddziałanie 4 – Wsparcie działalności naukowej w zakresie realizacji nowych projektów badawczych w ramach rozwoju kadry naukowej:

  • Komórki macierzyste rezydujące w tkankach – lokalizacja, izolacja oraz charakterystyka biologiczna. KNOW 519-1-4-1-347, okres realizacji: 10.2015-30.09.2016 Kierownik projektu: prof. dr hab. Aleksandra Klimczak.
  • Określenie wpływu mikropęcherzyków wydzielanych przez komórki nowotworowe na narządowo-swoiste komórki śródbłonka w kontekście tworzenia ognisk przerzutowania. KNOW 519-1-4-4-4, okres realizacji: 2017-2018. Kierownik projektu: dr inż. Aleksandra Bielawska-Pohl.
  • Optymalizacja metody przygotowania mikropęcherzyków pochodzących z nadsączy z ludzkich komórek progenitorowych do wykorzystania w terapii trudno gojących się ran. KNOW 519-1-4-4-68, okres realizacji: 2017-2018. Kierownik projektu: dr Agnieszka Krawczenko.
  • Zastosowanie zimnej plazmy atmosferycznej w procesie gojenia ran na modelach in vitro oraz in vivo. KNOW 674/2017/KNOW, okres realizacji: 2017-2018. Projekt realizowany w ramach porozumienia pomiędzy Politechniką Wrocławską, Wydział Chemiczny, Instytutem Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. L. Hirszfelda i Uniwersytetem Przyrodniczym we Wrocławiu (lider projektu: Politechnika Wrocławska, Zakład Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej). Kierownik projektu: prof. Paweł Pohl. Wykonawcy zadania w IITD: prof. dr hab. Aleksandra Klimczak, dr inż. Aleksandra Bielawska-Pohl.
Wybrane publikacje