Badaczki z Polski i Włoch w walce z bakteriami opornymi na antybiotyki
Badania realizowane w ramach tego polsko-włoskiego projektu mogą odegrać kluczową rolę w opracowaniu innowacyjnych terapii przeciwdrobnoustrojowych, które w przyszłości będą skuteczne w walce z rosnącą opornością na antybiotyki, stanowiąc jednocześnie istotny wkład w walkę z globalnym kryzysem zdrowotnym.
„W poszukiwaniu nowych antybiotyków: synteza i charakterystyka peptydomimetyków opartych na przeciwdrobnoustrojowych peptydach z ludzkiej śliny w kompleksach z jonami Cu(II) oraz Zn(II)” – to projekt polsko-włoski pod kierownictwem naszej badaczki dr Joanny Wątły z Wydziału Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego (Zakład Chemii Biologicznej i Medycznej), który pod koniec 2024 roku otrzymał dofinansowanie w ramach konkursu Canaletto NAWA Narodowa Agencja Wymiany Akademickiej.
Projekt realizowany w ramach programu Canaletto obejmuje współpracę dwóch zespołów badawczych, kierowanych przez naukowczynie, które według definicji ERC (lub NCN) są „na wczesnym etapie kariery”. Po stronie polskiej projekt jest prowadzony przez zespół dr Joanny Wątły z Wydziału Chemii UWr, natomiast po stronie włoskiej projekt koordynuje dr Valentina Borghesani z Università degli Studi di Parma, Department of Chemistry, Life Sciences, and Environmental Sustainability.
W badaniach biorą również udział młodzi naukowcy: mgr Anna Ślusarczyk, doktorantka w Kolegium Doktorskim Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego (zatrudniona w ramach kierowanego przez dr Wątły grantu NCN OPUS-21) oraz mgr Chiara Bottoni, doktorantka w zespole dr Borghesani. Projekt łączy doświadczenie i wiedzę obu zespołów w zakresie biologicznie aktywnych metalopeptydów, co gwarantuje wysoką jakość prowadzonych badań.
Czego dotyczy projekt? – Koncentruje się on na opracowaniu związków przeciwdrobnoustrojowych, które mogłyby być w przyszłości wykorzystane jako nowe klasy antybiotyków. W obliczu narastającego globalnego problemu antybiotykooporności, który od 2050 roku może prowadzić nawet do 10 milionów zgonów rocznie, poszukiwanie nowych skutecznych środków przeciwdrobnoustrojowych jest jednym z największych wyzwań współczesnej nauki – podkreśla nasza chemiczka dr Joanna Wątły.
Celem projektu jest optymalizacja właściwości peptydomimetyków bazujących na peptydach przeciwdrobnoustrojowych występujących w ludzkiej ślinie. Badania obejmują syntezę peptydów natywnych i ich modyfikację z zastosowaniem nienaturalnych aminokwasów, takich jak D-, γ- i β-aminokwasy, co pozwoli zwiększyć ich stabilność metaboliczną oraz odporność na działanie proteaz enzymatycznych. Dodatkowo, właściwości biologiczne tych peptydów zostaną wzmocnione przez oddziaływania z jonami metali, takich jak Cu(II) i Zn(II), co ma na celu poprawę ich skuteczności przeciwdrobnoustrojowej. Szczególna uwaga zostanie poświęcona określeniu mechanizmu koordynacji jonów metali z peptydami, ocenie ich trwałości oraz charakterystyce biologicznej aktywności przeciwko patogennym mikroorganizmom.
Projekt zakłada nie tylko opracowanie nowych związków, ale także zrozumienie zależności pomiędzy strukturą peptydomimetyków, ich właściwościami koordynacyjnymi i skutecznością przeciwdrobnoustrojową, co może przyczynić się do stworzenia nowych leków skutecznych w walce z bakteriami opornymi na dotychczas stosowane antybiotyki.
– W ramach grantu Canaletto będę współpracować ze świetnie działającą grupą badawczą w renomowanym ośrodku akademickim – mówi dr Joanna Wątły. – Mamy spójne cele oraz kompatybilne metody badawcze. No i Parma, Włochy… wiadomo, świetne jedzenie i słoneczny klimat są dodatkowym bonusem – dodaje.
Włoski zespół z Università degli Studi di Parma specjalizuje się w syntezie zarówno peptydów natywnych, jak i peptydomimetyków z modyfikacjami strukturalnymi, co idealnie uzupełnia zakres badań prowadzonych przez zespół z Uniwersytetu Wrocławskiego. Ponadto Włochy, dzięki bogatej tradycji badawczej i licznym osiągnięciom naukowym w dziedzinie chemii i biotechnologii, stanowią idealnego partnera dla interdyscyplinarnego podejścia wymaganego w tym projekcie. Współpraca z Uniwersytetem w Parmie umożliwia połączenie wiedzy i doświadczenia w syntezie peptydów (strona włoska) z charakterystyką ich właściwości koordynacyjnych i biologicznych (strona polska).
Efektem końcowym projektu będzie opracowanie nowej klasy związków przeciwdrobnoustrojowych bazujących na kompleksach jonów metali z peptydomimetykami peptydów z ludzkiej śliny.
Związki te będą charakteryzowały się zwiększoną stabilnością metaboliczną, odpornością na degradację enzymatyczną oraz wysoką skutecznością w walce z bakteriami opornymi na antybiotyki. – Ponadto wyniki wspólnych badań zostaną opublikowane w renomowanych czasopismach naukowych o wysokim współczynniku Impact Factor, co przyczyni się do promowania osiągnięć Uniwersytetu Wrocławskiego i współpracy międzynarodowej, a także zostaną zaprezentowane na międzynarodowych konferencjach naukowych, co zwiększy widoczność projektu i pozwoli na wymianę doświadczeń z innymi zespołami badawczymi – podkreśla nasza badaczka.
– Długoterminowym efektem projektu będzie także stworzenie nowej platformy współpracy naukowej pomiędzy Polską a Włochami, obejmującej dalsze badania nad nowymi związkami przeciwdrobnoustrojowymi oraz rozwój młodych naukowców zaangażowanych w projekt – dodaje dr Joanna Wątły.
Badania w projekcie będą finansowane w ramach kierowanego przeze dr Joannę Wątły grantu OPUS-21 nr 2021/41/B/ST4/02654, pt. „Mali, doskonale uzbrojeni wojownicy kontra potężni, pustoszący wrogowie – kompleksy modyfikowanych peptydów z ludzkiej śliny w walce z patogennymi drobnoustrojami”, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki.
Oprac. Katarzyna Górowicz-Maćkiewicz
Data publikacji: 7.01.2025.
Dodane przez: M.J.
