Gala Nauki Polskiej 2025. Nagroda dla zespołu badawczego prof. dr hab. Doroty Nowak z Wydziału Biotechnologii UWr
Prof. dr hab. Dorota Nowak wraz z zespołem została doceniona przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Nagrodę za znaczące osiągnięcia w zakresie działalności naukowej wręczono 19 lutego podczas Gali Nauki Polskiej 2025 w Toruniu. Gratulujemy!
Autorami osiągnięcia pt. Charakterystyka wzajemnych oddziaływań pomiędzy komórkami czerniaka oraz raka jelita grubego, a komórkami obecnymi w mikrośrodowisku tych nowotworów są pracownicy i doktoranci Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Wrocławskiego we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich we Wrocławiu.
– To wyróżnienie jest dla mnie i mojego zespołu podsumowaniem naszych działań na przestrzeni ostatnich lat – mówi prof. Dorota Nowak. – Zespół badawczy, który udało mi się stworzyć jest przykładem idealnej współpracy w obszarze nauk medycznych, współpracy pomiędzy zaawansowanymi badaniami podstawowymi prowadzonymi na Wydziale Biotechnologii a badaniami klinicznymi prowadzonymi na Uniwersytecie Medycznym i w Dolnośląskim Centrum Onkologii, Pulmonologii i Hematologii we Wrocławiu – podkreśla nasza badaczka.
Trzon zespołu badawczego tworzą: prof. dr hab. Dorota Nowak, dr Aleksandra Simiczyjew oraz dr Katarzyna Pietraszek–Gremplewicz, które są głównymi autorkami koncepcji badawczych jak i przeprowadzonych doświadczeń.
Pozostałymi współautorami publikacji są: prof. dr hab. Rafał Matkowski (Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu), dr hab. Marcin Ziętek (Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu), dr Justyna Wądzyńska, dr Ewelina Dratkiewicz, dr Michał Majkowski, mgr Joanna Olszańska, mgr Mikołaj Domagalski, mgr Magdalena Kot, mgr Dominika Wilk
Zespół prof. Doroty Nowak swoje badania skoncentrował na pomijanej dotychczas charakterystyce komórek niszy nowotworu powstałych w wyniku inkubacji prawidłowych fibroblastów, adipocytów i keratynocytów z komórkami czerniaka. Wcześniejsze prace innych badaczy koncentrowały się niemal wyłącznie na określeniu wpływu komórek mikrośrodowiska czerniaka na komórki nowotworowe. Zespół prof. Nowak uznał, iż równie ważne jest wykrycie zmian zachodzących w prawidłowych komórkach niszy nowotworowej, bowiem transformacja tych komórek stymuluje progresję choroby i przyczynia się do rozwoju lekooporności.
Czerniak to nowotwór złośliwy odznaczający się wysoką śmiertelnością wśród pacjentów cierpiących na nowotwory skóry. Pomimo stosowania szeregu terapii celowanych u pacjentów dość szybko dochodzi do nabycia lekooporności. Jednym z czynników wpływających na skuteczność terapii przeciwnowotworowej jest mikrośrodowisko nowotworu (ang. tumor microenvironment, TME). Guzy lite zbudowane są bowiem nie tylko z komórek nowotworowych, ale także z komórek towarzyszących, takich jak związane z nowotworem fibroblasty (CAFs ang. cancer-associated fibroblats), keratynocyty (CAKs ang. cancer-associated keratinocytes) czy adipocyty (CAAs ang. cancer-associated adipocytes). TME może stanowić barierę fizyczną, która ogranicza dostęp leków do komórek nowotworowych. Dodatkowo, komórki otoczenia sąsiadujące z komórkami czerniaka mogą na drodze sygnalizacji parakrynnej stymulować wzrost guza oraz zdolności inwazyjne komórek nowotworowych, a także wspierać proces angiogenezy. Komórki towarzyszące produkują bowiem szereg różnorodnych cząsteczek, w tym czynniki wzrostu, cytokiny, chemokiny itp., które wpływają na inne komórki znajdujące się w ich pobliżu oraz w odległych miejscach organizmu. Dodatkowo, komórki otoczenia mogą wydzielać metaloproteazy macierzy (ang. matrix metaloproteases, MMPs), które uczestnicząc w degradacji elementów macierzy pozakomórkowej, umożliwiają komórkom nowotworowym inwazję w głąb tkanki.
Celem badań prowadzonych przez zespół prof. Doroty Nowak w ostatnich latach było kompleksowe zbadanie wzajemnych interakcji pomiędzy komórkami obecnymi w niszy czerniaka. Badania te, finansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach kierowanego przez Nią projektu OPUS nr 2018/29/B/NZ5/00967, były prowadzone z zastosowaniem modeli ko-kultur komórek czerniaka o zróżnicowanej inwazyjności z komórkami mikrośrodowiska. Uzyskane wyniki wskazują, że:
– fibroblasty związane z nowotworem uzyskane w wyniku hodowli prawidłowych fibroblastów z komórkami czerniaka charakteryzuje wzrost zdolności do migracji, inwazji, proteolizy i ekspresji czynników regulujących poziom metaloproteaz macierzy. Cechuje je również zwiększone wydzielanie mleczanu i prozapalnych cytokin oraz białek zaangażowanych w angiogenezę. Zmiany zachodzące w CAFs pod wpływem komórek czerniaka wywołane były głównie przez wysoce inwazyjne linie nowotworowe [1].
– keratynocyty hodowane z komórkami czerniaka wykazywały z kolei cechy komórek niezróżnicowanych (wysoki poziom cytokeratyny 10), preferujących kontakt z komórkami nowotworowymi aniżeli z innymi keratynocytami (obniżony poziom E-kadheryny). CAKs wydzielały szereg różnych proteaz, w tym MMP3 i ADAM, których ekspresji dotychczas nie odnotowywano w przypadku keratynocytów. Aktywowane keratynocyty cechowała również zwiększona zdolność do proteolizy, co było związane ze wzrostem poziomu proteaz MMP9 i MMP14 oraz spadkiem poziomu ich inhibitorów z rodziny TIMP. Ponadto obserwowano zwiększoną aktywność kinazy ERK oraz podwyższony poziom regulatorów MMPs – RUNX2 i galektyny 3 [2].
– w przypadku adipocytów komórki czerniaka hamują proces adipogenezy, a same komórki tłuszczowe ulegają odróżnicowaniu do komórek przypominających fibroblasty, prezentując podobny do fibroblastów wzór trawienia żelatyny i wykazując podwyższoną ekspresję genów kodujących białka charakterystyczne dla fibroblastów. W badanych CAAs obniżeniu ulega ilość kropli lipidowych i białka chroniącego je przed działaniem lipaz – perilipiny. Stwierdzono ponadto, że u podstaw zachodzącej w CAAs lipolizy leży podwyższony, w porównaniu do prawidłowych adipocytów, stosunek białek pERK/ERK oraz pSTAT/STAT. Komórki te wydzielają również więcej serpiny E1 i IL-6 oraz mniej CCL2, CXCL1, TIMP-1, TSP-1 niż komórki kontrolne. Ponadto CAAs zmieniają się pod względem metabolicznym – wydzielają więcej mleczanu oraz wykazują podwyższoną ekspresję transporterów: glukozy, mleczanu i jonów H+ [3].
– komórki mikrośrodowiska czerniaka w sposób zróżnicowany wpływają również na cechy związane z jego progresją. Zarówno fibroblasty, adipocyty, jak i keratynocyty wywołują zwiększoną fosforylację białka STAT3 w komórkach nowotworowych, co stymuluje progresję czerniaka. Komórki czerniaka hodowane z keratynocytami wykazują zwiększoną proliferację, natomiast te inkubowane z fibroblastami i adipocytami cechuje podwyższony poziom markerów przejścia epitelialno- mezenchymalnego. Wszystkie trzy typy komórek (CAFs, CAKs, CAAs) oddziałują także na metabolizm komórek czerniaka, o czym świadczy wzrost poziomu transporterów glukozy GLUT1 i GLUT3 oraz spadek poziomu transportera różnych metabolitów – MCT-1 [4].
Badania dotyczące wzajemnych interakcji pomiędzy komórkami CAAs, a komórkami nowotworowymi były również prowadzone na modelu komórkowym raka jelita grubego (CRC) i opublikowane w odrębnej pracy [5]. Są one finansowane przez kolejny grant OPUS nr 2021/43/B/NZ3/01458, kierowany przez Dorotę Nowak.
Warto podkreślić, że badania prowadzone przez Zespół zostały też wyróżnione przez Prezydenta Wrocławia, który przyznał w 2023 roku zaangażowanej w projekt doktorantce, pani Justynie Wądzyńskiej (promotorka prof. Dorota Nowak), stypendium im. Ludwika Hirszfelda dla najlepszych doktorantów Wrocławia w dziedzinie naukach medycznych i biologicznych. Ponadto wcześniejsze badania Zespołu dotyczące biologii czerniaka zostały nagrodzone nagrodą Rektora Uniwersytetu Wrocławskiego i Rektora Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu oraz nagrodą Polskiego Towarzystwa Chirurgii Onkologicznej.
- Mazurkiewicz J, Simiczyjew A, Dratkiewicz E, Pietraszek-Gremplewicz K, Majkowski M, Kot M, Ziętek M, Matkowski R, Nowak D. Melanoma cells with diverse invasive potential differentially induce the activation of normal human fibroblasts. Cell Commun Signal. 2022 May 10;20(1):63. doi: 10.1186/s12964-022-00871-x;
- Mazurkiewicz J, Simiczyjew A, Dratkiewicz E, Kot M, Pietraszek-Gremplewicz K, Wilk D, Ziętek M, Matkowski R, Nowak D. Melanoma stimulates the proteolytic activity of HaCaT keratinocytes. Cell Commun Signal. 2022 Sep 19;20(1):146. doi: 10.1186/s12964-022-00961-w3;
- Simiczyjew A, Wądzyńska J, Pietraszek-Gremplewicz K, Kot M, Ziętek M, Matkowski R, Nowak D. Melanoma cells induce dedifferentiation and metabolic changes in adipocytes present in the tumor niche. Cell Mol Biol Lett. 2023 Jul 22;28(1):58. doi: 10.1186/s11658-023-00476-3;
- Wądzyńska J, Simiczyjew A, Pietraszek-Gremplewicz K, Kot M, Ziętek M, Matkowski R, Nowak D. The impact of cellular elements of TME on melanoma biology and its sensitivity to EGFR and MET targeted therapy. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2023 Oct;1870(7):119549. doi: 10.1016/j.bbamcr.2023.119549. Epub 2023 Jul 26.
- Olszańska J, Pietraszek-Gremplewicz K, Domagalski M, Nowak D. Mutual impact of adipocytes and colorectal cancer cells growing in co-culture conditions. Cell Commun Signal. 2023 Jun 14;21(1):130. doi: 10.1186/s12964-023-01155-8.
Data publikacji: 20.02.2025
Dodane przez: M.J.
