Laboratorium przesiewowe

LP

Od roku 2009 w strukturach CBMM PAN istnieje Laboratorium Przesiewowe kierowane przez prof. dr hab. Barbarę Nawrot. Laboratorium powstało dzięki wsparciu finansowemu z MNiSW w ramach projektu badawczego zamawianego „Biofosforany oraz oligonukleotydy i ich kongenery jako diagnostyki oraz leki nowych generacji” (2007-2010).

Celem Laboratorium Przesiewowego jest ewaluacja aktywności przeciwnowotworowej związków niskocząsteczkowych (naturalnych i syntetycznych) oraz biocząsteczek. Jak dotąd przebadano około 1000 związków organicznych pod kątem szeregu aktywności biologicznych (cytotoksyczność, immunomodulacja, nośniki kwasów nukleinowych, interkalatory DNA, związki alkilujące DNA, czynniki proapoptotyczne, inhibitory proteasomu, apoptoza/nekroza, identyfikacja celów białkowych – wyjaśnienie mechanizmów działania). Badania te pozwoliły wyselekcjonować związki o właściwościach przeciwnowotworowych, jak również, poznać molekularne mechanizmy ich toksyczności, co zaowocowało licznymi publikacjami (27 publikacji)  i patentami (6 patentów).

Laboratorium Przesiewowe dysponuje odpowiednim sprzętem i wyposażeniem do prowadzenia badań przesiewowych. Posiadamy 15 różnych linii komórek nowotworowych, komórki prawidłowe oraz sprzęt i warunki wymagane do ich hodowli.

W zależności od struktury badanych związków oferujemy i wykorzystujemy szereg metod badawczych do określenia aktywności biologicznej związków, m.in.:

  • badanie cytotoksyczności (test MTT lub test mierzący poziom ATP)
  • oddziaływanie z DNA

– metody strukturalne (CD, MALDI)

– metody enzymatyczne

  • indukcja apoptozy (aktywacja kaspazy 3/7/8/9, barwienie aneksyną V/IP)
  • badanie ekspresji genów (real-time RT-qPCR )
  • analiza cyklu komórkowego  (cytometria przepływowa)
  • aktywność proteasomu
  • wpływ na ścieżki sygnałowe kinaz MAPK (Western blotting)
  • immunomodulacja (wpływ na ekspresję mRNA cytokin istotnych dla funkcjonowania układu immunologicznego z wykorzystaniem techniki real-time RT-qPCR)
  • aktywność antyoksydacyjna, określanie poziomu ROS w komórce
  • identyfikacja celów białkowych metodą pull-down (z użyciem biotynylowanych sond) sprzężona z analizą MS
  • walidacja zidentyfikowanych celów białkowych przy użyciu technik biologii molekularnej  (np. Western blotting, RNAi, termoforeza  mikroskalowa -MST).

 

W latach 2015 – 2019 realizowano projekt badawczy NCN OPUS
„Nowe leki przeciwbiałaczkowe – zaawansowane badania przedkliniczne” w konsorcjum z IBD im. M. Nenckiego PAN, CBMiM PAN i WUM.

Najważniejsze osiągnięcia projektu:

  • Z puli ponad 50 związków chemicznych wyselekcjonowano przeciwnowotworowe związki wiodące należące do benzofuranów lub dikarboksyimidów, selektywnie toksyczne dla komórek białaczek.

  • Wykazano, że cytotoksyczność cząsteczek wiodących związana jest z indukcją apoptozy w komórkach białaczkowych na szlaku receptorowym i mitochondrialnym.

  • Zidentyfikowano cele molekularne: DNA, tubulina jako tarcza dla benzofuranów, białko ABC50 jako tarcza dla dikarboksyimidów.

  • Potwierdzono aktywność przeciwnowotworową zidentyfikowanych związków in vivo, w mysich modelach białaczek.

  • Najbardziej aktywne cząsteczki są objęte lub w trakcie obejmowania ochroną patentową.

 

Badania prowadzone w Laboratorium Przesiewowym:

  • wspierane są przez instytucje rządowe: MNiSW, NCN, NCBiR, (5 projektów) oraz przez przedsiębiorstwa biotechnologiczne: Adamed Group sp. z o.o. i Beta-Bio Technology sp. z o.o. (2 projekty)
  • opierają się na współpracy z ośrodkami naukowymi w Polsce i za granicą (nawiązano około 15 współprac np. Warszawski Uniwersytet Medyczny, Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w Warszawie, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Ludwig Maximilian University Monachium, Instytut Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu, Instytut Farmaceutyczny w Warszawie)

 

 

Badania w Laboratorium Przesiewowym wykonywane są na zasadach współpracy naukowej oraz na zasadach komercyjnych. Zapytania o warunki współpracy naukowej oraz koszt wykonania powyższych badań należy kierować do kierownika  Laboratorium Przesiewowego, prof. Barbary Nawrot (bnawrot@cbmm.lodz.pl) lub dr. Marcina Cieślaka (marcin@cbmm.lodz.pl)

 

 

Dorobek: 27 publikacji naukowych i 10 patentów (w tym 4 patenty EPO)  

  1. Cieślak MJ., Kaźmierczak-Barańska J., Królewska-Golińska K.,  Napiórkowska M.,  Stukan I., U. Wojda.,  Nawrot B. New thalidomide – resembling dicarboximides target ABC50 protein and show antileukemic and immunomodulatory activities. Biomolecules 2019, doi: 10.3390/biom9090446
  2. Kaleta B, Górski A, Zagożdżon R, Cieślak M, Kaźmierczak-Barańska J, Nawrot B, Klimaszewska M, Malinowska E, Górska S, Turło J. Selenium-containing polysaccharides from Lentinula edodes-Biological activity. Carbohydr Polym.2019, 1;223:115078
  3. Kost B, Brzeziński M, Cieślak M, Królewska-Golińska K, Makowski T, Socka M, Biela T. Stereocomplexed micelles based on polylactides with β-cyclodextrin core asanti-cancer drug carriers. European Polymer Journal, 2019, 120:109271
  4. Krasowska D, Iraci N, Santi C, Drabowicz J, Cieslak M, Kaźmierczak-Barańska J, Palomba M, Królewska-Golińska K, Magiera J, Sancineto L. Diselenides and Benzisoselenazolones as Antiproliferative Agents and Glutathione-S-Transferase Inhibitors. 2019, 11;24(16). pii: E2914
  5. Królewska-Golińska K, Cieślak MJ, Sobczak M, Dolot R, Radzikowska-Cieciura E, Napiórkowska M, Wybrańska I, Nawrot B. Novel benzo[b]furans with anti-microtubule activity upregulate expression of apoptotic genes and arrest leukemia cells in G2/M phase. Anticancer Agents Med Chem. 2019, 19(3), 375-388
  6. Napiórkowska M, Cieślak M, Kaźmierczak-Barańska J, Królewska-Golińska K, Nawrot B. Synthesis of New Derivatives of Benzofuran as Potential Anticancer Agents. 2019 18;24(8). pii: E1529
  7. Richert M, Walczyk M, Cieślak MJ, Kaźmierczak-Barańska J, Królewska-Golińska K, Wrzeszcz G, Muzioł T, Biniak S. Synthesis, X-ray structure, physicochemical properties and anticancer activity of mer and fac Ru(III) triphenylphosphine complexes with a benzothiazole derivative as a co-ligand. Dalton Transactions 2019, 48: 10689–10702
  8. Stolarczyk M, Bryndal I, Matera-Witkiewicz A, Lis T, Królewska-Golińska K, Cieślak M, Kaźmierczak-Barańska J, Cieplik J. Synthesis, crystal structure and cytotoxic activity of novel 5-methyl-4-thiopyrimidine derivatives. Acta Crystallogr C Struct Chem. 2018, 1;74(Pt 10):1138-1145
  9. Pejovic A, Drabowicz J, Cieslak M, Kazmierczak-Baranska J, Krolewska-Golińska K. Synthesis, characterization and anticancer activity of novel ferrocene containing quinolinones: 1-Allyl-2-ferrocenyl-2,3-dihydroquinolin- 4(1H)-ones and 1-allyl-2-ferrocenylquinolin-4(1H)-ones. Journal of Organometallic Chemistry 2018, 873: 78-85
  10. Kaczmarek R., Korczyński D., Królewska-Golińska, K. A. Wheeler, F. A. Chavez, R. Dembinski. Organometallic nucleosides:  Synthesis and Biological Evaluation of Substituted Dicobalt Hexacarbonyl 2′-Deoxy-5-oxopropynyluridines. ChemistryOpen 2018, 18(3): 237-247
  11. Skoczynska A., Małecka M., Cieslak M., Kazmierczak-Baranska J., Krolewska K., Budzisz E. Synthesis, structural analysis, redox properties and in vitro antitumor evaluation of half-sandwich complexes of Ru(II) with aminocoumarins. Polyhedron 2017, 127: 307–314
  12. Sobiesiak M., Cieślak M., Królewska K., Kaźmierczak-Barańska J., Pasternak B., Budzisz E. Thiosemicarbazone-derived copper(II), cobalt(II) and nickel(II) complexes as potential anticancer agents : nuclease activity, cytotoxicity and apoptosis studies. New J. Chem. 2016, 40(11): 9761-9767
  13. Królewska-Golińska K. Mechanizmy regulacji apoptozy. Rozdział w podręczniku pod redakcją H. Koroniaka I J. Barciszewskiego “Na pograniczu chemii I biologii” 2016, Tom XXXVI; 31-62
  14. Kuran B., Napiórkowska M., Kossakowski J., Cieślak M., Kazmierczak-Barańska J., Królewska K., Nawrot B. New, substituted derivatives of dicarboximides and their cytotoxic properties. Anti-Cancer Agents in Med. Chem. 2016, 16(7): 852-864
  15. Żurawiński R., Mikołajczyk M., Cieślak M., Królewska K., Kaźmierczak-Barańska J. Synthesis and in vitro cytotoxicity of cross-conjugated prostaglandin A and J series and their hydroxy derivatives. Biomol Chem. 2015, 13(25):7000-7012
  16. Napiorkowska M., Cieslak M., Kazmierczak-Baranska J., Krolewska K., Czapla A., Kuran B. Synthesis and preliminary studies of biological activity of amino derivatives of 4-azatricyclo-[5.2.1.0(2,6)]dec-8-ene-3,5-dione with silicon in the structure. Heterocyclic Commun., 2015, 21: 19-24
  17. Lodyga-Chruscinska E, Symonowicz M, Sykula A, Bujacz A, Garribba E, Rowinska-Zyrek M, Oldziej S, Klewicka E, Janicka M, Krolewska K, Cieslak M, Brodowska K, Chruscinski L. Chelating ability and biological activity of hesperetin Schiff base. Inorg Biochem. 2015, 143:34-47
  18. Królewska K., Cieślak M., Kuran B., Krawiecka B., Kossakowski J., Wybrańska I., Nawrot B. New benzo[b]furane and dicarboximide derivatives with anticancer activity- studies on the mechanism of action in human cells. FEBS Journal 2014, 281: 489-48
  19. Krawiecka, Kuran B., Kossakowski J., Cieślak M., Kaźmierczak-Barańska J., Królewska K., Nawrot B. Synthesis and cytotoxic properties of halogen and aryl-heteroarylpiperazinyl derivatives of benzofurans. Anti-Cancer Agent in Med. Chem 2014, 15(1):115-21
  20. Baraniak J., Pietkiewicz A., Kaczmarek R., Radzikowska E., Kulik K., Królewska K., Cieslak M., Krakowiak A., Nawrot B. N-Acyl-phosphoramidates as potential novel form of gemcitabine prodrugs. Med. Chem. 2014, 1; 22(7): 2133-2140
  21. Kuran B., Kossakowski J., Cieślak M., Kaźmierczak-Barańska J., Królewska K., Cyrański M., Stępień D., Krawiecka M. Synthesis and biological activity of novel series of heterocyclic compounds containing succinimide moiety. Heterocyclic Commun. 2013, 19(4): 287296
  22. Krawiecka M., Kuran B., Kossakowski J., Kierzkowska M., Młynarczyk G., Cieślak M., Kaźmierczak-Barańska J., Królewska K., Dobrowolski M. A. Synthesis and biological activity of novel series of 1,3-benzoxazol-2(3h)-one derivatives. Pol. Pharm. 2013, 70(2): 245-253
  23. Krawiecka M., Kuran B., Kossakowski J., Kierzkowska M., Młynarczyk G., Kaźmierczak-Barańska J., Królewska K., Cieślak M. Synthesis and biological activity of 6-substituted 5-acetyl-4,7-dimethoxybenzofuran derivatives. Heterocyclic Commun., 2013, 19(4): 281286
  24. Barszcz B., Masternak J., Hodorowicz M., Matczak-Jon E., Jabłonska-Wawrzycka A., Stadnicka K., Zienkiewicz M., Królewska K., Kaźmierczak-Barańska J. Synthesis, crystal structure and NMR investigation of novel Ca(II) complexes with heterocyclic alcohol, aldehyde and carboxylate ligands. Evaluation of Ca(II) and Cd(II) analogues for anticancer activity. Inorganica Chimica Acta 2012, 399: 85–94
  25. Kuran B., Krawiecka M., Kossakowski J., Pindel Ł., Młynarczyk G., Cieślak M., Kaźmierczak-Barańska J., Królewska K. Synthesis and biological activity of a novel series of 6,7-dimethoxyquinazoline-2,4(1H,3H)-dione derivatives. Pol. Pharm. 2012, 69(1): 145-14
  26. Piotrowska D.G., Cieślak M., Królewska K, Wróblewski A.E. Design, synthesis and cytotoxicity of a new series of isoxazolidines derived from substituted chalcones. J. Med Chem. 2011, 46(4): 1382-1392
  27. Piotrowska D.G., Cieślak M., Królewska K, Wróblewski A.E. Design, synthesis and cytotoxicity of a new series of isoxazolidine based nucleoside Arch. Pharm. (Weinheim). 2011, 344(5): 301-310
Podziel się

Polecane strony