NAUKOWCY PRZYSZŁOŚCI

Doktor Veronika Aleksandrovych z Katedry Patofizjologii UJ CM oraz dr Przemysław Grudnik z Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ zostali laureatami Polskiej Nagrody Inteligentnego Rozwoju 2020 w kategorii naukowiec przyszłości. Wyróżnienie jest przyznawane od pięciu lat autorom innowacyjnych projektów mających wpływ na zrównoważony rozwój społeczeństwa i gospodarki. Doktor Veronika Aleksandrovych jest absolwentką Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Medycznego w Odessie oraz Wydziału Biologicznego Uniwersytetu Państwowego I.I. Miecznikowa, również w Odessie. Posiada specjalizację pierwszego stopnia wzakresie ginekologii i położnictwa. Ukończyła również studia na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu Medycznego w Zagrzebiu w zakresie prowadzenia badań USG w ginekologii i położnictwie. Aby uzyskać tytuł dok-

Dr Przemysław Grudnik

tora, przyjechała na Uniwersytet Jagielloński, podejmując kształcenie w języku angielskim (International PhDstudies in medical sciences oraz Jagellonian Interdisciplinary PhDProgramme w ramach projektu ZintegrUJ). W2019 roku obroniła z wyróżnieniem pracę doktorską na Wydziale Lekarskim UJ CM. Obecnie pracuje w Katedrze Patofizjologii, gdzie realizuje projekt (NCN – konkurs PRELUDIUM) zatytułowany „Badania nad zaburzeniami komórek śródmiąższowych typu Cajala (telocytów) w macicy jako potencjalnym czynnikiem niepłodności u pacjentek z mięśniakowatością macicy”. – W ostatnim czasie obserwujemy znaczący wzrost częstości występowania niepłodności w populacji, i to pomimo rosnącego poziomu opieki medycznej. Niepłodność u kobiet może być powodowana przez różne czynniki, jednak jednym z najważniejszych jest mięśniakowatość macicy – najczęstszy, łagodny proces rozrostowy tego narządu dotyka ponad 80 procent kobiet w wieku reprodukcyjnym. W patogenezie mięśniakowatości macicy szczególną rolę odgrywają dwa zjawiska patogenetyczne: procesy włóknienia oraz angiogenezy. Do tej pory jednak nie udało się opracować jednej spójnej teorii wyjaśniającej powstawanie i rozwój mięśniakowatości macicy – mówi dr Veronika Aleksandrovych. – Elżbieta Wątor Komórki śródmiąższowe typu Cajala stanowią grupę komórek odkrytych stosunkowo niedawno. [...] Kilka lat temu zaczęto je nazywać również telocytami, zaczęły też przyciągać uwagę coraz większej liczby badaczy, co zaowocowało rosnącą liczbą publikacji. Telocyty tworzą liczne homo- i heterokomórkowe połączenia z otaczającymi je komórkami, w tym, między innymi, z komórkami mięśni gładkich, nerwami autonomicznymi, komórkami układu immunologicznego, komórkami macierzystymi, erytrocytami, melanocytami, co wskazuje na ich rolę

Dr Veronika Aleksandrovych

w przekazywaniu sygnałów międzykomórkowych. W badaniach eksperymentalnych wykazano, że komórki te są bardzo wrażliwe na niedokrwienie i niedotlenienie, co powoduje nasilony rozwój stresu oksydacyjnego. Obserwacja ta pozwala nam wysunąć hipotezę, że komórki typu Cajala są najprawdopodobniej włączone w regulację zjawisk angiogenezy i włóknienia w mięśniakowatości macicy. Tym bardziej że podobne mechanizmy zostały już zaobserwowane w niektórych stanach chorobowych, między innymi w twardzinie układowej, chorobie Crohna czy zawale serca. Do chwili obecnej jednak doniesienia dotyczące roli komórek śródmiąższowych typu Cajala w patogenezie mięśniaków macicy, a nawet na temat ich funkcji w prawidłowej tkance macicy są jedynie fragmentaryczne – dodała nagrodzona. Zespół kierowany przez dr Veronikę Aleksandrovych bada więc lokalizację oraz gęstość tych komórek wprawidłowej tkance macicy oraz wmięśniakach macicy, analizując ich interakcje zinnymi otaczającymi komórkami, wtym potencjalny udział w procesach włóknienia i angiogenezy. Uzyskane wyniki zostaną skorelowane z oceną stanu płodności kobiet. Ma to na celu znalezienie odpowiedzi na zasadnicze pytanie: czy, iwjaki sposób, komórki śródmiąższowe typu Cajala wpływają na procesy patogenetyczne prowadzące do rozwoju mięśniakowatości

macicy i przyczyniają się do niepłodności u kobiet.

Doktor Przemysław Grudnik studiował biologię na Uniwersytecie Jagiellońskim. Stopień doktora uzyskał w 2012 roku na Uniwersytecie w Heidelbergu, po czym wrócił na UJ, gdzie obecnie pracuje w Małopolskim Centrum Biotechnologii, prowadząc badania nad molekularnymi mechanizmami kontrolującymi proces syntezy białek oraz nad strukturami enzymów zaangażowanych w procesy nowotworowe. Nagrodę otrzymał za realizację dwóch projektów: „Molekularne podstawy hypuzynacji” oraz „Strukturalna charakterystyka ADPGK i GPD2 – enzymów zaangażowanych w zmodyfikowany metabolizm glukozy szybko proliferujących komórek”.

Pierwszy znich ma na celu poznanie na poziomie molekularnym i funkcjonalnym białkowych sieci regulujących syntezę hypuzyny. Zaburzenia wtym zakresie wykryto w mechanizmach nowotworowych oraz w chorobach neurodegeneracyjnych. Uzyskane wyniki przyczynią się do poznania specyfiki procesu hypuzynacji i mogą przełożyć się w przyszłości na opracowanie nowych strategii terapeutycznych. – W prowadzonych przez nas badaniach wykorzystujemy techniki biologii

strukturalnej, między innymi krystalografię rentgenowską i kriomikroskopię elektronową, aby poznać na poziomie atomowym białka zaangażowane w proces hypuzynacji. Dotychczas wymiernym efektem naszych analiz jest wyjaśnienie, w jaki sposób białko DHS wykorzystuje naturalny substrat – spermidynę do modyfikacji czynnika translacyjnego eIF5a. Kolejnym efektem projektu będzie poznanie mechanizmów odpowiedzialnych za niedobór białka DHS, powodujących odkrytą niedawno rzadką chorobę neurodegeneracyjną. Dodatkowo zidentyfikowanie specyficznych związków chemicznych pozwoli nam modulować, hamować lub aktywować, w zależności od potrzeb, proces hypuzynacji. Podczas realizacji projektu naukowcy wykorzystują nie tylko synchrotrony wBerlinie czy Grenoble, ale także najwyższej klasy mikroskop krioelektronowy znajdujący się wNarodowym Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS. Projekt jest wspierany przez Structural Biology Core Facility utworzone w MCB UJ (structuralbiology.pl). Zespół dr. Przemysława Grudnika zajmuje się także analizą dwóch ludzkich enzymów: ADPGK (ADP-zależna glukokinaza) oraz GPD2 (mitochondrialna dehydrogenaza glicerolo-3-fosforanowa), w kompleksach z inhibitorami, oraz opracowaniem nowych wysoce specyficznych inhibitorów tych białek. Wyniki mogą przyczynić się do wyjaśnienia mechanizmów leżących u podstaw procesów biorących udział w odpowiedzi immunologicznej, nowotworzeniu i zapaleniu. – Jednym z najbardziej intrygujących zagadnień dotyczących badań nad ludzkimi ADPGK i GPD2 jest ich rola w procesie nadmiernego mnożenia się komórek. Ponieważ podwyższony poziom ekspresji ADPGK opisano dla komórek

nowotworów krwi, farmakologiczna blokada aktywności ADPGK może mieć decydujący wpływ na chłoniaka i białaczki. Ponadto aktywność ADPGK i do pewnego stopnia GPD2 jest niezbędna dla aktywacji limfocytów, co sprawia, że białka te mogą być potencjalnym celem związków modulujących odporność. Takie modulatory aktywności mogłyby znaleźć zastosowanie w leczeniu chorób, w których pośredniczą komórki T (AIDS, stwardnienie rozsiane, reumatoidalne zapalenie stawów, cukrzyca). Zwiększona aktywność ADPGK i GPD2 prowadzi do wytwarzania ROS (reaktywnych form tlenu) i w konsekwencji stymuluje produkcję białek biorących udział w procesie zapalenia. Zwiększona produkcja mitochondrialnych ROS jest często obserwowana pośród różnych typów nowotworów złośliwych, w chorobach autoimmunologicznych oraz w chorobach układu sercowo-naczyniowego. W związku z tym strategie inhibicji produkcji ROS mogą mieć szczególne znaczenie kliniczne i przyczynić się do opracowania nowych metod terapeutycznych – wyjaśnia laureat.

Wręczenie nagród planowane jest na koniec listopada, kiedy to w Uniejowie ma się odbyć 5. Forum Inteligentnego Rozwoju.

AWoj