ITMS2014+: 313011AUW7 Nanočastice pre riešenie diagnosticko-terapeutických problémov s COVID-19
Zodpovedný riešiteľ projektu: Doc. RNDr. Adriana Zeleňáková, PhD.
Doba realizácie: 2021 – 2023
Anotácia: Cieľom projektu je a) skvalitniť laboratórnu diagnostiku využitím nových variácií silikou obalených magnetických nanočastíc na izoláciu vírusovej RNA s následnou detekciou metódou RT-qPCR spolu s efektívnou kontrolou kvality sterov a b) preskúmať potenciál antivírusovej terapie a perspektívy podávania antivirotík s využitím biokompatibilných systémov na podávanie liečiv s predĺženým účinkom na báze SiO2 nanočastíc pre účinnejšiu diagnostiku a terapiu ochorenia COVID-19.
ITMS2014+ 313011V455:„Otvorená vedecká komunita pre moderný interdisciplinárny výskum v medicíne“
Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach v spolupráci s Biomedicínskym centrom SAV, JUHAPHARM, s.r.o., MM MEDICAL s.r.o., TUKE a UVLF v Košiciach
Doba realizácie: 2019 – 2023
Anotácia: Zameranie projektu OPENMED je v súlade so strategickými dokumentmi vlády SR RIS3 SK a Dlhodobý strategický program pre biomedicínsky výskum. Vývojové priority RIS3 programu sú dominantnými témami pre projekt OPENMED, konkrétne: Biomedicína a biotechnológia zameraná na nové diagnostické a terapeutické postupy pri liečbe nádorových, vírusových, endokrinných a metabolických ochorení. V oblasti biotechnológií sa projekt zameriava na farmaceutickú a priemyselnú biotechnológiu, zároveň sa projekt vzťahuje aj k materiálovému výskumu a nanotechnológiám, najmä v súvislosti s technológiami používanými pre vývoj špeciálnych chemických a farmaceutických látok. Všetky tri hlavné zamerania projektu sú jednoznačne aktuálne a sú v súlade s medzinárodnými trendmi v biomedicínskom výskume, o čom svedčí množstvo výziev v projektoch H2020 venovaných problematike nanomedicíny, regeneračnej a personalizovanej medicíny. Aktuálnosť a atraktívnosť týchto zameraní dokazuje aj obrovské množstvo vedeckých publikácií v týchto zameraniach každoročne publikovaných v renomovaných vedeckých časopisoch (zdroj WoS).
APVV-19-0279 Regulácia postnatálnej neurogenézy v čuchovom systéme potkana prostredníctvom neurotransmiterov za fyziologických a patologických podmienok
Zodpovedný riešiteľ projektu: RNDr. Eniko Račeková, CSc.
Zodpovedný riešiteľ projektu za ÚBEV: RNDr. Juraj Ševc, PhD.
Doba realizácie: 2020 – 2024
Anotácia: Regulačné mechanizmy postnatálnej neurogenézy v neurogénnej oblasti čuchového systému cicavčieho mozgu – v subventrikulárnej zóne (SVZ), rostrálnej migračnej dráhe (RMS) a bulbus olfactorius (BO) zostávajú stále nedostatočne vysvetlené. Projekt je zameraný na skúmanie regulácie neurogenézy prostredníctvom neurotransmiterov, oxidu dusnatého a serotonínu, v týchto neurogénnych oblastiach za fyziologických pomienok a na potkaňom modeli depresie. Našim cieľom je odhaliť neurónové okruhy nitrergických neurónov lokalizovaných v RMS potkana a tak získať cenné informácie o neuronálnej regulácii postnatálnej neurogenézy. Súvislosti medzi zníženými hladinami serotonínu v dôsledku depresie a zníženou neurogenézou boli demonštrované iba v hipokampe. Naše experimenty majú za cieľ zistiť súvislosti medzi depresiou, zmenenou reguláciou serotonínu a neurogénnymi procesmi v neurogénnej oblasti čuchového systému. Analýza integrálnych komponentov mikroprostredia v SVZ u zvierat s indukovanou depresiou, umožní nahliadnuť do procesov regulácie neurogenézy za patologicky pozmenených podmienok. Nové poznatky v tejto oblasti by mohli odhaliť nádejné ciele pre nové terapie ochorení súvisiacich so zmenami v adultnej neurogenéze.
APVV-18/0125 Nové antrachinóny prírodného pôvodu pre biomedicínske aplikácie
Zodpovedný riešiteľ projektu: Prof. RNDr. Eva Čellárová, DrSc.
Doba realizácie: 2019 – 2023
Anotácia: Od rozsiahleho pilotného skríningu prírodných látok realizovaného National Cancer Institute v rokoch 1958 až 1980, ktorý vyústil do identifikácie viacerých účinných látok prírodného pôvodu, napr. paclitaxelu, uplynulo takmer 40 rokov. Význam získavania nových prírodných látok pre terapiu, prípadne diagnostiku nádorov, napriek novým možnostiam imunoterapie a využívaniu syntetických preparátov v súčasnosti narastá. Jednou z pomerne málo preskúmaných skupín prírodných látok z hľadiska ich biomedicínskeho potenciálu sú antrachinóny. Výnimku tvorí fotoaktívny naftodiantrón hypericín, ktorého farmakodynamický potenciál pre diagnostiku a terapiu nádorov bol potvrdený mnohými experimentálnymi a klinickými štúdiami. Tento projekt je zameraný na výskum vybraných antrachinónov, ktoré predstavujú intermediáty v biosyntéze hypericínu v zástupcoch rodu Hypericum a vyskytujú sa ako medziprodukty, resp. konečné produkty polyketidovej biosyntetickej dráhy v endofytických izolátoch hostiteľov uvedeného rastlinného rodu. Projekt nadväzuje na najnovšie výsledky riešiteľského kolektívu (Kimáková et al. 2018), ktoré vyústili do návrhu alternatívnej biosyntetickej dráhy protinádorového liečiva hypericínu s kľúčovým intermediátom skyrínom a ďalšími antrachinónmi. Cieľom projektu je i) na základe genomickej, transkriptomickej a metabolomickej analýzy prispieť k poznaniu o regulácii biosyntézy študovaných antrachinónov, o vzájomnej komunikácii rastlinných hostiteľov a ich endofytických mikroorganizmov vo vzťahu k sekundárnemu metabolizmu s perspektívou návrhu biotechnologickej produkcie; ii) determinovať ich potenciálny (anti)genotoxický, prípadne DNA-protektívny účinok a vplyv na dynamiku bunkového cyklu a antioxidačné vlastnosti a iii) uskutočniť pilotnú štúdiu ich cytotoxického vplyvu na nádorové bunkové línie a chorioalantoické membrány aviárneho embrya a modulačného účinku na interakcie nádorových a imunitných buniek s perspektívnym využitím v protinádororovej terapii.
VEGA 1/0869/21 Špecifickou RNA podmienená aktivácia nanočastíc z nukleových kyselín
Zodpovedný riešiteľ projektu: Mgr. Martin Panigaj, PhD.
Doba realizácie: 2021 – 2023
Anotácia: Komplementárna väzba terapeutickej nukleovej kyseliny (TNA) na nefunkčnú RNA je sľubný terapeutický prístup. Spolu s iným typom TNA, ktorý sa viaže na vybrané proteíny, ich môžeme skombinovať a vytvoriť z nich nanočasticu so synergickým terapeutickým účinkom. V súčasnosti je však cielený transfer nanočastíc z nukleových kyselín (NANP) do buniek náročný. Preto navrhujeme alternatívu, v ktorej sa špecifickosť NANP dosiahne podmienenou aktiváciou páru funkčne vzájomne závislých nanočastíc. Tieto nanovlákna sú jednotlivo nefunkčné, ale v prítomnosti vybranej mRNA obidve vlákna vzájomne interagujú pričom sa z nich uvoľňujú funkčné TNA. Našu koncepciu by sme chceli otestovať v in vitro podmienkach a na modeli bunkovej línie, kde by mRNA vybraného onkogénu aktivovala NANP, čím by došlo k uvoľneniu dvoch typov RNA- jedného, ktorý stimuluje bunkový imunitný systém a RNA, ktorá by inhibovala expresiu génov dôležitých pre onkogenézu. Synergický účinok by narušil viabilitu buniek a zároveň vyvolal imunitnú odpoveď.
VEGA 1/0760/20 Detekcia apoptotických procesov v bunkách nervového systému pomocou imunofluorescenčných metód aplikovaných v in vitro a in vivo modeloch
Zodpovedný riešiteľ projektu: RNDr. Anna Alexovič Matiašová, PhD.
Doba realizácie: 2020 – 2023
Anotácia: Apoptóza predstavuje fyziologický proces odumierania buniek bez narušenia stability okolitého tkaniva. Tento proces je dôležitý pre správny vývin nervového systému (NS) a udržanie homeostázy v dospelosti. V dôsledku narušenia funkcie špecifických proteínov zapojených do apoptotických dráh môže nastať porucha vývinu rôznych štruktúr NS a naopak, nesprávna regulácia procesov apoptózy môže vyústiť do neurodegeneratívnych ochorení. Problematická detekcia proteínov asociovaných s apoptózou, tzv. apoptotických markerov pomocou imunodetekčných metód prispieva k nedostatočnému pokroku pri skúmaní úloh apoptózy v NS počas ontogenézy, či za patologicky pozmenených podmienok. Realizácia cieľov projektu umožní charakterizovať časovú závislosť prítomnosti kľúčových proteínov, ktoré sú cieľom imunodetekčných metód pri skúmaní apoptózy. Získané poznatky pomôžu lepšie pochopiť proces apoptózy v kontexte ontogeneézy (Vývin, dospelosť, starnutie), či v patologických podmienkach (poranenie, neurodegeneratívne ochorenia).
VEGA 1/0022/19 Hypoxia a polymorfizmus transportného proteínu BCRP ako faktory ovplyvňujúce
akumuláciu a účinok hypericínu v podmienkach in vitro a ex ovo
Zodpovedný riešiteľ projektu: Prof. RNDr. Peter Fedoročko, CSc.
Doba realizácie: 2019 – 2022
Anotácia: Hypericín je zaujímavou prírodnou látkou s výraznými fotosenzibilizačnými vlastnosťami, ktoré majú potenciál vo fotodynamickej terapii a diagnostike. Hypoxické podmienky bežne prítomné v nádoroch, či aktivita transportéra BCRP však môžu značne ovplyvniť akumuláciu hypericínu v nádorových bunkách, a tým znižovať efektivitu terapie. Mechanizmus týchto interakcií, či špecifické izoformy BCRP zodpovedné za transport hypericínu však neboli doteraz popísané a budú preto predmetom aktuálneho projektu. Naše predbežné výsledky tiež naznačili komplexnosť vplyvu nefotoaktivovaného hypericínu na nádorové bunky. Z hľadiska protinádorovej terapie je zvlášť zaujímavý jeho potenciálny vplyv na angiogenézu, proteíny zapojené do priestorovej organizácie a adhezívnosti, ako aj schopnosť modulovať veľkosť a vlastnosti rezistentnej, tzv. bočnej populácie buniek. V predkladanom projekte sa preto zameriame aj na uvedené účinky hypericínu, ktoré budeme sledovať in vitro, zahypoxie, ale aj na modeli chorioalantoickej membrány.
823839 EPIC-XS financované programom Európskej Únie Horizon 2020: ProSiPo (Proteomics of the Side Population): Comparative proteomic analysis of side and non-side populations isolated from A549 lung carcinoma cells cultivated under normoxic and hypoxic conditions
Zodpovedný riešiteľ projektu: RNDr. Jana Vargová, PhD.
Doba realizácie: 2019 – 2021
Anotácia: Side population (SP) predstavuje metódu prietokovej cytometrie, ktorou dokážeme identifikovať tzv. SP populáciu, a to na základe zvýšeného efluxu prostredníctvom ABC transportných proteínov. SP bunky tak reprezentujú rezistentnú frakciu v nádoroch, a tým aj potenciálny cieľ protinádorových stratégií. Nakoľko však inhibítory ABC transportných proteínov nepreukázali signifikantný prínos v klinickej praxi, je dôležité identifikovať aj iné, alternatívne molekuly, ktoré sú selektívne prítomné v SP bunkách a mohli by byť objektom alternatívnych protinádorových prístupov. Cieľom projektu je komplexná proteomická analýza a porovnanie proteómu SP a nonSP populácií izolovaných z bunkovej línie pľúcneho karcinómu A549. Toto porovnanie bude rozšírené o analýzu náprotivkov uvedených subpopulácií kultivovaných v hypoxických podmienkach, ktoré sú prirodzenou súčasťou nádorového tkaniva a v značnej miere prispievajú k modifikácii vlastností nádorových buniek.
VVGS PF 2021-1775 Štúdium kontaktov medzi ependýmovými bunkami a cievnym systémom v mieche potkana počas neskorej embryogenézy a v skorom postnatálnom období
Zodpovedný riešiteľ projektu: Mgr. Jarmila Zrubáková
Doba realizácie: 2021 – 2022
Anotácia: Objektom nášho výskumu je štúdium vzniku kontaktov medzi ependýmovými bunkami výstelky centrálneho miechového kanála a cievnym systémom počas ontogenézy potkanov, ktoré predstavujú modelový organizmus pre štúdium vývinových dejov u cicavcov. Počas embryonálneho vývinu tvoria výstelku primitívneho lumenu neurálnej rúry bunky radiálnej glie, ktoré sa v neskorých fázach embryogenézy a po narodení diferencujú na ependýmové bunky vystielajúce centrálny kanál miechy. Z našich doterajších pozorovaní vyplýva, že ependýmové bunky výstelky centrálneho kanála miechy potkana sú asociované s cievnou sieťou v dospelosti prostredníctvom ich bazálnych výbežkov. Keďže význam tohto prepojenia nie je dodnes známy, v predkladanom projekte sa zameriavame na podrobné zmapovanie vzniku kontaktu medzi ependýmovými bunkami a rastúcou cievnou sieťou v mieche potkana v období neskorej embryogenézy a v období skoro po narodení pomocou imunofluorescenčných metód. Zároveň pomocou molekulárno-biologických metód a metód in situ hybridizácie vyšetríme v mieche potkanov v priebehu ontogenézy expresiu génov pre integríny a laminíny, ktoré by mohli sprostredkovať kontakt medzi ependýmom a cievami.
VVGS-2020-1650: Hypericín ako potenciálny modulátor transportného proteínu BCRP v hypoxických podmienkach
Zodpovedný riešiteľ projektu: RNDr. Viktória Buľková
Doba realizácie: 2021 – 2022
Anotácia: Nádorová hypoxia je úzko spojená s rezistenciou nádorových buniek. Príčina vzniku nádorovej hypoxie, mechanizmus odpovede buniek na hypoxiu a celkový dopad hypoxie na priebeh onkologickej liečby sú základnými otázkami, ktoré si musíme zodpovedať, ak chceme detailnejšie porozumieť mechanizmu progresie nádorového ochorenia. V súčasnosti je výskum zacielený na hľadanie inhibítorov signálnych dráh zapojených do bunkovej odpovede na chemoterapiu. Hypoxia je práve jedným z faktorov, ktoré zvyšujú rezistenciu nádorových buniek, napríklad stimuláciou expresie BCRP. Inhibícia BCRP, jeho regulátorov (HIF-1α, AhR), prípadne ich kombinovaná inhibícia by mohla potlačiť výskyt buniek s rezistentným fenotypom a zabrániť relapsu nádorového ochorenia. Výskum prírodných látok ako možných inhibítorov spomínaných dráh má veľký potenciál, nakoľko vyvolávajú menej nepriaznivých účinkov ako ich syntetické náprotivky.
