W dniach od 25 do 31 maja obchodzimy Europejski Tydzień Walki z Rakiem. W Polsce rak złośliwy jest drugą najczęstszą przyczyną zgonów po chorobach układu krążenia, dlatego tak ważne jest, aby dbać o zdrowy tryb życia, który pozwoli zminimalizować ryzyko zachorowania. W Tygodniu Walki z Rakiem prowadzone są różne działania mające na celu zwiększanie świadomości społecznej na temat profilaktyki, diagnostyki i leczenia nowotworów. Niezmiernie ważne jest również pokazanie roli badań naukowych, w tym badań genetycznych i przedklinicznych.

W Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN od wielu lat prowadzone są badania nad nowotworami, które pogłębiają wiedzę o mechanizmach nowotworzenia, a w dalszej perspektywie umożliwią opracowanie nowych metod leczenia.

W Zakładzie Biologii Medycznej, pod kierunkiem prof. Mirosławy Naskręt-Barciszewskiej, prowadzone są badania w obszarze molekularnych podstaw chorób nowotworowych. Celem tych badań jest opracowanie nowych metod wczesnej diagnozy, a także poszukiwanie unikalnych, małocząsteczkowych związków chemicznych i ewaluacja dostępnych terapeutyków, jako potencjalnych leków do zwalczania guzów mózgu, szczególnie glejaka wielopostaciowego. Do wczesnej identyfikacji glejaka wykorzystywane są zmiany epigenetyczne w DNA, polegające na ocenie intensywności procesu globalnej demetylacji DNA w krwi obwodowej człowieka, będącej wynikiem indukowanego stresu oksydacyjnego. Wśród testowanych, potencjalnych terapeutyków antyglejowych znajdują się produkty naturalne oraz pochodne kwasów nukleinowych.

W Zakładzie Neuroonkologii Molekularnej, którego kierownikiem jest dr hab. Katarzyna Rolle, prof. ICHB PAN, prowadzone są badania zmierzające do identyfikacji cząsteczek zaangażowanych w rozwój i progresję glejaka wielopostaciowego, co doprowadzić może do wskazania nowych celów terapeutycznych. Trwają także prace nad opracowaniem i rutynowym wykorzystaniem nowego modelu badawczego glejaka, który może zostać w przyszłości wykorzystany zarówno do wskazania cząsteczek kluczowych dla procesów progresji nowotworu, jak również do testowania nowych leków.

Zainteresowania badawcze prof. Anny Pasternak, która kieruje Zakładem Bioinżynierii Kwasów Nukleinowych, obejmują charakterystykę fizykochemiczną narzędzi molekularnych opartych na kwasach nukleinowych i ich analogach. W ramach działalności tego zakładu, naukowcy opracowują m.in. oligonukleotydy ukierunkowane na sekwencyjnie selektywne oddziaływania z G-kwadrupleksami w miejscach regulatorowych onkogenów, a także badają chemicznie modyfikowane G-kwadrupleksy o potencjalnym zastosowaniu w terapii przeciwnowotworowej. Zajmują się również badaniami nad regulacją alternatywnego splicingu w nowotworowych liniach komórkowych oraz rozwojem aptamerów o ulepszonych właściwościach przeciwzakrzepowych.

W Zakładzie Genetyki Molekularnej, pod kierunkiem prof. Piotra Kozłowskiego, prowadzone są różnorodne badania z zakresu genetyki nowotworów. Są to m. in. badania identyfikacji nowych wariantów genetycznych i epigenetycznych oraz genów ryzyka odgrywających rolę w dziedzicznej, genetycznej predyspozycji do nowotworów, zwłaszcza raka piersi i jajnika, a także rzadkich dziedzicznych zespołów nowotworowych. Ponadto identyfikowane i charakteryzowane są mutacje somatyczne, potencjalnie napędzające raka w niekodujących elementach genetycznych, zwłaszcza w genach miRNA i niekodujących częściach genów kodujących białka.

Od stycznia 2024 w ICHB PAN funkcjonuje Zakład Genetyki Nowotworów, pod kierownictwem dr Katarzyny Klonowskiej. Celem projektów prowadzonych w tym zakładzie jest badanie nowych aspektów podłoża genetycznego guzów związanych z dziedzicznymi zespołami nowotworowymi. W obszarze zainteresowań badawczych zakładu znajduje się również opracowanie nowych strategii ultraczułego profilowania mutacji, w tym mutacji o charakterze mozaikowym. Badania Zakładu Genetyki Nowotworów balansują na pograniczu genetyki i medycyny, a tym samym prowadzą do odkryć naukowych o praktycznym zastosowaniu w diagnostyce i potencjalnym znaczeniu dla pacjentów.

W ramach niedawno zakończonego projektu ECBIG-MOSAIC stworzona została zaawansowana platforma badawcza, umożliwiająca pozyskiwanie wielowymiarowych danych biomedycznych i klinicznych oraz ich standaryzację, integrację i analizę z wykorzystaniem algorytmów sztucznej inteligencji, dla uzyskania nowej wiedzy i narzędzi na potrzeby powszechnie dostępnej, spersonalizowanej profilaktyki, diagnostyki i terapii medycznej. Angielska nazwa platformy MultiOmicS and Artificial Intelligence for Clinical practice, w skrócie MOSAIC, oddaje końcowy efekt jej działania, czyli całościowy obraz funkcjonowania układu biologicznego (komórki, tkanki, organu czy całego organizmu) złożony z wielu, na pierwszy rzut oka niepowiązanych ze sobą danych. Projekt realizowany był we współpracy m.in. z Narodowym Instytutem Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie Państwowego Instytutu Badawczego Oddziału w Gliwicach. Kierownikiem projektu był prof. Marek Figlerowicz z Zakładu Biologii Molekularnej i Systemowej.

Najnowszym sukcesem ICHB PAN jest natomiast uzyskanie dofinansowania w wysokości 40,2 mln zł na projekt „Technologia ukierunkowanej analizy pojedynczych komórek na potrzeby diagnostyki nowotworów – wstęp do rozwoju komórkowej medycyny interceptywnej” (akronim: INTERCEPT), którego kierownikiem będzie prof. Marek Figlerowicz. Głównym celem projektu INTERCEPT jest zrewolucjonizowanie diagnostyki nowotworów poprzez opracowanie niezależnej od układów mikroprzepływowych oraz opartej na kwasach nukleinowych technologii umożliwiającej badania pojedynczych komórek, która następnie zostanie wykorzystana do tworzenia celowanych testów diagnostycznych. W zamierzeniu testy znajdą zastosowanie w diagnozowaniu ostrej białaczki szpikowej (AML) oraz przewlekłej białaczki limfatycznej (CLL). Główną ideą projektu jest wprowadzenie do praktyki klinicznej wysoce zaawansowanych technologii analiz pojedynczych komórek poprzez zmniejszenie ich złożoności technicznej i kosztów oraz poprawę ogólnej użyteczności klinicznej.

Wśród wielu publikacji na temat nowotworów, które co roku powstają w ICHB PAN, chcielibyśmy zwrócić uwagę na tegoroczną, która ukazała się w prestiżowym czasopiśmie Nucleic Acids Research. Publikacja [Suszynska M, et al., Nucleic Acids Res. 2024 Feb 28;52(4):1628-1644] autorstwa naukowców z Zakładu Genetyki Molekularnej i Pracowni Bioinformatyki zawiera listę genów miRNA związanych z nowotworami (Cancer miRNA Census, CMC). Listę skonstruowano w oparciu o kilka niezależnych kryteriów i zweryfikowano poprzez porównanie z rozmaitymi danymi dotyczącymi nowotworów. CMC można wykorzystać do walidacji wyników analiz miRNA w raku, do identyfikacji priorytetowych miRNA z takich analiz oraz do optymalizacji metod identyfikacji nowych miRNA lub genów miRNA związanych z nowotworzeniem.