Andrzej Pawlik

Zmiany w organizacji cytoszkieletu - baner

O PROJEKCIE

 

 

Opis pracy doktorskiej


Komórki nowotworowe posiadają nieaktywne punkty kontrolne cyklu komórkowego, co prowadzi do ich nieograniczonych podziałów i akumulacji błędów w genomach. W wyniku nieprawidłowych kariokinez i cytokinez powstają komórki politeniczne, endopoliploidalne i aneuploidalne. Stosowana w leczeniu nowotworów chemioterapia opiera się na zahamowaniu podziałów komórek nowotworowych i wywołaniu ich śmierci.

Od dłuższego czasu w województwie kujawsko-pomorskim, jak i całej Polsce obserwowana jest zwiększona zachorowalność na nowotwory. Na świecie rak płuca zajmuje pierwsze miejsce pośród chorób nowotworowych pod względem zgonów u mężczyzn i drugie – u kobiet. Taka sytuacja przyczynia się do zwiększonych poszukiwań metod leczenia nowotworów. Wciąż jednak nie znaleziono idealnego leku, który uśmiercałby tylko komórki nowotworowe i nie oddziaływałby toksycznie na komórki zdrowe.

Najczęstszym i jednym z najgorzej rokujących nowotworów złośliwych jest niedrobnokomórkowy rak płuca, nazywany przez wielu naukowców epidemią XXI wieku. Materiałem badawczym w niniejszej pracy doktorskiej są dwie linie niedrobnokomórkowego raka płuca – A549 i H1299, różniące się między sobą ekspresją białka p53, które stanowi główny punkt kontrolny cyklu komórkowego w fazie G1.

Celem pracy jest ocena wpływu naturalnych substancji pochodzenia roślinnego oraz leku syntetycznego na obie powyższe linie. W badaniach zostały wykorzystane izotiocyjaniany, czyli pochodne glukozynolanów o właściwościach przeciwnowotworowych (izotiocyjanian fenyloetylu i sulforafan), które są zawarte w roślinach z rodziny kapustowatych (np. w kapuście, kalafiorze, brokułach, rzodkiewkach i brukselkach) oraz inhibitor topoizomerazy II – mitoksantron.

Pomimo, że w ostatnich latach pojawiło się wiele informacji na temat antynowotworowych własności izotiocyjanianów, wciąż mało wiadomo na temat molekularnego podłoża ich działania. Przypuszcza się, że wpływ izotiocyjanianów na zatrzymanie cyklu komórkowego bądź indukcję śmierci komórki może być efektem ich bezpośredniego wiązania się z białkami komórki, w tym z białkami tworzącymi cytoszkielet. W związku z powyższym w trakcie badań szczególna uwaga zostanie zwrócona na ocenę zmian w organizacji białek cytoszkieletu, biorących udział w podziale jądra komórkowego i cytoplazmy: alfa-tubuliny budującej wrzeciono kariokinetyczne, gamma-tubuliny wchodzącej w skład centrosomów, lamin A/C wzmacniających otoczkę jądrową oraz F-aktyny tworzącej pierścień kurczliwy podczas cytokinezy. Ponadto zostanie określona cytotoksyczność użytych związków oraz rodzaj śmierci komórkowej indukowanej w/w czynnikami.

 

 

 

Przeprowadzone badania


     

  • Hodowla komórek linii A549 i H1299
  • Ocena przeżywalności komórek linii A549 i H1299 traktowanych izotiocyjanianem fenyloetylu / sulforafanem / mitoksanstronem za pomocą testu MTT
  • Ocena cytotoksyczności izotiocyjanianu fenyloetylu / sulforafanu / mitoksantronu na liniach A549 i H1299 przy użyciu systemu xCELLigence (Roche)
  • Immunofluorescencyjna ocena organizacji alfa-tubuliny, gamma-tubuliny, F-aktyny, lamin A/C i DNA przy użyciu mikroskopu fluorescencyjnego w komórkach linii A549 i H1299 traktowanych izotiocyjanianem fenyloetylu / sulforafanem / mitoksantronem
  • Analiza poziomu i rodzaju uszkodzeń komórek linii A549 i H1299 traktowanych izotiocyjanianem fenyloetylu / sulforafanem / mitoksantronem, za pomocą cytometru przepływowego i zestawu Aneksyna V-FITC/PI
  • Ilościowa analiza ekspresji alfa-tubuliny i F-aktyny przy użyciu cytometru przepływowego w komórkach linii A549 i H1299 traktowanych izotiocyjanianem fenyloetylu / sulforafanem / mitoksantronem
  • Analiza przebiegu cyklu komórkowego przy użyciu cytometru przepływowego w komórkach linii A549 i H1299 traktowanych izotiocyjanianem fenyloetylu / sulforafanem / mitoksantronem
  • Ocena morfologii komórek linii A549 i H1299 traktowanych izotiocyjanianem fenyloetylu / sulforafanem / mitoksantronem na poziomie ultrastrukturalnym w transmisyjnym mikroskopie elektronowym


  • Odwołanie do Regionalnej Strategii Innowacji Województwa Kujawsko-Pomorskiego


    Cel operacyjny numer 1.2:
    Restrukturyzacja tradycyjnych dziedzin gospodarki i dostosowanie ich do wymogów współczesności

    Cel operacyjny numer 1.3:
    Wspieranie innowacyjności w ważnych gospodarczo obszarach produkcji (przemyśle rolno-spożywczym, branży biotechnologicznej)


    W ramach pracy doktorskiej będzie analizowany przeciwnowotworowy wpływ izotiocyjanianu fenyloetylu i sulforafanu. Są to związki pochodzenia naturalnego, powszechnie występujące w roślinach z rodziny kapustowatych (w kapuście, kalafiorze, brokułach i brukselkach), które stanowią część upraw rolniczych województwa kujawsko-pomorskiego. Analiza w/w roślin pod kątem ich właściwości antynowotworowych może dostarczyć cennych informacji firmom farmaceutycznym, produkującym leki i suplementy diety o działaniu chemoprewencyjnym, oraz firmom biotechnologicznym, zajmującym się mikrorozmnażaniem roślin i produkcją roślinnych metabolitów wtórnych. W związku z powyższym gospodarstwa rolne, które zdecydują się na uprawę roślin kapustowatych pod kątem przetwórstwa i pozyskiwania leczniczych związków chemicznych, dzięki adaptacji do wymogów współczesności, mają szansę na poprawienie swoich zdolności konkurencyjnych. Jak wskazuje RSI WKP, działania innowacyjne podjęte w zakresie przemysłu rolno-spożywczego są zgodne z potencjałem przemysłowym w województwie kujawsko-pomorskim.

    Cel operacyjny numer 3.1:
    Powszechny dostęp do informacji dla przedsiębiorstw

    Współpraca naukowa nawiązana przeze mnie z przedsiębiorstwem Marwit jest przykładem dyfuzji osiągnięć naukowych do gospodarki. Uzyskane przeze mnie wyniki dotyczące właściwości izotiocyjanianów, które są zawarte w niektórych produktach Marwitu, będą pomocne w działalności marketingowej firmy i pomogą popularyzować profilaktykę zdrowotną. Jak pokazuje RSI WKP, przekazywanie informacji jest kluczową kwestią w zakresie innowacyjności, ponieważ przyczynia się do rozwoju firm w kierunku gospodarki opartej na wiedzy. 

     

    Współpraca z biznesem



    marwit logoWynikami projektu zainteresowana jest firma MARWIT.

    Poprzez powiadamianie o postępach i wynikach pracy doktorskiej, MARWIT uzyskuje informacje o antynowotworowych właściwościach roślin kapustowatych, będących składnikami produktów firmy. Kapusta biała jest głównym składnikiem Surówek Premium: wiosennej, z porem, z kukurydzą, colesław, firmowej, z papryką, meksykańskiej i tajskiej.

     

     

     

    O AUTORZE

     

     

    mgr inż. Andrzej Pawlik zdjęcie

    mgr inż. Andrzej Pawlik
    e-mail: apawlik@onet.eu














    Edukacja


    2009 - obecnie
    Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum im. Ludwika Rydgiera w Bydgoszczy; Studia doktoranckie - Wydział lekarski, Katedra i Zakład Histologii i Embriologii - kierownik prof. dr hab. n. med. Alina Grzanka.

    2003 - 2008
    Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy; Studia magisterskie - Wydział Rolniczy, Kierunek: biotechnologia; Temat pracy magisterskiej: "Badanie wielkości genomów wybranych gatunków drzew i krzewów pustyni Sonora (Arizona, USA)" - promotor prof. dr hab. inż. Elwira Śliwińska, Zakład Biologii Molekularnej i Cytometrii.
    IX semestr zrealizowany w University of Agder w Kristiansand (Norwegia) w ramach programu ERASMUS.

    1999 - 2003
    I Liceum Ogólnokształcące im. C.K. Norwida w Bydgoszczy, klasa o profilu biologiczno-chemicznym z ukierunkowaniem medycznym. 

     

    Osiągnięcia i kompetencje


       

    • Stypendysta projektu „Krok w przyszłość – stypendia dla doktorantów IV edycja” (2012)
    • Kierownik projektu badawczego finansowanego z grantu UMK dla młodych naukowców otrzymanego z MNiSW
    • Ukończenie kursu prawidłowego prowadzenia badań klinicznych zorganizowanego przez GP Pharm w Poznaniu (2011)
    • Stypendysta projektu „Doktoranckie stypendium rozwojowe EFS” (2011)
    • Stypendysta projektu „Krok w przyszłość – stypendia dla doktorantów III edycja” (2010)
    • Ukończenie rocznego interdyscyplinarnego kursu „Nowoczesne techniki badawcze stosowane w biologii, biotechnologii i diagnostyce” zorganizowanego przez Wydział Biologii i Nauk o Ziemi Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu (2010)
    • Wykonawca projektu badawczego finansowanego z grantu UMK na badania własne otrzymanego z MNiSW
    • Stypendysta projektu „Stypendium dla doktorantów 2008/2009 – ZPORR” (2009)
    • Ukończenie szkolenia „Molekularne metody badań w onkologii” zorganizowanego przez MBS-Serwis dla Biologii Molekularnej oraz Pracownię Biologii Molekularnej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi (06.2009)
    • Członek Polskiego Towarzystwa Histochemików i Cytochemików (od 2009)
    • Autor projektu naukowego „Cis-trans isomerisation of triolein” zrealizowanego w University of Agder w Kristiansand pod kierunkiem prof. Alfreda Christy (2007)
    • Współorganizator IV i V Konferencji „Biotechnologia: dziś na Uniwersytecie Technologiczno-Przyrodniczym, jutro w regionie kujawsko-pomorskim” (2006, 2007)
    • Członek Koła Naukowego Biotechnologii Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego pod opieką prof. dr hab. inż. Elwiry Śliwińskiej (2005-2008); w roku akademickim 2006/2007 jego przewodniczący


    • Publikacje


      • A. Pawlik, J.M. Nowak, D. Grzanka, L. Gackowska, J. Michalkiewicz, A. Grzanka. Hyperthermia induces cytoskeletal alterations and mitotic catastrophe in p53-deficient H1299 lung cancer cells. Acta Histochemica 2013: 115 (1), 8-15
      • A. Żuryń, A. Litwiniec, L. Gackowska, A. Pawlik, A.A. Grzanka, A. Grzanka. Expression of cyclin A, B1 and D1 after induction of cell cycle arrest in the Jurkat cell line exposed to doxorubicin. Cell Biology International 2012: 36 (12), 1129-1135
      • A. Pawlik, M. A. Szczepanski, A. Klimaszewska, L. Gackowska, A. Żuryń, A. Grzanka. Phenethyl isothiocyanate-induced cytoskeletal changes and cell death in lung cancer cells. Food and Chemical Toxicology 2012: 50 (10), 3577-3594
      • A. Stenzel, A. Żuryń, A. Pawlik, A.A. Grzanka. The expression of cyclin B1 in the HL-60 cell line after induction of senescence with doxorubicin. Medical and Biological Sciences 2011: 25 (2), 67-74
      • A. Pawlik, A. Grzanka. Molekularne podłoże replikacji i endoreduplikacji. Postępy Biologii Komórki - Advances in Cell Biology 2010: 37 (2), 363-380
      • E. Sliwinska, I. Pisarczyk, A. Pawlik, D.W. Galbraith. Measuring genome size of desert plants using dry seeds. Botany – Botanique 2009: 87 (2), 127-135


      baner unijny: Kapitał ludzki, woj. kujawsko-pomorskie, EFS UEbaner unijny: Kapitał ludzki, woj. kujawsko-pomorskie, EFS UE edycja 3
      baner unijny: Zporr, FLAGA UE, woj. kujawsko-pomorskie, EFS UE