Zespół Partnera 1

Swoją przygodę z nauką rozpoczęłam jeszcze będąc studentką biotechnologii w 2008 roku w Zakładzie Chemii Medycznej i Mikrobiologii na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej, gdzie realizowałam pracę badawczą, w laboratorium prof. dr hab. Józefa Oleksyszyna. Następnie kontynuowałam swoją pracę naukową, realizując pracę magisterską pod opieką dr hab. inż. Marcina Sieńczyka. Studia doktoranckie rozpoczęłam w 2010 roku, w Zakładzie Chemii Bioorganicznej Politechniki Wrocławskiej pod nadzorem prof. dr hab. Marcina Drąga. Tematem wiodącym pracy było poszukiwanie specyficzności substratowej neutrofilowej elastazy w oparciu o metody chemii kombinatorycznej z zastosowaniem nienaturalnych aminokwasów. Obecnie pracuję na stanowisku adiunkta naukowo dydaktycznego w Katedrze Chemii Biologicznej i Bioobrazowania na PWr.

Poza badaniami prowadzonymi na Politechnice Wrocławskiej, odbyłam dwa staże zagraniczne renomowanych ośrodkach badawczych: Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (USA) oraz na Uniwersytecie w Cambridge (Wielka Brytania). Byłam zaangażowana w liczne projekty badawcze jako wykonawca oraz kierownik grantów. Jestem beneficjentką kilku nagród m.in. prestiżowego stypendium START dla młodych naukowców finansowanego przez Fundację na Rzecz Nauki Polskiej, stypendium L’Oréal dla Kobiet i Nauki, Stypendium Ministra Edukacji.

Obecnie swoje zainteresowania naukowe skupiam na badaniu roli proteaz serynowych w neutrofilach, zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i stanach chorobowych, takich jak neutropenie.

Rola w projekcie – synteza i analiza biochemiczna markerów chemicznych dla serynowych proteaz neutrofilowych z wykorzystaniem cytometru masowego.

Obecnie nasza Katedra posiada jedyny w Polsce cytometr masowy czyli urządzenie do wieloparametrycznej analizy białek. Sprzęt ten jest jednym z  głównych narzędzi badawczych wykorzystywanych do analizy neutrofilii w projekcie Team-Net.

Opis sprzętu. Cytometria masowa jest nowoczesna techniką analityczną, która łączy w sobie zalety cytometrii przepływowej i spektrometrii mas. Technika ta polega na wykorzystaniu stabilnych izotopów metali (głównie lantanowców) jako znaczników do przeciwciał, sond DNA, czy małocząsteczkowych markerów chemicznych. Z uwagi na fakt, że każdy z tych metali (znaczników) ma ściśle określoną masę cząsteczkową, możliwe jest wykorzystanie wielu takich metali podczas jednego eksperymentu, gdyż ich widma masowe się nie nakładają. Konsekwencją tego jest możliwość równoległego pomiaru ponad 40 parametrów komórkowych, co znacząco przewyższa możliwości cytometrii przepływowej, która wykorzystuje znaczniki fluorescencyjne. W ciągu kilku ostatnich lat nastąpił gwałtowny rozwój cytometrii masowej zarówno od strony technicznej, jak i jej aplikacji w badaniach różnymi chorobami, włączając w to choroby autoimmunologiczne, infekcje, czy choroby nowotworowe. Dzięki cytometrii masowej stało się możliwe dokładne określenie immunofenotypu poszczególnych (pod)typów chorób immunologicznych czy nowotworów, co przyczyniło się do ich lepszej klasyfikacji i w konsekwencji do doboru optymalnego leczenia. Co więcej, cytometria masowa znajduje obecnie coraz większe zastosowanie w badaniach klinicznych, pomagając np. monitorować postępy leczenia i prognozować skuteczność terapii.

Opis projektu. W projekcie Team-Net wykorzystujemy cytometr masowy do badania poziomu ekspresji białek (w tym neutrofilowych proteaz serynowych) w neutrofilach pobranych od pacjentów z neutropenią. Sporządzenie dokładnego „odcisku palca” choroby, przy wykorzystaniu danych cytometrycznych i genetycznych, pozwoli na stworzenie pełniejszego obrazu neturopenii, co w konsekwencji może doprowadzić do bardziej skutecznej diagnozy i leczenia. Jednak oprócz „rutynowych” badań markerów białkowych, w naszym projekcie wykorzystujemy cytometr masowy do badania aktywności poszczególnych enzymów. W tym celu wykorzystujemy nasza autorską technologię, która polega na syntezie bardzo selektywnych markerów chemicznych dla poszczególnych neutrofilowych proteaz serynowych (elastazy, katepsyny G, proteinazy 3 i neutrofilowej serynowej proteazy 4). Dzięki zastosowaniu stabilnych izotopów metali w naszych markerach chemicznych, możliwe jest wykorzystanie ich w badaniach na cytometrze masowym, dzięki czemu w trakcie jednego eksperymentu jesteśmy w stanie określić (1) dokładny profil molekularny neutrofilii, (2) poziom ekspresji poszczególnych proteaz oraz (3) poziom ich aktywności katalitycznej. Tak kompleksowe podejście polegające na równoległej analizie poziomu ekspresji białek i ich aktywności katalitycznej nie było dotąd stosowane nie tylko dla neutrofilii ale także w żadnych innych badaniach.

Postępy pracy. Do tej pory w projekcie otrzymaliśmy markery chemiczne znakowane metalami do badania aktywności neutrofilowych proteaz serynowych z wykorzystanie cytometrii masowej. Obecnie trwają badania polegające na opracowaniu protokołu do wykorzystania tych markerów w badaniach na neutrofilach oraz jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej (ang. PBMCs). Wstępne wyniki tych badań pokazały już, że markery te są selektywne i wiążą się do enzymów w żywych komórkach.

Zainteresowania badawcze.  Moje zainteresowania badawcze skupiają się na opracowywaniu nowych markerów chemicznych znakowanych metalami do oznaczania aktywności enzymatycznej proteaz z wykorzystaniem cytometrii masowej. Badania te rozpocząłem podczas swojego stażu podoktorskiego w Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute w La Jolla (Kalifornia, USA) w grupie prof. Salvesena, a kontynuuję je w Katedrze Chemii Biologicznej i Bioobrazowania na Politechnice Wrocławskiej. W projekcie Team-Net skupiam się na analizie proteaz neutrofilowych, natomiast w innym moim projekcie opracowuję podobne markery dla innych enzymów włączając w to cysteinowe katepsyny (zaangażowane w proces nowotworzenia) oraz kaspazy (odpowiedzialne za przeprowadzanie procesu programowanej śmierci komórki: apoptozy i pyroptozy).

Moja kariera naukowa rozpoczęła się na Uniwersytecie KwaZulu-Natal w Pietermaritzburgu (Republika Południowej Afryki). Studiowałam na kierunku chemii i biochemii, uzyskując z wyróżnieniem licencjat w dziedzinie chemii. Ukończyłam studia magisterskie, a następnie  doktoranckie w zakresie biochemii pod opieką prof. Theresy HT Coetzer. Mój projekt badawczy skupiał się wokół charakterystyki czynników zjadliwości proteaz afrykańskich trypanosomów i ich wykorzystania jako potencjalnych celów diagnostycznych. Podczas mojego pierwszego stażu postdoktorskiego, używałam metody phage display, do identyfikacji mimotopów  immunodominujących antygenów, zamiast obecnie używanej techniki z wykorzystaniem nieefektywnej hodowli pasożytów ludzkich.

Obecnie rozpoczęłam kolejny staż postdoktorski na Politechnice Wrocławskiej pod opieką dr inż. Pauliny Kasperkiewicz – Wasilewskiej dzięki czemu mogę wykorzystywać i rozwijać swoje umiejętności w projekcie FIXNET.

Moimi głównymi celami badawczymi w projekcie są: określenie lokalizacji aktywnych neutrofilowych proteaz serynowych (NSPs) u pacjentów z neutropenią; wyjaśnienie mechanizmu transportu elastaza neutrofilowa do ziarnistości azurofilych z wykorzystaniem białka adaptorowego 3; oraz badanie roli NSPs w pyroptozie neutrofili z wykorzystaniem gasdeminy D.

Od 2016 roku studiują Biotechnologię na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Jako studentka Biotechnologii moim głównym obszarem zainteresowań są substancje pochodzenia naturalnego i ich aktywność w leczeniu chorób, a także mechanizmy aktywacji programowej śmierci komórki – apoptozy. W 2020 roku ukończyłam studia inżynierskie z Biotechnologii w Zakładzie Chemii Bioorganicznej, pod nadzorem dr Ewy Chmielewskiej. W tym samym roku dołączyłam do zespołu dr Pauliny Kasperkiewicz  w Katedrze Chemii Biologicznej i Bioobrazowania. Obecnie, jestem na II roku studiów magisterskich. Pod opieką dr Pauliny Kasperkiewicz realizuje swoją pracę magisterską zatytułowaną „Badanie aktywności proteolitycznej Granzymu A w wybranych liniach komórkowych”. Ponadto wykonuje prace badawcze w ramach projektu FixNet dotyczące syntezy wewnętrznie wygaszonych markerów chemicznych dla ludzkiej neutrofilowej proteazy 4 (NSP4).

Tytuł inżyniera biotechnologii uzyskałam w 2020 roku w Zakładzie Chemii Bioorganicznej na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Obecnie naukę kontynuuję na drugim roku studiów magisterskich ze specjalizacją biotechnologia farmaceutyczna. W  pracy magisterskiej skupiam się na jednej z neutrofilowych proteaz serynowych – ludzkiej neutrofilowej proteazie serynowej 4.  Pracę naukową realizuję w Zakładzie Chemii Biologicznej i Bioobrazowania w zespole dr inż. Pauliny Kasperkiewicz-Wasilewskiej.

W projekcie FIXNET zajmuję się syntezą wewnętrznie wygaszonych markerów chemicznych dla ludzkiej neutrofilowej proteazy 4.