Zespół dra hab. Artura Wnorowskiego (Zakład Biofarmacji) wraz ze współpracownikami z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego (GUMed) rozpoczyna realizację projektu pn. Zintegrowane badania multiomiczne mające na celu przyśpieszenie odkrywania nowych leków antynowotworowych ukierunkowanych na przeprogramowanie metaboliczne w ludzkim gruczolakoraku jelita grubego (UMO-2023/51/B/NZ7/01195). Projekt uzyskał finansowanie w ramach programu OPUS Narodowego Centrum Nauki.
Dr hab. Danuta Dudzik (GUMed), kierowniczka i główna pomysłodawczyni badań realizowanych w ramach projektu OPUS NCN
Kierownikiem projektu jest dr hab. Danuta Dudzik (GUMed), która specjalizuje się w badaniach metabolomicznych z wykorzystaniem zaawansowanych technik chemii analitycznej. Badania biologiczne i biochemiczne z zastosowaniem modeli komórkowych i zwierzęcych zostaną przeprowadzone w laboratoriach Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. Do zespołu projektowego zrekrutowano dwie doktorantki: mgr Weronikę Miziewicz (UMLub) oraz mgr Olgę Rybak (GUMed).
Dr hab. Artur Wnorowski – kierownik zadań realizowanych w Uniwersytecie Medycznym w Lublinie w ramach projektu OPUSU podstaw projektu leżą obserwacje Otta Heinricha Warburga, laureata nagrody Nobla z 1931 roku, który utożsamiał nowotworzenie ze zmianą sposobu pozyskiwania energii przez komórki. Podczas badań laboratoryjnych Warburg zaobserwował, że szybko dzielące się komórki nowotworowe przekształcają większość glukozy w mleczan, nawet w warunkach bogatych w tlen. Owo zjawisko nazywane jest dziś efektem Warburga lub glikolizą tlenową. Dalsze doświadczenia wskazały, że zaobserwowane przez Warburga przeprogramowanie metabolizmu (ang. metabolic reprogramming) wynika z działania onkogenów i zachodzi, aby sprostać wyzwaniom wzmożonej syntezy makromolekularnej szybko namnażających się komórek nowotworowych.
Niektóre składowe przeprogramowanego metabolizmu komórek nowotworowych są stosunkowo proste i polegają na trwałym zmniejszeniu lub zwiększeniu intensywności jakiejś przemiany metabolicznej; inne mają o wiele głębszy charakter i prowadzą do przebudowy całych obwodów metabolicznych (ang. metabolic circuit rewiring). Głębokie zmiany w sposobie produkcji i wykorzystania energii przez komórki obserwowane w procesie nowotworzenia przekładają się na agresywność komórek rakowych i ich zdolność do unikania odpowiedzi ze strony układu odpornościowego.
Przewidywana struktura trójwymiarowa receptora GPR55 wygenerowana przez AlphaFold (AF-Q9Y2T6-F1-v4). Grafikę wyrenderowano w programie molstar.orgMetabolizm komórkowy podlega wieloetapowej regulacji m.in. ze strony błonowych receptorów sprzężonych z białkami G (GPCRs, ang. G protein-coupled receptors), które aktywują lub wygaszają odpowiednie wewnątrzkomórkowe szlaki przekazywania sygnałów. Na przykład aktywacja receptora GPR55 uruchamia cykl przemian prowadzących do aktywacji białek YAP i TAZ, które odgrywają rolę w przeprogramowaniu metabolicznym, m.in. poprzez promowanie glikolizy, lipogenezy i glutaminolizy. Zaobserwowano, że aktywacja receptora GPR55 sprzyja rozwojowi raka jelita grubego, który pod względem zapadalności na świecie stanowi drugi co do częstości nowotwór złośliwy u kobiet i trzeci u mężczyzn. We wczesnym stadium nowotwór ten daje jedynie nieliczne objawy lub występuje całkowity ich brak, co przekłada się na wysoką śmiertelność. Postawiliśmy hipotezę, że farmakologiczna inhibicja receptora GPR55 będzie w stanie odwrócić patologiczne zmiany w metabolizmie komórek raka jelita grubego i wspomoże aktywność tradycyjnych chemioterapeutyków, tym samym przyczyniając się do obniżenia ich toksyczności i zmniejszenia skutków ubocznych. Badacze mają nadzieję, że projekt w znaczący sposób przyczyni się do lepszego zrozumienia procesów reprogramowania (normalizacji) zmienionego chorobowo metabolizmu pod wpływem blokerów GPR55, takich jak kannabidiol.
Przygotował: dr hab. Artur Wnorowski, prof. uczelni
