Informator uniwersytecki

Nazywam się Aleksandra Mordzińska-Rak. Karierę zawodową rozpoczęłam na Uniwersytecie Marii Curie Skłodowskiej w Lublinie. W 2018 roku ukończyłam studia magisterskie na kierunku biotechnologia, specjalność biotechnologia medyczna. Badania do pracy dyplomowej wykonałam w ramach projektu naukowego OPUS, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki, w którym na drodze konkursu, zostałam wybrana na stanowisko stypendysty. W ramach projektu wybraliśmy najwydajniejszą metodę modyfikacji powierzchni materiałów biomedycznych (protez naczyniowych) wybranymi inhibitorami enzymów proteolitycznych. Następnym krokiem była ocena ich aktywności przeciwbakteryjnej wobec szczepów najczęściej występujących przy zakażeniach okołooperacyjnych. Otrzymane wyniki badań zaowocowały powstaniem dwóch prac badawczych – w jednej z nich jestem głównym autorem, a także przyczyniły się do uzyskania kolejnego grantu badawczego umożliwiającego kontynuację podjętego tematu naukowego.

Po obronie pracy magisterskiej swoją karierę naukową kontynuowałam na Uniwersytecie Medycznym w Lublinie. Przeglądając propozycje tematów prac doktorskich, natknęłam się na informację o realizacji interesującego projektu naukowego pod kierownictwem dra hab. Tomasza Trombika, pracującego w Zakładzie Biochemii i Biologii Molekularnej UM w Lublinie. Międzynarodowy projekt naukowy przewidywał przeprowadzenie wielopłaszczyznowych badań nad znaczeniem błony komórkowej w procesie nowotworzenia. Moja pierwsza myśl  –  niezwykle ciekawy temat,  może powinnam aplikować na stanowisko doktoranta?

W 2022 roku zostałam zakwalifikowana do Szkoły Doktorskiej i rozpoczęłam badania w ramach projektu pod opieką dra hab. Tomasza Trombika w zakładzie Biochemii i Biologii Molekularnej UM w Lublinie. W pracy doktorskiej skupiłam się na roli białek (w szczególności transporterów ABC) w regulacji składu i struktury błony komórkowej w procesie nowotworzenia. Skąd zainteresowanie tą rodziną białek? I jak wytłumaczyć ich wpływ na rozwój nowotworów?

Na wstępie warto podkreślić istotę błony komórkowej jako nie tylko fizycznej bariery oddzielającej komórkę od środowiska zewnętrznego, ale również elementu regulacji transportu rozmaitych składników do komórki i z komórki. W swojej strukturze błona komórkowa charakteryzuje się obecnością wyjątkowo dynamicznych i heterogennych struktur, zwanych „tratwami lipidowymi”, których głównymi składnikami są cholesterol i sfingolipidy. Cholesterol poza funkcją budulcową reguluje płynność, przepuszczalność i stabilność błony, a także uczestniczy w przekaźnictwie sygnałów komórkowych. Dlatego też tak istotna jest właściwa regulacja homeostazy tego lipidu, a możliwa ona jest m.in. za sprawą białka transporterowego wiążącego ATP typu A1 (ABCA1), któremu obecnie poświęcam najwięcej czasu. Odgrywa ono nadrzędną rolę w bezpośredniej kontroli metabolizmu lipidów komórkowych i cholesterolu głównie poprzez aktywny transport tych związków (usuwanie nadmiaru cholesterolu z komórek do otoczenia), a także za sprawą mechanizmu  flip-flop polegającego na przenoszeniu lipidów w obrębie dwuwarstwy lipidowej.

Regulując metabolizm cholesterolu, białko ABCA1 odpowiada również za utrzymanie właściwego składu chemicznego błony, a także odpowiada za jej organizację przestrzenną, która ma kluczowe znaczenie w procesie kancerogenezy. Liczne dane literaturowe wskazują na bezpośredni związek między ekspresją białka ABCA1 a kancerogenezą. Zakładamy, że białko ABCA1 pośredniczy w procesie uwalniania cholesterolu z komórek nowotworowych (i komórek w mikrośrodowisku guza). Co więcej uważamy, że aktywność białka ABCA1 zmienia się wraz ze zmianami w progresji nowotworu (promowanie charakterystycznych cech: proliferacja, migracja, przerzutowanie).

Aby potwierdzić naszą hipotezę badawczą zaplanowaliśmy wykonanie wielu doświadczeń oceniających wpływ ekspresji transportera ABCA1 na cechy charakterystyczne komórek nowotworowych, takich jak zwiększona proliferacja, migracja czy inwazyjność. W badaniach wykorzystujemy wyprowadzone z biopsji od pacjentów linie komórkowe czerniaka – jednego z najbardziej agresywnych nowotworów, charakteryzującego się szybkim tempem metastazy i niskim współczynnikiem przeżywalności chorych.

Projekt doktorski opiera się na wygenerowaniu linii komórkowych czerniaka z nokautem genu ABCA1 (KO ABCA1), a także wykorzystaniu inhibitora białka ABCA1 i przeprowadzeniu wielu doświadczeń z zakresu inżynierii genetycznej i biologii molekularnej. W tym celu przeprowadziliśmy serię analiz in vitro (testy komórkowe), jak i badań z wykorzystaniem zwierząt laboratoryjnych – ksenotransplanty w modelu danio pręgowanym oraz w modelu mysim (badania przeprowadzone w Ośrodku Medycyny Doświadczalnej UM w Lublinie). Co więcej,  zaplanowaliśmy ocenę aktywności wybranych szlaków sygnalizacyjnych, odgrywających kluczową rolę w procesach nowotworowych (m.in. JAK/STAT, NF-kB, PI3K/AKT). Część badań wykonałam podczas 4-miesięcznego stażu naukowego na Uniwersytecie w Lozannie (UNIL) (Department of Oncology UNIL CHUV, University of Lausanne, Switzerland), który odbyłam na drugim roku kształcenia w Szkole Doktorskiej.

Transportery ABC to niezwykle interesujące białka, nad którymi prowadzonych jest obecnie wiele badań na całym świecie. Obserwowane zmiany ekspresji transportera ABCA1 w przebiegu nowotworu sugerują jego potencjalną rolę jako biomarkera w diagnostyce i terapii czerniaka, ale również innych nowotworów. Co więcej, otrzymanie obiecujących wyników badań z zastosowaniem inhibitora białka ABCA1 może przyczynić się do opracowania nowego leku przeciwnowotworowego i wspomóc globalny wysiłek w walce z czerniakiem.

Czy warto było aplikować na stanowisko doktoranta? Oczywiście, że tak!