Laboratorium Immunologii, Biochemii i Żywienia

Kierownik

Prof. dr hab. Katarzyna Koziak

Laboratorium Immunologii, Biochemii i Żywienia

Grupa badawcza zajmuje się badaniem procesów zachodzących w organizmach żywych z wykorzystaniem badań in vitro na hodowlach różnych komórek ludzkich i zwierzęcych. Posiadamy zaplecze aparaturowe pozwalające na prowadzenie hodowli komórkowych (komora z nawiewem laminarnym, inkubator CO2, mikroskop odwróconej fazy, wirówki) oraz na ocenę odpowiedzi komórkowej na poziomie genu i białka.


Działalność badawcza


Zespół prowadzi badania, których celem jest przede wszystkim pogłębienie znajomości biologii komórek śródbłonka oraz poszukiwanie związków chemicznych o właściwościach przeciwzapalnych.
Największym osiągnięciem naukowym Zespołu ostatnich lat jest ujawnienie molekularnych podstaw terapeutycznej skuteczności dwóch znanych, stosowanych od kilkudziesięciu lat, bezpiecznych i tanich leków: β-escyny i cefazoliny. Wyjaśnienie tych zjawisk pozwala na podjęcie uzasadnionych prób rozszerzenia zakresu wskazań terapeutycznych dla tych substancji do stosowania w chorobach będących poważnym problemem społecznym: w zaburzeniach regeneracji mięśni i w zespole Parkesa Webera w przypadku β-escyny oraz w łuszczycy i reumatoidalnym zapaleniu stawów w przypadku cefazoliny.

1. Identyfikacja małocząsteczkowych inhibitorów interleukiny 15.
Interleukina 15 (IL-15) jest cytokiną o plejotropowym działaniu oddziałującą zarówno na komórki układu immunologicznego, jak i szereg innych typów komórek. Zaburzenie mechanizmów regulujących ekspresję IL-15 prowadzące do jej nadprodukcji bezpośrednio przyczynia się do rozwoju procesów zapalnych, autoimmunologicznych, zakaźnych i nowotworowych. Eksperymentalne leczenie chorób związanych z nadmierną ekspresją IL-15 uzyskuje się między innymi stosując jej inhibitory. Większość z nich to związki wielkocząsteczkowe Wszystkie stosowane dotychczas strategie hamowania IL-15, choć wydają się skuteczne, do dziś wykorzystywane są tylko w warunkach doświadczalnych. Wprawdzie pojawienie się leków biologicznych stanowi duży postęp w leczeniu chorób związanych z nadmierną ekspresją IL-15, takich jak RZS, to są one skuteczne w ograniczaniu objawów i spowalnianiu choroby tylko u około 30% pacjentów i nie celują w IL-15, a w inne cytokiny prozapalne. Ograniczone efekty terapeutyczne oraz wysokie koszty produkcji leków biologicznych sprawiają, że wciąż istnieje zapotrzebowanie na skuteczny lek nowej generacji. Stosując zaawansowane metody przesiewowe Zespół zidentyfikował grupę kilkunastu potencjalnych inhibitorów o silnym powinowactwie do IL-15 lub jej receptora. Ich skuteczność w hamowaniu efektów biologicznych indukowanych przez IL-15 została zweryfikowana in vitro. Najcenniejszym wynikiem tych badań jest ujawnienie nieznanych dotychczas właściwości cefazoliny, znanego i od kilkudziesięciu lat stosowanego klinicznie antybiotyku z grupy cefalosporyn, który w testach biologicznych wykazał bardzo silną aktywność anty-IL-15.

Żyżyńska-Granica B, Zegrocka-Stendel O, Dutkiewicz M, Niewieczerzał S, Trzaskowski B, Filipek S, Krzeczyński P, Winiarska M, Koziak K. Hamowanie aktywności biologicznej interleukiny 15 – nowe perspektywy. Postępy Polskiej Medycyny i Farmacji 2013, 3(1): 45-55
Żyżyńska-Granica B, Trzaskowski B, Niewieczerzał S, Filipek F, Zegrocka-Stendel O, Dutkiewicz M, Krzeczyński P, Kowalewska M, Koziak K.Pharmacophore guided discovery of small-molecule interleukin 15 inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry 2017, DOI: 10.1016/j.ejmech.2017.05.034
Chłopek M, Kowalik A, Góźdź S, Koziak K. Rola interleukiny 15 w nowotworzeniu. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2017, 71: 5‑19
Antipsoriatic emulsion composition comprising cefazolin - patent EP3124016
7-aminocefalosporanic acid derivative as inhibitor of IL-15 and IL-2 activity” - patent EP3068491


2. Poszukiwanie innowacyjnego leku śródbłonkowego w grupie nowych pochodnych escyny.
Jednym z gatunków roślin, które znalazły zastosowanie w medycynie ludowej, ale także obecnie wykorzystywany jest jako źródło leków stosowanych przede wszystkim w przewlekłej niewydolności żylnej jest kasztanowiec zwyczajny (Aesculus hippocastanum L.). Izolowana z jego nasion escyna jest umieszczona w klasyfikacji anatomiczno- terapeutyczno-chemicznej jako lek wpływający korzystnie na elastyczność naczyń krwionośnych. Pomimo ugruntowanej pozycji escyny jako leku śródbłonkowego oraz popularności tej substancji na rynku ekstraktów roślinnych, molekularne podstawy działania escyny były do jeszcze do niedawna bardzo słabo poznane. Ujawnienie molekularnego podłoża terapeutycznej skuteczności β-escyny i wskazania innych niż naczyniowe potencjalnych wskazań do jej stosowania (m.in. choroba Alzheimera) jest jednym z najważniejszych osiągnięć naukowych Zespołu. Naukowcy pracujący w zespole prof. Katarzyny Koziak jako pierwsi na świecie ujawnili, że escyna wywołuje w komórkach nasilenie syntezy cholesterolu. Zjawisko to, występujące z typowym dla saponin usuwaniem cholesterolu z błon komórkowych wywołuje zaburzenie homeostazy cholesterolowej i w konsekwencji rozpad cytoszkieletu aktynowego, zahamowanie translokacji czynników transkrypcyjnych NFκB (p50 i p65) do jądra komórkowego i blokowanie zależnej od NFκB ścieżki przekazywania sygnału. Innym, nie mniej ważnym osiągnięciem grupy jest wyselekcjonowanie spośród kilkudziesięciu otrzymanych pochodnych β-escyny nowego związku chemicznego o potwierdzonej in vivo pożądanej naczyniowej aktywności przeciwzapalnej. Do badań in vivo opracowano zwierzęcy (szczurzy) model genetycznie uwarunkowanej formy przewlekłej niewydolności żylnej, jaką jest zespół Parkesa Webera (sposób wywoływanie tej choroby w modelu szczurzym jest zastrzeżony patentowo – europejski patent został przyznany w styczniu 2017 roku) . Zespół Parkesa Webera jest rzadką chorobą, tym większe znaczenie ma identyfikacja cząsteczki, którą można uznać za dobrego kandydata na lek przeznaczony dla tej grupy chorych.

Domanski D, Zegrocka-Stendel O, Perzanowska A, Dutkiewicz M, Kowalewska M, Grabowska I, Maciejko D, Fogtman A, Dadlez M, Koziak K. Molecular mechanism for cellular response to β-escin and its therapeutic implications. PLOS One 2016, 11 (10), e0164365
Gruza MM, Jatczak K, Zagrodzki B, Laszcz M, Koziak K, Malińska M, Cmoch P, Giller T, Zegrocka-Stendel O, Woźniak K, Grynkiewicz G. Preparation, purification and regioselective functionalization of protoescigenin-the main aglycone of escin complex. Molecules. 2013, 18(4): 4389 - 4402
Bojakowski K, Janusz G, Grabowska I, Zegrocka-Stendel O, Surowiecka-Pastewka A, Kowalewska M, Maciejko D, Koziak K. Rat Model of Parkes Weber Syndrome. PLOS One 2015, 10 (7), e0133752
Animal model for Parkes Weber syndrome - patent EP2939534

Usługi badawcze


  • hodowla komórek i analiza odpowiedzi komórkowej na poziomie genu i białka - ocena żywotności, proliferacji, migracji, aktywności enzymów, ekspresji genów i białek.
  • izolacja i hodowla komórek śródbłonka izolowanych z żyły pępowinowej (HUVEC)
  • o Wytypowanie osoby z zespołu badawczego odpowiedzialnej za kontakt/odpowiedzi na zapytania ofertowe. mgr Joanna Taperek

Zespół Badawczy Laboratorium Środowiskowego

prof. dr hab. Katarzyna Koziak
Prof. dr hab. Katarzyna Koziak
Kierownik


katarzyna.koziak@wum.edu.pl
22 116 61 28

Prof. dr hab. Katarzyna Koziak - Zakład Immunologii, Biochemii i Żywienia Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, Laboratorium Zaawansowanych Biotechnologii Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii Katarzyna Koziak jest absolwentką Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego. Zarówno stopień doktora nauk medycznych (1994 r.), jak i stopień doktora habilitowanego (2006 r.) uzyskała na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym.

W latach 1995 – 2000 związana była z Harvard Medical School, gdzie pod kierunkiem prof. Fritza Bacha odbywała staż doktorski w zespole zajmującym się przeszczepami międzygatunkowymi, a następnie dołączyła do zespołu prof. Jerome’a Groopmana i pracowała nad procesami regulującymi krzepnięcie krwi. Po powrocie do Warszawy została szefową zespołu prowadzącego badania nad biologią komórek śródbłonka i poszukującego nowych leków o działaniu przeciwzapalnym. Realizuje projekty badawcze finansowane m.in ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, Fundacji na rzecz Nauki Polskiej i Narodowego Centrum Nauki. Jest autorką licznych zgłoszeń patentowych i aktywnie uczestniczy w komercjalizacji wyników swoich badań naukowych.

Członkowie zespołu

dr Oliwia Zegrocka-Stendel
+48 22 116 61 74
oliwia.stendel@wum.edu.pl
mgr Joanna Taperek
joanna.taperek@wum.edu.pl
-->