Dr inż. Agnieszka Łupicka-Słowik oraz dr inż. Mikołaj Janicki z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej zostali laureatami konkursu SONATA, organizowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Na realizację swoich projektów otrzymali łącznie blisko 1,5 mln zł. dofinansowania.
Konkurs SONATA skierowany jest do badaczek i badaczy, którzy uzyskali stopień doktora w okresie od 2 do 7 lat przed złożeniem wniosku. Celem programu jest wspieranie młodych naukowców w realizacji nowatorskich projektów badawczych.
W tegorocznej edycji do NCN wpłynęło 1 179 wniosków o łącznej wartości przekraczającej 1,3 mld zł. Finansowanie otrzymało 207 projektów, na łączną kwotę blisko 260 mln zł. Wśród zwycięskich wniosków znalazło się siedem projektów z Politechniki Wrocławskiej, których łączna kwota dofinansowania wynosi 6 mln zł.
Dr inż. Agnieszka Łupicka-Słowik z Katedry Chemii Organicznej i Medycznej otrzymała grant w wysokości ponad 970 tys. zł na projekt „Opracowanie fosforoorganicznych degraderów CDK4/6 (PROTAC) oddziałujących z cIAP1 (POWERTAP)”. W jego realizację zaangażowani będą również naukowcy z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. Ludwika Hirszfelda Polskiej Akademii Nauk.
– Zaburzenia prawidłowego funkcjonowania cyklu komórkowego są częstym zjawiskiem w wielu typach nowotworów, w tym w raku piersi. Z tego powodu białka CDK4/6, które są kluczowe w regulacji cyklu komórkowego, stały się ważnym celem terapii przeciwnowotworowych – mówi Dr inż. Agnieszka Łupicka-Słowik. – Chociaż związki hamujące działanie białek CDK4/6, przykładowo palbociclib, wykazują obiecujące efekty terapeutyczne, to z drugiej strony długotrwała ekspozycja często wiąże się z nabyciem oporności komórek nowotworowych – dodaje.
W odpowiedzi na to wyzwanie badaczka zaprojektuje nowatorskie fosforoorganiczne heterodwufunkcyjne związki o charakterze PROTAC, których zadaniem będzie precyzyjna degradacja białek CDK4/6 oddziałujących z cIAP1.
Sama koncepcja bazuje na idei, w której jeden fragment chimerycznego związku inicjuje proces znakowania białka docelowego, a następnie jego degradacji przez obecny w komórce proteasom. Drugi fragment związku odpowiada za utrzymanie odpowiedniej odległości pomiędzy białkiem docelowym, a ligazą ubikwityny, która przeprowadza kluczową reakcję znakowania białka docelowego, dzięki czemu kieruje je na ścieżkę degradacji.
Projekt może przyczynić się do opracowania nowych strategii leczenia nowotworów, szczególnie tych, które rozwijają oporność na obecnie stosowane terapie celowane.
Dr inż. Mikołaj Janicki z Instytutu Materiałów Zaawansowanych otrzymał ponad 500 tys. zł na realizację projektu pt. „Chemia fotoredoks w słabo związanych układach molekularnych”, który dotyka jednego z najważniejszych pytań nauki – jak mogło powstać DNA w warunkach pierwotnej Ziemi?
– Wiemy, że DNA i RNA to podstawowe cząsteczki życia – przekazują i przechowują informacje genetyczne. Jednak mimo znaczących postępów w chemii prebiotycznej w ostatnich latach, naukowcom wciąż trudno jest znaleźć wiarygodne ścieżki chemiczne prowadzące do powstania całego alfabetu cząsteczek RNA oraz DNA, w środowisku sprzed miliardów lat – wyjaśnia dr inż. Mikołaj Janicki.
Poczyniony w ostatnim czasie postęp w zrozumieniu początków chemicznych DNA i RNA pokazał, że kluczem to rozwikłania zagadki może być światło UV i proste aniony (np. siarczek wodoru), które były wszechobecne w czasach młodej Ziemi. Gdy cząsteczki organiczne tworzą pary z anionami i zostaną oświetlone promieniowaniem UV, może dojść do kontrolowanego transferu elektronów, czyli procesu, który prowadzi do powstania elementów budulcowych DNA.
– W tym projekcie, we współpracy z międzynarodowymi partnerami, przeprowadzone zostaną badania pozwalające zrozumieć mechanizm działania nowej chemii światła, która jest nieznanym wcześniej rodzajem chemii fotoredoks. Szczególny nacisk zostanie położony na wyjaśnienie powstawania tzw. oddziaływań chalkogenowych, czyli słabych interakcji między atomami siarki anionów oraz cząsteczek organicznych, które mają kluczowe znaczenie dla przebiegu tych reakcji – tłumaczy naukowiec.
W ramach szerokiej współpracy międzynarodowej zostaną przeprowadzone zaawansowane obliczenia kwantowo-chemiczne, które zostaną poddane weryfikacji eksperymentalnej, aby lepiej zrozumieć, jak dochodzi do powstawania tych kompleksów i czy mogą one prowadzić do otrzymywania związków o znaczeniu biologicznym. Efektem projektu może być nie tylko nowe spojrzenie na pochodzenie cząsteczek biologicznych, ale również może zostać wyznaczony kierunek nowoczesnych metod syntezy molekuł bioorganicznych.