Koordynatorka laboratorium:

dr Agata Siwek

e-mail: agat.siwek@uj.edu.pl

Laboratorium Badań Izotopowych i Analiz Funkcjonalnych (LBIAF) w ramach powstającego Centrum Rozwoju Terapii Chorób Cywilizacyjnych i Związanych z Wiekiem (ang. Center for the Development of Therapies for Civilization and Age-Related Diseases, CDT-CARD) stanowić będzie istotny element infrastruktury badawczej, skupiający się na szeroko pojętej platformie badań przedklinicznych in vitro, prowadzących do opracowywania m.in. nowych leków i strategii terapeutycznych.

Zespół, z którego wywodzić się będzie trzon kadry badawczej LBIAF stanowią obecnie pracownicy Katedry Farmakobiologii i  Katedry Technologii i Biotechnologii Środków Leczniczych Wydziału Farmaceutycznego UJ CM, którzy do tej pory brali udział w działalności naukowo-badawczej i komercyjnej jako wykonawcy zadań badawczych w ramach realizowanych licznych, multidyscyplinarnych projektów (finansowanych m.in. z programów NCN, MNiSW, NCBiR czy UE), w tym projektów we współpracy z podmiotami komercyjnymi (Adamed Sp. z o.o. (Dział Badań i Rozwoju), Selvita S.A., Neurolixis Inc., Celon Pharma S.A).

Głównym zadaniem LBIAF będzie zastosowanie wysokoprzepustowych technik pozwalających na kompleksową i systemową ocenę oddziaływania kandydatów na lek z celami biologicznymi. Określenie pełnej charakterystyki farmakologicznej nowych cząsteczek możliwe będzie dzięki wykorzystaniu szerokiego wachlarza technik i metod badawczych, w tym: badań radioizotopowych, elektrofizjologicznych, metod obrazowania komórkowego, bezznacznikowych pomiarów powierzchniowego rezonansu plazmonowego i impedancji oraz w oparciu o zjawisko termoforezy mikroskalowej MST (ang. MicroScale Thermoforesis)

Dodatkowo działalność LBIAF zostanie rozszerzona o metody służące poszukiwaniu i identyfikacji nowych celów terapeutycznych (receptorów, enzymów, transporterów, cząsteczek sygnałowych) poprzez analizę ich znaczenia i funkcji w modelach iv vitro oraz ex vivo. Badania te umożliwią poznanie patomechanizmów i analizę molekularnych podstaw różnych chorób cywilizacyjnych i związanych
z wiekiem, jak również ułatwią zrozumienie procesów fizjologicznych na poziomie komórkowym.

Do tej pory, w ramach prowadzonej działalności naukowo-badawczej, dokonano walidacji i optymalizacji kilkunastu technik badawczych opartych o rożne formy detekcji, tj.: radiometrycznej, absorbancji, fluorescencji, luminescencji, bioluminescencji, w tym z detekcją w technologii AlphaScreen, AlphaLISA, FRET, TR-FRET oraz wdrożono oznaczenia do ok. 50 różnych celów biologicznych Możliwości badawcze_LBIAF

Obecna infrastruktura badawcza dla tworzonego LBIAF opiera się przede wszystkim na urządzeniach zakupionych w ramach realizacji inwestycji służących potrzebom badań naukowych lub prac rozwojowych:

1) Zestaw do badań izotopowych (obejmujący aparaturę do prowadzenia badań izotopowych tj.: liczniki scyntylacyjne, manualne i automatyczne urządzenia do filtracji) – stanowi podstawowe narzędzie radioizotopowych metod badania powinowactwa związków do celów biologicznych oraz ich wpływu na procesy komórkowe

2) System do automatycznych badań elektrofizjologicznych (wykorzystywany do badania aktywności kanałów jonowych za pomocą techniki stabilizacji skrawka błony tzw. patch clamp) – jako jedyne w Polsce urządzenie do wysokoprzepustowych analiz elektrofizjologicznych

3) System do automatycznego obrazowania komórek (umożliwiający wieloparametryczną analizę obrazu w technologii high-content screening (HCS)). Technologia HCS opiera się na automatyzacji mikroskopii w połączeniu z automatyczną analizą obrazu i możliwością przyżyciowego obrazowania komórek w czasie rzeczywistym w formacie 96- lub 384-dołkowym i jest szeroko rozwijanym nurtem technologicznym w dziedzinie biologii komórkowej oraz w badaniu nowych leków.

4) System do pomiaru rezonansu plazmonów powierzchniowych z funkcją obrazowania mikroskopowego (SPRM, ang. Surface Plasmon Resonance Microscopy). W LBIAF planowane jest wdrożenie nowej metody badawczej, umożliwiającej m.in. określenie powinowactwa oraz kinetyki wiązania ligand – receptor w ramach przedklinicznego procesu poszukiwania nowych kandydatów na leki przy użyciu zaawansowanego systemu, opartego na technologii SPRM. Urządzenie wykorzystywane będzie do oznaczania oddziaływań cząsteczek z białkowymi celami biologicznymi, które wyznaczają najnowsze trendy współczesnych badań farmakologii molekularnej. Technologia SPRM wpisuje się w nurt najbardziej nowoczesnych technik bezznacznikowych, dostępnych obecnie na rynku.

5) System Monolith Pico Red, działający w oparciu o technologię termoforezy mikroskalowej MST (ang. MicroScale Thermoforesis). System pozwala na badanie kompleksowych odziaływań międzycząsteczkowych poprzez bezpośrednią analizę interakcji pomiędzy dwiema lub więcej molekułami.