Grupa Badawcza Odporności Wrodzonej

Nasza grupa badawcza koncentruje się na roli wrodzonych komórek limfoidalnych (innate lymphoid cells, ILCs) w mikrośrodowisku guza nowotworowego. Komórki te stanowią istotny element układu odpornościowego, pełniąc rolę ochrony przed zakażeniami bakteryjnymi, wirusowymi, grzybiczymi i pasożytniczymi. Oprócz tego, ILCs są zaangażowane w formowanie tkanki limfoidalnej, co podkreśla ich znaczenie w utrzymaniu stabilności układu immunologicznego. Wrodzone komórki limfoidalne są szczególnie liczne w tkankach barierowych organizmu, takich jak skóra, płuca czy przewód pokarmowy, gdzie pełnią kluczową rolę w odpowiedzi na patogeny i utrzymaniu homeostazy organizmu. 

 

ILCs dzielą się na pięć głównych podtypów: komórki NK, ILC1, ILC2, ILC3 oraz komórki indukujące tkankę limfoidalną (lymphoid tissue inducer cells, LTi). Każda z tych grup komórek odgrywa unikalną rolę w odpowiedzi immunologicznej i jest aktywowana przez różne mechanizmy. Z punktu widzenia nowotworów, szczególne zainteresowanie budzą ILC2, które wykazują istotne działanie w mikrośrodowisku nowotworowym. Nasze badania skupiają się na czerniaku, jednym z najbardziej agresywnych nowotworów skóry. W ostatnich trzech dekadach, czerniak wykazuje niepokojący wzrost zachorowań, co stawia go w centrum badań nad nowymi metodami terapeutycznymi. Pomimo postępów w leczeniu, konwencjonalne terapie nie zawsze są wystarczające, szczególnie w przypadkach zaawansowanych lub opornych na leczenie. 

  

Zrozumienie roli ILC2 w mikrośrodowisku guza stanowi kluczowy element naszych badań. ILC2 wykazują zdolność do wydzielania cytokin, takich jak IL-4, IL-5 i IL-13, które mogą wpływać na inne komórki układu odpornościowego, jak również na komórki zrębu guza. W zależności od warunków mikrośrodowiska, ILC2 mogą wspierać odpowiedź przeciwnowotworową, poprzez aktywację mechanizmów immunologicznych, bądź w pewnych sytuacjach przyczyniać się do rozwoju nowotworu poprzez immunosupresję. 

  

Nasze badania wykorzystują interdyscyplinarne podejście, obejmujące techniki molekularne, takie jak cytometria przepływowa, oraz modele in vitro i in vivo, aby zrozumieć interakcje między komórkami ILC2 a innymi elementami mikrośrodowiska guza. Chcemy również zidentyfikować biomarkery, które mogą wspomóc diagnostykę różnych stadiów nowotworów oraz przewidzieć odpowiedź na różne terapie. W długoterminowej perspektywie nasze badania zmierzają do opracowania innowacyjnych strategii terapeutycznych, które mogłyby zmodyfikować funkcje ILC2, przywracając równowagę w mikrośrodowisku guza na korzyść odpowiedzi przeciwnowotworowej. Ponadto, rozważamy możliwość zastosowania tych komórek w immunoterapii, szczególnie w leczeniu pacjentów z czerniakiem opornym na tradycyjne metody leczenia. 

Choroba nowotworowa stanowi globalne zagrożenie zdrowia publicznego. Rozwój nowotworów często ma miejsce w tkankach barierowych, takich jak skóra, płuca czy przewód pokarmowy, które pełnią zasadniczą rolę w ochronie organizmu przed patogenami. W tych właśnie tkankach obecne są wrodzone komórki limfoidalne (ILCs), które, mimo braku klasycznych receptorów antygenowych charakterystycznych dla limfocytów T i B, odgrywają kluczową rolę w immunologicznej obronie organizmu. ILC2, jeden z głównych podtypów ILCs, jest szczególnie interesujący w kontekście nowotworów skóry, zwłaszcza czerniaka. 

  

ILC2 są komórkami, które wydzielają szereg cytokin, w tym IL-4, IL-5 i IL-13, mających kluczowe znaczenie w regulowaniu odpowiedzi immunologicznych. Cytokiny te moduluje odpowiedź zapalną, a także wpływają na aktywność innych komórek, takich jak eozynofile, które są zaangażowane w eliminację komórek nowotworowych. Badania wskazują, że ILC2 mogą pełnić dwojaką rolę w mikrośrodowisku guza: z jednej strony wspomagają odpowiedź przeciwnowotworową, natomiast z drugiej mogą sprzyjać progresji nowotworu, przyczyniając się do immunosupresji (Wagner et al., Trends Cancer, 2017). Zrozumienie tych złożonych mechanizmów jest kluczowe dla opracowania nowych strategii terapeutycznych. 

  

W naszych badaniach koncentrujemy się na zrozumieniu, w jaki sposób ILC2 oddziałują z komórkami nowotworowymi w mikrośrodowisku guza, szczególnie w kontekście czerniaka. Wykazaliśmy, że ILC2 mogą rekrutować eozynofile, które następnie uczestniczą w eliminacji komórek nowotworowych. Jednakże, mikrośrodowisko guza, poprzez mechanizmy takie jak wydzielanie produktów metabolizmu, może hamować aktywność ILC2, co prowadzi do wspomagania progresji nowotworu (Wagner and Koyasu, Trends Immunol, 2019; Wagner et al., Cell Rep, 2020). Z tego względu, istnieje potrzeba dalszego zgłębiania interakcji ILC2 z innymi komórkami mikrośrodowiska guza, aby zrozumieć, jak zmieniają się one w odpowiedzi na nowotworowe sygnały. 

  

Z perspektywy terapeutycznej, ILC2 stanowią obiecujący cel w leczeniu nowotworów, szczególnie czerniaka (Wagner and Koyasu, Trends Cancer, 2022). Zastosowanie zmodyfikowanych genetycznie ILC2 w terapii adoptowalnej może przywrócić ich zdolność do produkcji cytokin przeciwnowotworowych, co mogłoby skutkować silniejszą odpowiedzią immunologiczną. Techniki takie jak edycja genów mogą pozwolić na wzmocnienie funkcji ILC2, dzięki czemu komórki te będą w stanie skuteczniej walczyć z komórkami nowotworowymi, niezależnie od mechanizmów immunosupresyjnych obecnych w mikrośrodowisku guza. Badania nad zastosowaniem ILC2 w immunoterapii nowotworowej stają się coraz bardziej obiecujące i mogą prowadzić do przełomu w leczeniu nowotworów skóry. 

  

Ponadto, poszukiwanie nowych biomarkerów, które pozwolą monitorować aktywność ILC2 w mikrośrodowisku guza, może stanowić ważny krok w kierunku opracowania spersonalizowanych terapii, które skuteczniej oddziałują z indywidualnymi cechami nowotworu. W kontekście czerniaka, który charakteryzuje się wysoką zmiennością biologiczną, zrozumienie mechanizmów wpływających na aktywność ILC2 i ich interakcje z innymi komórkami mikrośrodowiska guza, może przyczynić się do opracowania skuteczniejszych terapii immunologicznych, które zmieniają dynamikę rozwoju nowotworu. 

Dr Marek Wagner, lider grupy
Marek uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie w Bergen (Norwegia), gdzie prowadził przełomowe badania nad mikrośrodowiskiem nowotworowym, identyfikując angiogenny potencjał tkanki tłuszczowej związanej z guzem (Wagner et al., Angiogenesis 2012). Część swoich badań doktoranckich realizował w Harvard Medical School oraz w Children’s Hospital Boston, w Oddziale Biologii Naczyniowej, założonym przez prof. Judaha Folkmana – pioniera badań nad rolą naczyń krwionośnych w nowotworzeniu.

Podczas stażu podoktorskiego w Bergen wykazał, że obecność funkcjonalnych naczyń limfatycznych odgrywa kluczową rolę w tworzeniu zapalnego mikrośrodowiska guza (Lund i Wagner et al., JCI 2016). Prowadził także badania w laboratorium prof. Shigeo Koyasu w RIKEN (Japonia), gdzie badał wpływ nowoodkrytej grupy wrodzonych komórek limfoidalnych grupy 2 (ILC2s) na wzrost i progresję guzów. Jego praca w tym zakresie przyczyniła się do rozwoju nowego obszaru w immunologii (Wagner et al., Cell Reports 2020).

Od stycznia 2023 roku kieruje Grupą Badawczą Odporności Wrodzonej w Łukasiewicz – PORT we Wrocławiu.

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3967-9527

Dr Martyna Stachowicz-Suhs, inżynier badań, postdoc
Martyna uzyskała tytuł doktora w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. Ludwika Hirszfelda Polskiej Akademii Nauk. Jej badania koncentrowały się na roli makrofagów związanych z guzem (tumor-associated macrophages, TAMs) w raku piersi, w kontekście wpływu witaminy D na mikrośrodowisko nowotworowe. W trakcie swojej pracy doktorskiej charakteryzowała TAMs w kontekście fenotypu metastatycznego oraz badała zdolność monocytów i progenitorów szpiku kostnego do polaryzacji w kierunku makrofagów pro- lub przeciwnowotworowych, powiązanych z poziomem witaminy D i etapem choroby. Ukończyła również krótkoterminowy staż w State University of New York. W naszym zespole, jako postdoc, bada nowe aktywatory ILC2 w czerniaku, kontynuując swoje zainteresowania badawcze związane z witaminą D.

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0170-9436

Mateusz Marciniak
Mgr inż. Mateusz Marciniak, inżynier procesu, doktorant
Mateusz ukończył studia magisterskie z zakresu biotechnologii na Politechnice Wrocławskiej. Jego specjalizacja obejmuje biologię molekularną, mikrobiologię oraz farmację. Posiada również kwalifikacje podyplomowe z zakresu zarządzania jakością. W trakcie swojej kariery zawodowej pracował jako mikrobiolog w sektorze produkcyjnym i usługowym. Do naszego zespołu dołączył początkowo jako laboratory manager, a obecnie realizuje studia doktoranckie na Uniwersytecie Medycznym we Wrocławiu, koncentrując się na immunologii nowotworowej. W ramach swoich badań analizuje interakcje komórek odporności wrodzonej i komórek zrębu w mikrośrodowisku guza w czerniaku.
Natalia Marczewska, MSc, laboratory manager
Mgr Natalia Marczewska, menedżer laboratorium
Natalia posiada tytuł magistra biotechnologii, ze specjalizacją w mikrobiologii molekularnej, uzyskany na Uniwersytecie Wrocławskim. Doświadczenie zawodowe zdobywała pracując w laboratoriach diagnostycznych i badawczych, w tym w Łukasiewicz Research Network – PORT, gdzie brała udział w kluczowych projektach podczas pandemii SARS-CoV-2 i koordynowała prace w laboratorium BSL-3. Jej kompetencje obejmują zaawansowane techniki laboratoryjne, takie jak izolacja kwasów nukleinowych, PCR oraz sekwencjonowanie NGS. W naszym zespole Natalia pełni funkcję menedżera laboratorium, nadzorując zarówno aspekty naukowe, jak i operacyjne działalności laboratorium. Do jej obowiązków należy kontrolowanie budżetu, zarządzanie zamówieniami, obsługa dokumentacji oraz zapewnienie sprawnej organizacji pracy laboratorium.

Katarzyna Kurecka, MSc, technician
Mgr Katarzyna Kurecka, inżynier procesu, technik
Kasia ukończyła biotechnologię medyczną na Uniwersytecie Wrocławskim. W trakcie studiów prowadziła badania dotyczące mechanizmów przyswajania hemu przez bakterie z gromady Bacteroidota. Pracę magisterską realizowała na Wydziale Biotechnologii Uniwersytetu Wrocławskiego oraz w Instytucie Biologii Molekularnej w Barcelonie. Odbyła staże w laboratoriach diagnostycznych oraz firmach farmaceutycznych zarówno w Polsce, jak i za granicą. W naszym zespole pełni rolę technika, wspierając badaczy w prowadzeniu doświadczeń.

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2009

Jesteśmy wdzięczni następującym instytucjom za hojne wsparcie naszej pracy.

Jeśli jesteś zainteresowany dołączeniem do naszego zespołu, skontaktuj się z nami pod adresem: marek.wagner@port.lukasiewicz.gov.pl

 

Znajdujemy się pod adresem:

Sieć Badawcza Łukasiewicz –
PORT Polskie Centrum Rozwoju Technologii,
Centrum Nauk o Życiu i Biotechnologii,
Zespół Badań nad Odpornością Wrodzoną,
Stabłowicka 147, 54-066 Wrocław, Polska