Priorytet I. Zastosowanie nowych bionanomateriałów w terapii i diagnostyce

Zadanie 1.1. Otrzymywanie i charakterystyka bionanomateriałów do specyficznych zastosowań medycznych
Zadanie 1.2. Wykrywanie substancji halucynogennych
Zadanie 1.3. Identyfikacja molekularnych cech chorób związanych z dysfunkcją wybranych receptorów jądrowych i zastosowanie w diagnostyce
Zadanie 1.4. Wytworzenie zoptymalizowanego opatrunku lnianego opartego na włóknach z lnu syntetyzujących polihydroksymaślan

Priorytet II. Nowe leki i ich formy użytkowe

Zadanie 2.1. Antybiotyki na bazie nowych hemiaminali
Zadanie 2.2. Terapia chorób cywilizacyjnych – innowacyjne leki przeciwrakowe i przeciw osteoporozie
Zadanie 2.3. Supramolekularne postacie substancji bioaktywnych – od projektu do produktu
Zadanie 2.4. Nanoenkapsułowanie farmaceutyków
Zadanie 2.5. Biodegradowalne polimery dla wytwarzania leków oraz zastosowań w chirurgii i protetyce
Zadanie 2.6. Zastosowania nowych technik modelowania molekularnego wspomagających racjonalne projektowanie inhibitorów, biokatalizatorów lub przełączników molekularnych
Zadanie 2.7. Modulacja aktywności katalitycznej RNA. Rybozymy HDV jako potencjalny cel terapii przeciwwirusowej oraz użyteczne biosensory

Priorytet III. Nowe strategie diagnostyki, zapobiegania i leczenia chorób bakteryjnych

Zadanie 3.1. Mechanizmy replikacji i segregacji chromosomów bakteryjnych – poszukiwanie nowych celów w terapii skierowanej przeciwko określonym patogenom, Helicobacter pylori i Mycobacterium tuberculosis (kierownik: prof. dr hab. Jolanta Zakrzewska-Czerwińska)
Zadanie 3.2. Szczepionki przeciwbakteryjne nowej generacji: otrzymywanie, charakterystyka immunochemiczna, właściwości ochronne
Zadanie 3.3. Wykorzystanie mechanizmów przyswajania żelaza i hemu przez bakterie Porphyromonas gingivalis w zapobieganiu i leczeniu periodontopatii
Zadanie 3.4. Diagnostyka i prewencja chorób bakteryjnych
Zadanie 3.5. Zaawansowana diagnostyka chorób nowotworowych
Zadanie 3.6. Opracowanie inhibitorów na chorobotwórczą E. coli
Zadanie 3.7. Opracowanie nowego sposobu wiązania przeciwciał do nanodetektora wychwytującego rzadkie komórki we krwi

Priorytet V. Biomarkery, biobankowanie i terapie komórkami macierzystymi

Zadanie 5.1. Tworzenie i rozwój Biobanku
Zadanie 5.2. Ocena możliwości regeneracji uszkodzeń tkanki kostnej i nerwowej przy pomocy autologicznych komórek macierzystych izolowanych z tkanki tłuszczowej i szpiku kostnego z zastosowaniem biomateriałów
Zadanie 5.3 Epineural Jacket (Epi-J ) for Enhancement of Nerve and Tissue Regeneration
Zadanie 5.4 Rozwój biomimetycznej niszy w warunkach in vitro dla wspomagania różnicowania ludzkich indukowanych pluripotentnych komórek macierzystych w kierunku linii glejowych: połączenie hybrydowych, opartych na kolagenie biomateriałów typu 3D oraz niskiego stężenia tlenu i stymulacji epigenetycznej

W czasie realizacji projektu BioMed opracowano 26 technologii, które zgłoszono do ochrony w 28 zgłoszeniach patentowych. Do tej pory uzyskano 7 patentów :

1. Opracowanie technologii otrzymywania nanocząstek ferrytowych opłaszczonych złotem; opłaszczonych kwasem 11-merkaptoundekanowym oraz 11-aminoundekanotiolem; nanocząstki ferrytowe opłaszczone dekstranem, dekstranem z grupami karboksylowymi lub karbonylowymi; nanocząstki ferrytowe opłaszczone PEG lub PEG z grupami karboksylowymi; nanocząstki złote. Nanocząstki koniugowano z cząstkami kierującymi i zastosowano do testów in vitro terapii celowanej wobec nowotworów nadekspresjonujących HER2 lub FGFR.
2. Zaprojektowanie i konstrukcja bibliotek fagowych do selekcji wariantów o pożądanych właściwościach.
3. Szczegółowa analiza mykologiczna materiału grzybowego oraz analiza składu ekstraktów umożliwiająca zdefiniowanie gatunków grzybów zawierających substancje o właściwościach halucynogennych.
4. Opracowanie rozwiązania analitycznego umożliwiają standardowe oznaczanie zawartości składników odpowiedzialnych za efekty narkotyczne, zarówno w materiale grzybowym, jak i w płynach fizjologicznych.
5. Wytypowanie analogów witamin D2 i D3 (deltanoidy) najbardziej aktywnych wobec komórek pacjentów z ostrymi białaczkami szpikowymi. Zaproponowanie mechanizmu powodującego zwiększoną indukcję różnicowania komórek białaczkowych przez najbardziej aktywne deltanoidy oraz zbadanie mechanizm odporności komórek białaczkowych na deltanoidy.
6. Z materiałów poprodukcyjnych powstających ze słomy lnianej w procesie produkcji włókna otrzymano preparat o właściwościach przeciwbakteryjnych do zastosowania w leczeniu trudno gojących się ran.
7. Zaprojektowanie nowego promotora mięśniowego umożliwiającego ekspresję heterogennych białek swoiście w tkance mięśniowej.
8. Opracowanie technologii otrzymywania nanokapsuł w procesie polimeryzacji międzyfazowej; wielowarstwowych nanokapsuł polielektrolitowych; nanokapsuł i nanosfer nanoprecypitowanych; nanonośników metodą samoorganizacji do zastosowania w terapii celowanej nowotworów.
9. Opracowanie nowej technologii wytwarzania biodegradowalnych polimerów z laktydów do wytwarzania implantów ulegających łatwo biodestrukcji hydrolitycznej do nieszkodliwych produktów wydalanych lub asymilowanych przez organizm.
10. Opracowanie nowej metody syntezy koniugatów lek-polimer jako nowych postaci farmaceutycznych o spowolnionym uwalnianiu.
11. Opisanie mechanizmu katalitycznego reakcji enzymatycznej fosfotriesterazy w oparciu o hydrolizy ośmiu fosfoorganicznych pestycydów.
12. Przeprowadzenie charakterystyki strukturalnej i spektralnej chromoforów rodopsyny.
13.  Strukturalnie scharakteryzowano sposób wiązania jonów metali do substancji o znaczeniu terapeutycznym. Opisano reaktywność badanych kompleksów w kierunku generowania uszkodzeń DNA. Wyznaczono stałe inhibicji rozpadu wiązania fosfodiestrowego w HDV RNA w obecności związków o znaczeniu terapeutycznym.
14. Zbadanie mechanizmu replikacji i segregacji chromosomów u Helicobacter pylori. Zidentyfikowanie pary białek DnaA-HobA, których oddziaływanie jest niezbędnym elementem procesów replikacji i segregacji. Zbadanie mechanizmu replikacji i segregacji chromosomów u Mycobacterium. Wykazanie, że oddziaływanie pomiędzy ParA a DiviVa, jest niezbędnym dla przeżycia prątków.
15.  Zbadanie mechanizmu przyswajania i regulacji żelaza i hemu u Porphyromonas gingivalis. Badanie możliwości wiązania i transportu do komórki P. gingivalis metaloporfiryn innych niż hem jako związków o potencjalnych właściwościach przeciwbakteryjnych.
16. Opracowanie metody z użyciem jednoczesnego oznaczania w surowicy czterech markerów, kwasu Kdo dla endotoksyny bakterii Gram-ujemnych, kwasu muraminowego (MurNAc) składnika bakterii Gram-dodatnich i kwasu sialowego (NeuNAc), składnika surowicy i niektórych patogenów oraz kwasu diaminopimelinowego (DAP) jako biochemicznych markerów sepsy i wstrząsu septycznego.
17. Opracowanie procedury oczyszczania kwasów mikolowych, glikolipidów i polisacharydów z patogennych szczepów promieniowców, otrzymanie ich charakterystyki. Opracowanie biblioteki widm MALDI do diagnostyki zakażeń tymi patogenami. Określenie immunogenności polisacharydów, opracowanie warunków testu diagnostycznego ELISA z wykorzystaniem polisacharydów jako swoistych antygenów.
18. Syntezowanie w reaktorze mikrofalowym wysokocząsteczkowych syntetycznych produktów zaawansowanej glikacji AGE. Wykazanie, że AGE wysokocząsteczkowe są genotoksyczne i indukują apoptozę komórek ludzkiego czerniaka, a niskocząsteczkowe AGE hamują te aktywności. Otrzymanie przeciwciał monoklonalnych wobec AGE. Opracowanie immunoenzymatycznego testu ilościowego ELISA do pomiaru produktów AGE w tkankach oraz przeciwciał anty-AGE.
19. Wytypowanie i optymalizacja drobnocząsteczkowych związków blokujących domenę katalityczną enzymu odpowiedzialnego za transport toksyn z enteropatogennej E.coli do komórek gospodarza.
20. Analiza efektywności łączników dendrymerycznych o bardzo rozbudowanej strukturze (zawierających podstawniki alkoksylowe, oksiranowe, aminowe, 3-izotiocyjanianowe i 3-izocyjanianowe), pod kątem ich wykorzystania jako łączników pomiędzy przeciwciałem a podłożem, do konstrukcji chipów diagnostycznych.
21. Opracowanie metody izolacji oraz komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej oraz ze szpiku kostnego.
22. Wytworzenie grupy materiałów krzemionkowych, tytanianowych, cyrkoniowych, aluminiowych; ponadto hybrydy krzemionkowo-tytanianowe, krzemionkowo-cyrkoniowe, organiczno-nieorganiczne oraz tlenkowe domieszkowane wybranymi związkami organicznymi o właściwościach farmakologicznych. Część biomateriałów funkcjonalizowano kwasem L-askorbinowym, który przyśpiesza tempo proliferacji komórek macierzystych.
23. Opracowanie biodegradowalnego, bioaktywnego, dwu-fazowego rusztowania o funkcji chemotaktycznej do regeneracji chrzęstno-kostnej.
24. Określenie zależności pomiędzy potencjałem regeneracyjnym organizmu w różnych stanach fizjologicznych oraz chorobowych, a ilością małych komórek macierzystych przypominających komórki embrionalne, mobilizowanych do krwioobiegu.
25. Analiza możliwości zastosowania epineuralnej osłonki nerwowej (osłonki, która otacza włókna nerwowe i oddziela nerw od przyległych tkanek oraz jest przewodnikiem dla wzrostu aksonów) pochodzącej z nerwu ludzkiego, w zapobieganiu przed tworzeniem nerwiaków w modelu eksperymentalnym.
26. Opracowanie platformy do badań in vitro interakcji pomiędzy tkanką nerwową a środowiskiem biomimetycznym rusztowania macierzy pozakomórkowej 3D zasiedlonej neuralnymi komórkami macierzystymi.

Lista produktów opracowanych w ramach badań realizowanych przez naukowców EIT+ w projekcie BioMed:

1.  Bionanocząstki do obrazowania oraz dostarczania substancji aktywnych w miejsce zmienione chorobowo
2. Łączniki (ang. linker) pozwalające na specyficzną prezentację, uwalnianie i aktywację substancji terapeutycznych w miejscach chorobowych;
3. Substancje halucynogenne zawarte w wybranych gatunkach grzybów polskich,  metody ich analizy w płynach ustrojowych.
4. Testy diagnostyczne na przewlekłą białaczkę szpikową
5. Opatrunek lniany
6. Stabilne, chiralne hemiaminale typu ArCH(OH)(NHR) z zastosowaniem w wielu terapeutycznie interesujących związkach posiadających właściwości antybakteryjne, antygrzybicze i antyrakowe.
7. Nowe syntetyczne lekarstwa na osteoporozę oraz inhibitory enzymów jako potencjalne leki przeciw nowotworom kości (a także innych tkanek)
8. Oryginalne supramolekularne postacie substancji terapeutycznych
9. Metodologia otrzymywania nowych nanonośników leków do enkapsułowania fotouczulaczy preparatów pochodzenia roślinnego o charakterze środków przeciwzapalnych, przeciwgrzybicznych czy przeciwnowotworowych.
10. Metoda wytwarzania biodegradowalnych polimerów ulegających łatwo biodestrukcji hydrolitycznej do nieszkodliwych produktów wydalanych lub asymilowanych przez organizm wykorzystane zostaną do syntezy koniugatów lek-polimer
11. Techniki modelowania molekularnego wspomagające  racjonalne projektowanie inhibitorów, biokatalizatorów, sensorów lub przełączników molekularnych
12. Warianty rybozymu HDV, aktywne katalitycznie w obecności jonów Cd2+,  wykorzystane do konstrukcji biosensorów służących do wykrywania tych toksycznych jonów metali w płynach ustrojowych, żywności czy też do monitorowania skażenia środowiska
13. Wytypowanie określonych makrocząsteczek jako potencjalnych celów w terapii skierowanej przeciwko badanym patogenom
14. Nietoksyczne, immunogenne szczepionki przeciwbakteryjne indukujące powstawanie przeciwciał o właściwościach ochronnych przed infekcjami wywoływanymi przez Gram-ujemne bakterie i wstrząsem endotoksycznym
15. Metody zapobiegania i leczenia periodontopatii; opracowanie nowych związków antybakteryjnych prowadzących do zablokowania lub zahamowania szlaków metabolicznych wykorzystujących hem jako kofaktor; zaprojektowanie związków terapeutycznych zmniejszających stan zapalny oraz testów diagnostycznych.
16. Markery biochemiczne do szybkiego i specyficznego wykrywania i identyfikacji patogenów bakteryjnych i swoistych przeciwciał markerowych; metoda pomiaru mureiny i endotoksyn, ważnych czynników rozwoju sepsy; wprowadzenie nowych nośników białkowych do szczepionek koniugatowych
17. Markery pomocne w diagnostyce, przy określeniu rokowania oraz predykcji w różnych typach chorób nowotworowych
18. Otrzymanie biomateriałów o zastosowaniu w wielu gałęziach medycyny regeneracyjnej
19. Opracowanie nowych inhibitorów na chorobotwórczą E. coli
20. Opracowanie nowego sposobu wiązania przeciwciał do nanodetektora wychwytującego rzadkie komórki krwi

ŚRODOWISKO WROCŁAWSKIE

• Politechnika Wrocławska
• Uniwersytet Wrocławski
• Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN
• Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu
• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

OŚRODKI KRAJOWE

• Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN w Warszawie
• Akademia Medyczna w Poznaniu
• Politechnika Łódzka
• Uniwersytet Opolski

OŚRODKI ZAGRANICZNE

• RWTH Aachen University, Niemcy
• NUS Incubation Centre,  Acumen Research Laboratories PTE, Singapur

Anna Laskowska – Kierownik projektu BioMed
tel:+48 727 665 508, email: anna.laskowska@eitplus.pl

Prof. dr hab. Jacek Otlewski – Koordynator Programu Badawczego Projektu BioMed

Kierownicy zadań badawczych:

prof. dr hab. Jacek Otlewski – Zadanie 1.1.
prof. dr hab. Piotr Wieczorek – Zadanie 1.2.
dr hab. Ewa Marcinkowska – Zadanie 1.3.
prof. dr hab. Jan Szopa-Skórkowski – Zadanie 1.4.
prof. dr hab. Leszek Ciunik. – Zadanie 2.1
dr Zdzisław Kiełbowicz – Zadanie 2.2.
prof. dr hab. Aleksander Sikorski – Zadanie 2.3.
prof. dr hab. Andrzej Gamian – Zadanie 2.4.
prof. dr hab. Piotr Sobota – Zadanie 2.5.
dr hab. Tadeusz Andruniów – Zadanie 2.6.
prof. dr hab. Małgorzata Jeżowska-Bojczuk – Zadanie 2.7.
prof. dr hab. Jolanta Zakrzewska-Czerwińska – Zadanie 3.1.
prof. dr hab. Czesław Ługowski – Zadanie 3.2.
dr hab. Teresa Olczak – Zadanie 3.3.
prof. dr hab. Andrzej Gamian – Zadanie 3.4.
prof. dr hab. Piotr Dzięgiel – Zadanie 3.5.
dr Wiesław Świętnicki – Zadanie 3.6.
prof. dr hab. Maciej Zabel – Zadanie 3.7.
dr Łukasz Kozera – Zadanie 5.1.
dr Krzysztof Marycz – Zadanie 5.2.
dr hab. Aleksandra Klimczak – Zadanie 5.3.
prof. dr hab. Leonora Buzanska – Zadanie 5.4.

MIĘDZYNARODOWE 63 TARGI WYNALAZCZOŚĆ, BADAŃ NAUKOWYCH I NOWYCH TECHNOLOGII BRUSSELS INNOVA 2014

1. Złoty medal z wyróżnieniem oraz nagrodę specjalną przyznaną przez Taiwan Prominent Inventor Association otrzymał wynalazek pn.„ Sposób wykrywania obniżonej podatność na przeciwnowotworową chemioterapię adjuwantową u pacjentek z rakiem gruczoł u piersiowego” opracowany w ramach zadania badawczego 3.5 przez zespół badawczy prof. Piotra Dzięgiela z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Opracowane narzędzie diagnostyczne umożliwiający szybką klasyfikację pacjentek pod względem odpowiedzi na chemioterapię adjuwantową i podjęcie odpowiedniego postępowania terapeutycznego na podstawie ekspresji genu PIP w wyizolowanym całkowitym RNA z użyciem metody Real-time PCR z materiał u tkankowego. Ocena poziomu ekspresji mRNA PIP pozwala na zakwalifikowanie pacjentki do grupy przypadków, które odpowiedzą pozytywnie na leczenie lub do grupy, w której nie dojdzie do remisji lub dojdzie do wznowy w okresie najbliższych 60 miesięcy.
2. Złoty medal otrzymał wynalazek pn.„ Micela polimerowa, sposób jej wytwarzania i zastosowanie” opracowany w ramach zadania badawczego 2.4 przez zespół badawczy prof. Kazimiery Anny Wilk z Politechniki Wrocławskiej. Opracowana micela polimerowa na bazie kopolimerów blokowych o nazwie handlowej Pluronik, otrzymana z wykorzystaniem metody hydratowania cienkiego filmu, przeznaczonych do stosowania w formulacjach farmaceutycznych jako nośnik substancji aktywnych typu fotouczulaczy stosowanych w terapii fotodynamicznej nowotworów. Układy te charakteryzują się niewielkim rozmiarem (D_H<50 nm), niską polidyspersyjnością (PDI<0.3), wysoką stabilnością koloidalną w czasie oraz spowolnionym uwalnianiem aktywnego cargo o obniżonej rozpuszczalności. W wyniku procesu inkapsulacji substancja aktywna zachowuje fotowrażliwość i zdolność do efektywnego generowania reaktywnych form tlenu w stopniu znacznie większym niż niekapsułkowana postać fotosensybilizatora.
3. Srebrny medal otrzymał wynalazek pn.„Epitop białka OmpC do zastosowania w diagnostyce, profilaktyce i leczeniu zakażeń wywołanych przez oportunistyczne pałeczki jelitowe z rodziny Enterobacteriaceae” opracowany w ramach zadania badawczego 3.4 przez zespół badawczy prof. Andrzeja Gamiana z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu. Opracowany koniugat białka nośnikowego i antygenu peptydowego, stanowiącego epitop białka OmpC ma zastosowanie jako szczepionka chroniąca przed zakażeniami powodowanymi przez pałeczki jelitowe z rodziny Enterobacteriaceae, szczególnie bakteriom z rodzaju Shigella, odpowiedzialnym za bakteryjne zakażenia pokarmowe, zwłaszcza pałeczki będące bezpośrednią przyczyną biegunek, duru brzusznego, czerwonki bakteryjnej i innych schorzeń jelitowych.

MIĘDZYNARODOWE 61 TARGI WYNALAZCZOŚCI, BADAŃ NAUKOWYCH I NOWYCH TECHNOLOGII BRUSSELS INNOVA 2012

Złoty medal Targów BRUSSELS EUREKA dla New polish flax for innovative bioproducts – bioprodukty na bazie lnu prof. J.Szopy- Skórkowskiego, realizującego zadanie badawcze nr 1.4 pn.: „Wytworzenie zoptymalizowanego opatrunku lnianego opartego na włóknach z lnu syntetyzujących polihydroksymaślan w ramach projektu BioMed”,

Złoty medal dla wynalazku „ Zastosowanie antybiotyku do degradacji niepożądanego RNA” zrealizowanego w ramach zadania 2.7 projektu Biomed  w  XVII Międzynarodowym Salonie Wynalazków i Innowacyjnych Technologii „Archimedes 2014”  w Moskwie; prezentacja wyników badań podczas XVII Międzynarodowego Salonu Wynalazków i Innowacyjnych Technologii „Archimedes 2014”, Medal za Zasługi dla Chemii Międzynarodowej Akademii Odkryć Naukowych i Wynalazków” dla pani K. Stokowej- Sołtys;