Swoje siły połączyli badacze z naszego Wydziału Farmaceutycznego z naukowcami reprezentującymi Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW. W wyniku ich wspólnej pracy powstała platforma wykorzystująca wzmocniony włókniną aerożel krzemoorganiczny, służąca do hodowli biomasy korzeniowej in vitro. W trakcie prac nad projektem okazało się, że platforma bardzo dobrze chroni korzenie przed uszkodzeniami mechanicznymi, czyli sprzyja procesowi hodowli korzeni w bioreaktorach. Ale na tym nie koniec korzyści. Zastosowanie platformy pozwoliło na zintensyfikowanie biosyntezy wytwarzanych w korzeniach związków biologicznie czynnych poszukiwanych przez przemysł farmaceutyczny. O zyski wynikające z opracowania platformy krzemoorganicznej pytamy uczestniczącą w badaniach z ramienia WUM dr hab. Katarzynę Sykłowską-Baranek z Zakładu Biologii Farmaceutycznej i Biotechnologii Roślin Leczniczych, Wydziału Farmaceutycznego.
Dzięki platformie można otrzymywać farmaceutycznie istotne związki – jakie konkretnie?
Celem projektu było opracowanie bifunkcjonalnej platformy do hodowli in vitro korzeni transgenicznych biosyntetyzujących związki z grupy naftochinonów pochodnych szikoniny o właściwościach cytotoksycznych.
Dlaczego pozyskane związki są cenne i w leczeniu jakich chorób mogą być przydatne?
Szikonina i jej pochodne wykazują wielokierunkową aktywność farmakologiczną. Związki te działają przeciwzapalnie, stosowane są w preparatach przyspieszających gojenie się ran i oparzeń, działają również przeciwdrobnoustrojowo i przeciwpasożytniczo. Kierunkiem, który rozwija się bardzo intensywnie jest badanie mechanizmów aktywności przeciwnowotworowej tej grupy związków. Ponadto, szikonina jest naturalnym barwnikiem stosowanym w przemyśle kosmetycznym i spożywczym.
Wspomniany projekt ma być punktem wyjścia do dalszych badań – na czym będą one polegały?
W następnym etapie chcielibyśmy zbadać przydatność opracowanej platformy aerożelowej do pozyskiwania innych związków pochodzenia roślinnego o właściwościach leczniczych, np. paklitakselu – substancji czynnej leków (np. Taxol) o ugruntowanej pozycji w terapii nowotworów.
–Zaproponowaliśmy wykorzystanie aerożeli. Żel to struktura usieciowana, wypełniona cieczą, a aerożel to krzemionkowy szkielet wypełniony gazem, np. powietrzem. Krzemionka jest składnikiem gleby, czyli naturalnego podłoża, w którym rosną korzenie roślin. Nie ma negatywnego wpływu na wzrost korzeni i zachodzące w nich procesy biosyntezy związków chemicznych. Dodatkowo jest bardzo porowaty i wypełniony powietrzem, a zatem jest to idealną strukturą do penetrowania przez rozwijające się korzenie transgeniczne dowolnego gatunku rośliny – dodatkowo wyjaśnia dr hab. inż. Maciej Pilarek, profesor uczelni z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW.
Projekt „Bifunkcjonalne aerożelowe platformy do intensyfikacji biosyntezy cytotoksycznych naftochinonów w hodowlach in vitro korzeni transgenicznych” jest finansowany w ramach grantu badawczego Centrum Badawczego POB Biotechnologia i inżynieria biomedyczna programu Uczelnia Badawcza – Inicjatywa Doskonałości, który realizowany jest na Politechnice Warszawskiej.
Skład zespołu badawczego: dr hab. inż. Maciej Pilarek, profesor uczelni (Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej), dr hab. Katarzyna Sykłowska-Baranek (Warszawski Uniwersytet Medyczny, Wydział Farmaceutyczny), mgr inż. Bartosz Nowak (Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej), mgr inż. Mateusz Kawka (Warszawski Uniwersytet Medyczny, Wydział Farmaceutyczny), mgr inż. Kamil Wierzchowski (Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej).
