To był rok! Przełomowe badania na PWr

Możliwość komentowania To był rok! Przełomowe badania na PWr została wyłączona Aktualności, Biznes, Inwestycje

Rok 2020 już na zawsze będzie nam się kojarzyć z pandemią koronawirusa. Dlatego to właśnie na walce z wirusem i COVID-19 skupiali się naukowcy z Politechniki Wrocławskiej. W minionych dwunastu miesiącach nie zabrakło jednak przełomowych rezultatów także w innych dziedzinach naukowych.

Zespół prof. Marcina Drąga zidentyfikował związki chemiczne unieszkodliwiające wirusa SARS-CoV-2 w zarażonych ludzkich komórkach. fot. Politechnika Wrocławska

Wspólnie przeciwko wirusowi

Natychmiast po wybuchu pandemii naukowcy z całego świata ruszyli do laboratoriów, by szybko rozpoznać nowego wroga, a następnie znaleźć na niego lekarstwo. W tym wyścigu z czasem udział biorą także badacze z  Politechniki Wrocławskiej, zwłaszcza ci działający na Wydziale Chemicznym.

Najgłośniej było o  pracach zespołu prof. Marcina Drąga, który współpracując z naukowcami z  całego świata,  zidentyfikował  związki chemiczne  unieszkodliwiające  wirusa SARS-CoV-2 w  zarażonych ludzkich komórkach.

–  Kiedy wirus wnika do komórki, wykorzystuje ją do produkcji kompleksu swoich białek. Z niego uwalniają się proteazy, które dalej „tną” je na kawałki. W ten sposób powstają kolejne białka umożliwiające namnażanie się wirusa  – tłumaczy prof. Marcin Drąg.

SARS-CoV-2 ma dwie takie proteazy: PLpro i Mpro. Pracując jednocześnie w dwóch grupach naukowych prof. Marcinowi Drągowi udało się zidentyfikować  inhibitory, czyli substancje zdolne powstrzymać działanie obu proteaz.

–  Otrzymanie substancji neutralizującej działanie enzymu mogłoby całkowicie zatrzymać rozprzestrzenianie się wirusa w organizmie, a tym samym wyleczyć COVID-19 – mówi naukowiec.

Otrzymane wyniki badań nad pierwszą z proteaz – PLpro, którą nasi badacze rozpracowali wspólnie z grupami prof. Tonego Huanga i Shauna Olsena z USA, zostały zamieszczone w „Science Advances”. Natomiast rezultaty badań nad proteazą Mpro opublikowano w  prestiżowym „Nature Chemical Biology”. Zespół z PWr pracował tutaj wspólnie z laboratorium prof. Johana Neytsa (KU Leuven), grupą prof. Rolfa Hilgenfelda z Lubeki oraz zespołem prof. Wojciecha Młynarskiego z Warszawy.

Wyniki badań nad substancjami zdolnymi pokonać  koronawirusa  zespół prof. Marcina Drąga udostępnia za darmo innym naukowcom. Ponadto już w  sierpniu  Politechnika Wrocławska podpisała porozumienie z japońską firmą Peptide Institute  Inc. na dystrybucję związków chemicznych  opracowanych w  laboratorium prof. Marcina Drąga.

Nad tym,  jak zablokować wirusa SARS- -CoV-2, pracuje także inny z badaczy Wydziału Chemicznego PWr. Prof. Łukasz Berlicki,  który kieruje Katedrą Chemii Bioorganicznej, bada  mechanizmy  blokujące  wnikanie  koronawirusa  do komórki ludzkiej. – Projektujemy takie cząsteczki, które będą hamować oddziaływanie między białkami wirusa i  człowieka – mówi naukowiec.

Na powierzchni wirusa SARS-CoV-2 znajduje się białko S, które tworzy charakterystyczne struktury potocznie nazywane koroną.

– Wirus, aby się namnażać, potrzebuje wejść do komórki gospodarza. Pierwszym etapem tego procesu w  przypadku SARS-CoV-2 jest kontakt korony wirusa – a  dokładniej białka S z  ludzkim białkiem o nazwie ACE2 – tłumaczy prof. Łukasz Berlicki.

Zadaniem badaczy  z  PWr  jest  opracowanie cząsteczek, które zablokują oddziaływanie pomiędzy tymi białkami. Dlatego niezbędne będzie skonstruowanie związków chemicznych, które zwiążą się z  białkiem S wirusa w taki sposób, aby uniemożliwić jego kontakt z ludzkim białkiem ACE2.

Natomiast dr Ewelinie Węglarz-Tomczak z Wydziału Chemicznego, wraz z międzynarodowym zespołem, udało się zidentyfikować związek organiczny, który hamuje aktywność kluczowego enzymu w rozwoju wirusa.

– Gdy wybuchła pandemia, zaczęłam się zastanawiać, jakie enzymy są najważniejsze dla CoV2, to znaczy, bez których wirus nie jest w stanie się namnażać – wyjaśnia dr Ewelina Węglarz-Tomczak, która obecnie przebywa na stażu podoktorskim na Universiteit van Amsterdam w Holandii.

Analiza zaprowadziła ich do wspomnianego już wcześniej enzymu PLpro, którego działanie jest kluczowe w postępie choroby COVID-19.

– PLpro jest nie tylko wymagany do namnażania wirusa, ale ponadto pełni funkcję w oszukiwaniu systemu immunologicznego gospodarza – tłumaczy dr Ewelina Węglarz-Tomczak

Badania ze światowym znakiem jakości

Jednym z  największych sukcesów naukowych w  2020 roku bez wątpienia było Grand Prix konkursu Innovation Radar  Prize  2020  dla zespołu  naukowców kierowanego  przez dr inż. Joannę Bauer z  Wydziału Podstawowych Problemów Techniki. Jury nagrodziło ich projekt NANOCARGO, w  którym prowadzone są badania  nad nanomateriałami  mogącymi usprawnić diagnostykę i leczenie nowotworów piersi.

– Nasze wielofunkcyjne hybrydowe  nanonośniki, zaopatrzone w  rodzaj biologicznego detektora oraz dedykowany lek, rozpoznają w inteligentny sposób komórki rakowe. Nowotwór niszczony jest na trzy sposoby jednocześnie – poprzez spersonalizowaną chemioterapię, a  także hipertermię magnetyczną i  terapię  fototermiczną, które powodują lokalne przegrzanie komórek nowotworowych, a w efekcie ich śmierć – wyjaśnia dr Joanna Bauer.

Dr inż. Joanna Bauer: – Nasza technologia promuje kompleksowe podejście do leczenia nowotworów. Jest aplikowana lokalnie, a przez to minimalnie inwazyjna oraz toksyczna dla zdrowych tkanek. fot. politechnika Wrocławska

Opracowana technologia promuje kompleksowe podejście do leczenia nowotworów. Jest aplikowana lokalnie, a  przez to minimalnie inwazyjna oraz toksyczna dla zdrowych organów i tkanek.

W  badaniach, finansowanych z  unijnego programu Horyzont 2020 w  ramach MSCA Individual Fellowships, wziął również udział naukowiec z Indii, dr Nanasaheb Thorat.

PWr zmienia świat

W  2020 roku  na listę 1000 nowoczesnych technologii zmieniających świat  wpisany został międzynarodowy projekt DISIRE – współtworzony przez naukowców z Politechniki Wrocławskiej z Wydziału Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii.

Nasi naukowcy  we współpracy z  KGHM Polska Miedź jako partnerem przemysłowym  badali możliwości aplikacyjne technologii „inteligentnej” strugi urobku.

W  procesie  produkcji miedzi  najbardziej energochłonnym procesem technologicznym jest przeróbka urobku trafiającego z kopalń do zakładów wzbogacania rud.

– W czasie transportu kopalina z różnych miejsc miesza się i  nie wiemy, która aktualnie trafia do wzbogacania i  w  związku z tym, jaki dokładnie jest jej skład. To powoduje trudności w  przystosowaniu procesów przeróbczych idealnie pod charakterystykę surowca. Wiedząc, jaki jest udział procentowy poszczególnych frakcji takich jak piaskowiec, dolomit czy łupek, możliwe jest optymalne przygotowanie parametrów procesu, a  dzięki temu  można oszczędzić energię, zwiększyć uzysk i jednocześnie ograniczyć ilość odpadów – wyjaśnia prof. Robert Król, który kierował pracami na Politechnice Wrocławskiej w ramach tego projektu.

W 2020 roku na listę 1000 nowoczesnych technologii zmieniających świat wpisany został projekt DISIRE, którym na PWr kierował prof. Roberta Król. fot. Politechnika Wrocławska

Naukowcy z PWr zastosowali inteligentne czujniki – znaczniki RFID, tzw.  pellety. Zapisywali w nich informacje na temat parametrów jakościowych i ilościowych wydobywanej rudy, a następnie umieszczali je w strudze tego surowca. Kopalina trafiała razem z sensorami do zakładu wzbogacania rud, ale wcześniej odpowiednie urządzenia pomiarowe mogły dzięki nim odczytać informacje o jej składzie.

Udostępnij...Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInEmail this to someone