Projektowanie Leków i Nano-famakologia - Instytut Chemii

Działalność naukowa Zespoły badawcze Projektowanie Leków i Nano-famakologia

Projektowanie Leków i Nano-farmakologia

Lider zespołu: prof. dr hab. Robert Musioł

Skład zespołu:

dr Wioleta Cieślik (ORCID)
dr inż. Maciej Serda (ORCID)
dr inż. Jacek Mularski

Tematyka badań zespołu:

Badania prowadzone w zespole koncentrują się na wybranych aspektach chemii medycznej i projektowania leków. Aktualna tematyka obejmuje poszukiwanie nowych związków o działaniu przeciwnowotworowym, ze szczególnym uwzględnieniem:

chelatorów żelaza o właściwościach jonoforycznych
inhibitorów kinaz tyrozynowych oraz wybranych szlaków metabolicznych
pochodnych fullerenów i ich aktywności biologicznej

Związki zdolne do chelatowania jonów metali w szczególności żelaza oraz miedzi są znane z szerokiego spektrum aktywności biologicznej. Badania prowadzone w naszym zespole, wykazują że zdolność do transportu takich jonów oraz generowanie reaktywnych form tlenu może prowadzić do zaburzenia równowagi red-ox w komórce i załamania ochrony antyoksydacyjnej. Z uwagi na specyfikę metabolizmu komórek nowotworowych, stają się one bardziej podatne na działanie takich substancji niż normalne komórki organizmu. Badania są prowadzone dzięki finansowaniu projektu NCN Dualne jonofory jako wielocelowe leki przeciw nowotworom trzustki.

Ponadto w zespole prowadzone są badania skoncentrowane na syntezie biologicznie aktywnych i rozpuszczalnych w wodzie nanomateriałów fullerenowych. W tym celu eksplorowane są różne podejścia syntetyczne, w tym modyfikowane reakcje cyklopropanacji Bingela-Hirscha oraz reakcje cykloaddycji 1,3-dipolarnej Prato. Otrzymywane w naszej grupie pochodne fullerenów, testowane są pod względem ich działania inhibitującego enzymy z rodziny kinaz tyrozynowych, jak również w terapii fotodynamicznej nowotworów. Obiecujące wyniki zostały ponadto otrzymane podczas eksperymentów z użyciem aminofullerenów, jako środków do transfekcji siRNA. Przedstawiona tematyka badawcza jest finansowana w ramach grantu SONATA, którego kierownikiem jest dr inż. Maciej Serda (Nowe glikofullereny dla terapii przeciwnowotworowych).

Projekty:

Projekt badawczy NCN OPUS nr 2018/31/B/NZ7/02122 Dualne jonofory jako leki wielocelowe przeciw nowotworom trzustki, Kierownik: prof. dr hab. Robert Musioł (2019-2022).
Projekt badawczy NCN OPUS nr 2019/35/B/NZ7/02459 Środek teranostyczny oparty o strukturę [60]fullerenu dla leczenia i diagnozy nowotworów trzustki, Kierownik: dr inż. Maciej Serda, (2020-2023).
Projekt badawczy NCN SONATA nr 2016/23/D/NZ7/00912, Kierownik: dr inż. Maciej Serda (2017-2020).
Projekt badawczy NCN PRELUDIUM nr 2011/01/N/NZ4/01166 Chelatory żelaza- nowe podejście do terapii przeciwnowotworowej, Kierownik: dr inż. Maciej Serda (2011-2014).
Projekt badawczy NCN OPUS nr 2018/31/B/ST4/00041 Nowe modyfikowane nanomateriały węglowe w śladowej i ultraśladowej rentgenowskiej analizie fluorescencyjnej z całkowitym odbiciem promieniowania, Wykonawca: dr inż. Maciej Serda, (2019-2022).

Współpraca:

Współpraca krajowa:
- Dr hab. Anna Krasowska, Wydział Biotechnologii Uniwersytetu Wrocławskiego
- Dr hab. Gabriela Pastuch-Gawołek, Wydział Chemiczny Politechniki Śląskiej
- Dr Ryszard Kaczka, Wydział Nauk o Ziemii Uniwersytetu Śląskiego
- Chorzowskie Centrum Pediatrii i Onkologii
- Dr Martyna Krzykawska-Serda, Uniwersytet Jagielloński
- Dr Grzegorz Szewczyk, Uniwersytet Jagielloński
- Dr Monika Rak, Uniwersytet Jagielloński
Współpraca zagraniczna:
- Prof. Martin Dolezal Faculty of Pharmacy, Charles University in Prague Czech Republic
- Prof. Josef Jampilek Comenius University in Bratislava Slovak Republic
- Prof Aidan Coffey Department of Biological Science, Cork Institute of Technology, Ireland
- Dr Claudia Corbo, University of Milano Bicocca, Italy
- Prof. Matteo Calvaresi, University of Bologna, Italy
- prof. Viresh Rawal (The University of Chciago, USA)
- prof. Lon Wilson (Rice University, USA)
- prof. Yuri Mackeyev (Mayo Clinic, USA)

Wybrane publikacje:

Serda, G. Szewczyk, O. Krzysztynska-Kuleta, J. Korzuch, M. Dulski, R. Musiol, T. Sarna, Developing [60]fullerene nanomaterials for better photodynamic treatment of non-melanoma skin cancers. ACS Biomater. Sci. Eng. 2020, 6, 10, 5930–5940, https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.0c00932
Malarz, K.; Mularski, J.; Pacholczyk, M.; Musiol, R. The Landscape of the Anti-Kinase Activity of the IDH1 Inhibitors. Cancers 2020, 12, 536, doi:10.3390/cancers12030536.
Malarz, D. Zych, M. Kuczak, R. Musiol, A. Mrozek-Wilczkiewicz, Anticancer activity of 4′-phenyl-2,2′:6′,2”-terpyridines – behind the metal complexation Eur J. Med. Chem. 2020, 189 113039, Doi: 10.1016/j.ejmech.2020.113032
Serda, K. Malarz, A. Mrozek-Wilczkiewicz, M. Wojtyniak, R. Musiol, S.A. Curley, Glycofullerenes as non-receptor tyrosine kinase inhibitors- towards better anotherapeutics for pancreatic cancer treatment Scientific Report 2020, 10, 260 (IF=4,122 140pkt) Doi: 10.1038/s41598-019-57155-7
Czaplinska, K. Malarz, A. Mrozek-Wilczkiewicz, R. Musiol, Acid selective pro-dye for cellular compartments. Sci. Rep. 2019, 9, 15304.
Mrozek-Wilczkiewicz, M. Kuczak, K. Malarz, W. Cieślik, E. Spaczynska, R. Musiol. The synthesis and anticancer activity of 2-styrylquinoline derivatives. A p53 independent mechanism of action. J. Med. Chem. 2019, 177, 338-349, doi: 10.1016/j.ejmech.2019.05.061
Spaczyńska, A. Mrozek-Wilczkiewicz, K. Malarz, J. Kos, T. Gonec, M. Oravec, R. Gawecki, A. Bak, J. Dohanosova, I. Kapustikova, T. Liptaj, J. Jampilek, R. Musiol. “Design and synthesis of anticancer 1-hydroxynaphthalene-2-carboxanilides with a p53 independent mechanism of action” Scientific Reports, 2019, 9:6387 doi.org: 10.1038/s41598-019-42595-y
Slodek, D. Zych, A. Maroń, R. Gawecki, A. Mrozek-Wilczkiewicz, K. Malarz, R Musiol, Phenothiazine derivatives – synthesis, characterization, and theoretical studies with an emphasis on the solvatochromic properties, Journal of Molecular Liquids 2019, 285, 515-525
Mularski, K. Malarz, M. Pacholczyk, R. Musiol. The p53 stabilizing agent CP-31398 and multi-kinase inhibitors. Designing, synthesizing and screening of styrylquinazoline series. Eur. J. Med. Chem. 2019, 163, 610–625, doi:10.1016/j.ejmech.2018.12.012. (IF=4,816)
Mrozek-Wilczkiewicz, K. Malarz, M. Rejmund, J. Polanski, R. Musiol. Anticancer activity of the thiosemicarbazones that are based on di-2-pyridine ketone and quinoline moiety. Eur. J. Med. Chem. 2019, 171, 180-194