Biuletyn dla Badacza

Pracownia Proteomiki Klinicznej

Jedno z pierwszych polskich laboratoriów proteomicznych dedykowanych biologii nowotworów (pierwszy projekt proteomiczny dotyczący endogennego peptydomu surowicy pacjentów z chorobą nowotworową realizowany był od roku 2006). Pierwsze polskie laboratorium, które z sukcesem wdrożyło unikalną technikę molekularnego obrazowania tkanek za pomocą spektrometrii mas, opracowując przy tym szereg oryginalnych metod badawczych. We współpracy z zespołem biostatystyków z Politechniki Śląskiej (grupa prof. Joanny Polańskiej) laboratorium opracowało pakiet unikalnych rozwiązań obliczeniowych dedykowanych analizie danych proteomicznych i metabolomicznych.

W obszarze metabolomiki zespół specjalizował się w analizie zmian metabolomu surowicy związanych z ekspozycją na promieniowanie jonizujące (np. radioterapię) oraz uczestniczył w dużych badaniach populacyjnych nakierowanych na identyfikację czynników związanych z ryzykiem raka płuca (we współpracy z GUMed) i raka piersi (we współpracy z NTNU w Trondheim), czego efektem była identyfikacja metabolomicznej sygnatury ryzyka tych nowotworów. Kontynuując wcześniejsze zainteresowania badawcze, zespół zajmował się również tematyką dotyczącą komórkowej odpowiedzi na stres i regulacji szlaków przekazywania sygnału indukowanych przez promieniowanie i inne czynniki uszkadzające DNA.

Ponad dekadę temu laboratorium rozpoczęło badania dotyczące pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (egzosomów), kluczowych mediatorów w komunikacji międzykomórkowej (pierwsza publikacja dotycząca proteomu egzosomów uwalnianych przez napromieniowane komórki to rok 2015). Kamieniem milowym w tym obszarze badań było nawiązanie współpracy z prof. Theresą Whiteside z University of Pittsburgh, światowej renomy badaczką zajmującą się rolą egzosomów w komunikacji między guzem nowotworowym a układem immunologicznym. Między innymi dzięki tej współpracy Zespół był rozpoznawanym międzynarodowo laboratorium zajmującym się proteomem pęcherzyków pozakomórkowych. Jako pierwszy na świecie scharakteryzował proteom krążących we krwi egzosomów uwalnianych swoiście przez limfocyty T i komórki nowotworowe (czerniak), co pozwoliło rozszerzyć wiedzę na temat oddziaływań między guzem nowotworowym a układem immunologicznym.

Pracownicy Zespołu byli kierownikami projektów (lub kierownikami wyodrębnionych zadań badawczych w projektach konsorcyjnych) w 27 grantach badawczych (w tym 20 projektach finansowanych przez NCN), licząc tylko projekty finansowane ze środków „zewnętrznych", które rozpoczęły się od roku 2011. Zespół dysponował zakupionymi ze środków grantowych platformami badawczymi wykorzystującymi techniki spektrometrii mas, m.in. systemem LC-MS bazującym na wysokorozdzielczym spektrometrze Orbitrap Q Exactive Plus czy systemem do proteomiki przestrzennej bazującym na spektrometrze typu MALDI-TOF/TOF ultrafleXtreme. W roku 2018 Zespół uzyskał dofinansowanie MNiSW na zakup dużej infrastruktury badawczej, dzięki czemu zakupiona została aparatura stanowiąca wyposażenie Laboratorium Badań nad Strukturą i Funkcją Egzosomów (m.in. system LC-MS/MS i system mikroskopii super-rozdzielczej Elyra7-Zeiss).

Pracownicy zespołu byli (w okresie 2011-2025) autorami i współautorami ponad 120 pełno-tekstowych publikacji naukowych. W tym samym okresie 10 badaczy uzyskało stopień doktora, dwóch (Monika Pietrowska i Karol Jelonek) stopień doktora habilitowanego, a jeden (Monika Pietrowska) tytuł profesora. Liderami Pracowni Proteomiki Klinicznej byli prof. Piotr Widłak (do roku 2022, w którym zrezygnował on z pracy w NIO), a następnie prof. Monika Pietrowska (pod koniec roku 2025 prof. Pietrowska podjęła decyzję o rezygnacji z pracy w NIO).

Pracownia Terapii Doświadczalnych

Grupa kontynuowała tradycje zespołu badawczego prof. Stanisława Szali, który był jej pierwszym liderem. Następnie współ-liderami zespołu byli dr hab. Tomasz Cichoń i dr hab. Ryszard Smolarczyk.

Główne kierunki badań realizowanych w ramach Pracowni Terapii Doświadczalnych obejmowały: badanie mikrośrodowiska nowotworowego jako potencjalnego celu terapeutycznego; badanie zmian zachodzących w mikrośrodowisku nowotworowym pod wpływem stosowanych terapii przeciwnowotworowych; wykorzystanie radioterapii w celu modulacji mikrośrodowiska nowotworowego; projektowanie nowych przeciwnowotworowych schematów terapeutycznych w oparciu o kombinację radioterapii, chemioterapii, immunoterapii, terapii antyangiogennej lub antynaczyniowej; izolacja komórek mikrośrodowiska nowotworowego z guzów pacjentów i ich wykorzystanie w projektowaniu nowych strategii terapeutycznych; izolacja i charakterystyka komórek mezenchymalnych zrębu z tkanek mysich i ludzkich oraz próby ich wykorzystania w naprawie uszkodzonych tkanek lub transferu genów terapeutycznych; poszukiwanie nowych markerów prognostycznych radiooporności.

W ramach prowadzonych badań wykorzystywane były metody cytometrii wieloparametrowej do fenotypowej charakterystyki komórek izolowanych z mysiego czy ludzkiego szpiku kostnego, ludzkiej tkanki tłuszczowej, a także komórek hodowanych w warunkach in vitro (w tym drogi śmierci komórkowej pod wpływem stosowanych leków, pomiaru produkcji cytokin czy reaktywnych form tlenu) oraz komórek układu immunologicznego izolowanych z mysich śledzion, krwi, węzłów chłonnych czy guzów nowotworowych. Prowadzone były również badania ex vivo i in vivo z użyciem komórek pierwotnych (makrofagi, neutrofile oraz mezenchymalne komórki zrębu) i immortalizowanych linii komórek nowotworowych m.in. czerniaka mysiego, raka sutka, jelita grubego, glejaka, raka pęcherza, nowotworów głowy i szyi oraz trzustki.

Na wyposażeniu pracowni znajdował się mikroskop konfokalny oraz przyżyciowy mikroskop semi-konfokalny. W ramach pracowni działała zwierzętarnia doświadczalna o standardzie SPF, gdzie prowadzone były badania na ludzkich i mysich modelach nowotworów. Zwierzętarnia wyposażona była w regały indywidualnie wentylowane pozwalające na hodowlę myszy z upośledzonym układem immunologicznym. Zespół przygotował wniosek infrastrukturalny pn. „Centrum Badań Przedklinicznych", który uzyskał rekomendację dofinansowania ze środków Urzędu Marszałkowskiego Województwa Śląskiego (ze względu na możliwe ryzyko finansowe Instytut odstąpił od realizacji projektu).

Zespół współpracował m.in. z naukowcami z Politechniki Śląskiej, Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN z Zabrza, Uniwersytetu Wrocławskiego, Śląskiego Uniwersytetu Medycznego, Uniwersytetu Śląskiego, Uniwersytetu Jagiellońskiego, University of Ostrava. W okresie 2011-2025 członkowie zespołu uzyskali 15 nowych grantów badawczych. W tym samym okresie 6 członków zespołu uzyskało stopień doktora (Magdalena Jarosz, Justyna Czapla, Natalia Kułach, Sybilla Matuszczak, Ewelina Pilny, Alina Drzyzga), a dwóch stopień doktora habilitowanego (Tomasz Cichoń i Ryszard Smolarczyk).

Pracownia Molekularnych Mechanizmów Terapii Nowotworów

Zespół badawczy skupiony wokół prof. Marka Rusina i dr hab. Doroty Butkiewicz (prof. NIO), który powstał z inspiracji prof. Mieczysława Chorążego. Dzięki jego wsparciu liderzy grupy odbyli (jako początkujący naukowcy) w latach 1993-2003 liczne staże badawcze w renomowanych ośrodkach zagranicznych, m.in. National Cancer Institute (NIH, Bethesda), Institute of Cancer Research (Londyn) i German Cancer Research Center (DKFZ, Heidelberg). Zdobyte doświadczenia naukowe stały się podstawą do zdefiniowania tematyki badawczej grupy. Początkowo prace zespołu koncentrowały się wokół zagadnień dotyczących genetyki oraz epidemiologii molekularnej nowotworów. Badano m.in. związek pomiędzy indywidualnymi cechami genetycznymi a uszkodzeniami DNA wywołanymi przez czynniki środowiskowe i ryzykiem zachorowania na nowotwory, oraz charakteryzowano spektra mutacyjne wybranych genów wśród chorych na raka płuca zamieszkałych na terenach z dużym zanieczyszczeniem środowiska.

Wraz z powstaniem CBTiBMN, działalność grupy ewoluowała w dwóch głównych kierunkach. Prof. Butkiewicz zainicjowała badania nad rolą profilu genetycznego pacjenta w kształtowaniu przebiegu choroby nowotworowej i odpowiedzi na leczenie w wybranych guzach litych (rak płuca, rak głowy i szyi, oraz rak piersi). Głównym celem tych prac było lepsze zrozumienie złożonych zależności między genomem a osobniczą wrażliwością na terapię, identyfikacja markerów molekularnych pozwalających na predykcję skuteczności i tolerancji terapii przeciwnowotworowych, a następnie integracja danych genomowych i klinicznych służąca opracowaniu wieloparametrycznego modelu prognostycznego. Jednym z projektów był „ECBiG – Europejskie Centrum Bioinformatyki i Genomiki MOSAIC" (2021-2023), w ramach którego pozyskano pełne dane genomowe blisko 800 pacjentów z rakami głowy i szyi.

Badania kierowane przez prof. Rusina koncentrowały się wokół biologii molekularnej komórki nowotworowej, a ich przedmiotem były białka odpowiedzialne za utrzymanie stabilności genomu i pełniące funkcje supresorów nowotworowych, np. XPA, WRN i p53. Kluczowym obszarem prac zespołu była m.in. analiza skutków aktywacji przeciwnowotworowego białka p53, zapoczątkowana odkryciem synergistycznego działania aktynomycyny D i nutliny-3a, oraz wykorzystanie tego zjawiska do celów terapeutycznych. Wspomniany sposób aktywacji p53 prowadzi do spektakularnego uwrażliwienia komórek nowotworowych na działanie liganda receptora FAS, co może sprzyjać skuteczniejszej eliminacji komórek nowotworowych przez układ odpornościowy (wykorzystanie tego mechanizmu stanowi przedmiot zgłoszenia patentowego). Stwierdzono, że p53 aktywuje ekspresję szeregu genów układu odpornościowego oraz cytokin, co sugeruje, że jednym z mechanizmów przeciwnowotworowego działania p53 jest stymulacja układu odpornościowego oraz modulacja mikrośrodowiska guza.

W roku 2024, dzięki aktywności dr Barbary Łasut-Szyszki, nawiązano współpracę z renomowanym Karolinska Institutet w Sztokholmie (zespół prof. G. Selivanovej) w obszarze terapeutycznego wykorzystania białka p53. W latach 2011-2025, członkowie grupy byli kierownikami 12 grantów badawczych finansowanych ze środków zewnętrznych. W tym samym okresie, 4 członków zespołu (Małgorzata Krześniak, Artur Zajkowicz, Barbara Łasut-Szyszka, Agnieszka Będzińska) uzyskało stopień doktora, jeden (Dorota Butkiewicz) stopień doktora habilitowanego i jeden (Marek Rusin) tytuł naukowy profesora.

Pracownia Szlaków Sygnałowych Komórki Nowotworowej

Historycznie pracownia wywodziła się z zespołu kierowanego przez prof. Zdzisława Krawczyka, z którego pochodzi lider zespołu, prof. Wiesława Widłak. Współ-liderami zespołu były dr hab. Natalia Vydra i dr Magdalena Olbryt. Tematyka badawcza pracowni koncentrowała się na molekularnych i komórkowych mechanizmach progresji nowotworów oraz odpowiedzi komórek na stres, ze szczególnym uwzględnieniem roli szlaków stresowych, czynników transkrypcyjnych i zmian genomowych. Kluczowym obszarem zainteresowań były funkcje czynnika transkrypcyjnego HSF1 badane w kontekście zróżnicowanej odpowiedzi komórkowej na stres i procesu nowotworzenia, a w ostatnich latach również miażdżycy tętnic.

W ostatnich latach grupa rozwijała dwa główne kierunki badawcze. Pierwszy obejmował analizę sygnalizacji komórkowej i regulatorów transkrypcji, takich jak HSF1, NF-kB i estrogenowego receptora ERa, w procesach transformacji nowotworowej, przejścia epitelialno-mezenchymalnego, regulacji szlaków prozapalnych i odpowiedzi immunologicznej. Drugi, prowadzony przez dr Olbryt, koncentrował się na genomicznych i molekularnych determinantach biologii czerniaka, w tym na profilowaniu mutacji metodami NGS, identyfikacji biomarkerów odpowiedzi na leczenie celowane i immunoterapię oraz mechanizmach oporności terapeutycznej.

HSF1 (czynnik szoku cieplnego 1) jest kluczowym czynnikiem transkrypcyjnym aktywowanym przez stres proteotoksyczny, który zwykle indukuje ekspresję białek HSP i sprzyja przeżyciu komórek. Może jednak pełnić podwójną funkcję, działając cytoprotekcyjnie lub proapoptotycznie. Zespół wykonał szereg analiz genomicznych, które doprowadziły do odkrycia mechanizmu indukcji apoptozy przez HSF1 w komórkach wrażliwych na stres (przez aktywację proapoptotycznego genu Pmaip1). Dalsze prace nad interakcją szlaków stresowych wykazały istotne powiązania pomiędzy HSF1, estrogenem i receptorem ERa w raku piersi. Wyniki te sugerują, że skuteczność terapii ukierunkowanych na receptor estrogenowy oraz syntezę estrogenów może zależeć od poziomu HSF1 w komórkach nowotworowych.

Badania powiązań między odpowiedzią na stres termiczny a sygnalizacją NFkB, istotnych dla optymalizacji protokołów hipertermii terapeutycznej, wykazały, że kinetyka odpowiedzi zależnej od NFkB wykazuje zróżnicowaną adaptację do zmian temperatury i jest specyficzna dla różnych cytokin. Ponadto zespół wykazał, że HSF1 może hamować nadmierną syntezę cytokin prozapalnych oraz modulować odpowiedź immunologiczną poprzez regulację ekspresji immunologicznych punktów kontrolnych. Istotnym osiągnięciem grupy było również scharakteryzowanie funkcji dwóch wcześniej nieopisanych białek.

Zespół stosował szerokie spektrum technik biologii molekularnej i genomiki, obejmujące m.in. analizy transkryptomiczne (TimeLapse-seq), badania interakcji białko-DNA (ChIP-Seq, ChIP-SICAP), obrazowanie komórkowe, modele transgeniczne (w tym modele myszy z nokautem genowym metodą iGONAD) oraz sekwencjonowanie nowej generacji. Badania łączyły podejścia eksperymentalne in vitro i in vivo z analizami bioinformatycznymi i modelowaniem matematycznym (we współpracy z Politechniką Śląską).

W latach 2011-2025 członkowie grupy byli kierownikami 16 grantów badawczych (w tym 14 projektów finansowanych przez NCN). W tym samym okresie, dwoje badaczy (Anna Paszek i Agnieszka Toma-Jonik) uzyskało stopień doktora, jedna osoba (Natalia Vydra) stopień doktora habilitowanego, a jedna (Wiesława Widłak) tytuł naukowy profesora.

Pracownia Biologii Nowotworów i Markerów Molekularnych

Zespół, którego liderem była prof. Katarzyna Lisowska. Głównymi tematami zainteresowań badawczych grupy były: zastosowanie wysokoprzepustowych analiz genomicznych (mikromacierze DNA i sekwencjonowanie nowej generacji) do identyfikacji nowych markerów molekularnych o potencjalnym znaczeniu w diagnostyce chorób nowotworowych; poszukiwanie korelacji między poziomem ekspresji wybranych genów/białek w guzie a cechami klinicznymi nowotworu; badanie biologicznej roli wybranych genów/białek w procesie nowotworzenia i w progresji nowotworu w modelach in vitro; poszukiwanie biomarkerów oporności na nowy inhibitor dla receptora czynnika wzrostu fibroblastów (FGFR) opracowany przez polską firmę farmaceutyczną CelonPharma.

Szczególnym obszarem zainteresowania grupy był rak jajnika, a do jej osiągnięć należało m.in. wyprowadzenie nowej linii komórkowej do badań nad niskozróżnicowanym rakiem surowiczym. Katarzyna Lisowska, lider grupy, związała się z Instytutem jeszcze jako studentka biologii Uniwersytetu Śląskiego. W ramach pracy magisterskiej i doktoratu zajmowała się tematyką genów stresu komórkowego (sklonowanie i scharakteryzowanie genu hsp70.1 szczura). Wkrótce po doktoracie zainteresowała się genomiką funkcjonalną, badając profile ekspresji genów w różnych nowotworach. Po habilitacji zogniskowała badania wokół raka jajnika, eksploatując zidentyfikowane wcześniej sygnatury genowe o potencjalnym znaczeniu prognostycznym.

Badania dotyczące genów kodujących fibronektynę (FN1) i periostynę (POSTN) były przedmiotem pracy doktorskiej Katarzyny Kujawy, słabo zbadany gen ITGBL1 kodujący białko Integrin-beta like 1 był przedmiotem pracy doktorskiej Alexandra Corteza. Gen LOX, koduje dwa produkty – oksydazę lizylową oraz propeptyd LOX-PP, które mają przeciwstawne efekty w raku jajnika (onkogenne versus supresorowe). Te złożone zależności są przedmiotem badań doktorantki Joanny Syrkis. Innym obszarem badawczym grupy jest otrzymywanie stabilnych, dobrze scharakteryzowanych linii komórkowych raka jajnika o potwierdzonym pochodzeniu histologicznym – wokół tej tematyki badawczej powstał doktorat Patrycji Tudrej; tematyka jest obecnie kontynuowana przez dr K. Kujawę. Linie komórkowe wyprowadzone przez zespół są udostępniane w ramach współpracy innym ośrodkom badawczym i przekazywane do banków komórkowych.

W związku z przejściem prof. Lisowskiej na emeryturę, zespół zakończył działalność w roku 2025.

Pracownia Białek Szoku Termicznego

Zespół początkowo był kierowany przez prof. Zdzisława Krawczyka, a po Jego przejściu na emeryturę w 2016 roku funkcję lidera przejęła dr hab. Dorota Ścieglińska. Przedmiotem zainteresowań zespołu były białka szoku cieplnego (ang. Heat Shock Proteins, HSP), które jako białka opiekuńcze odpowiadają w komórce za stan proteostazy, zarówno w warunkach fizjologicznych jak też stresowych. Tematyka badań prowadzonych przez zespół w ostatnim dziesięcioleciu koncentrowała się na: ocenie wpływu wybranych białek z rodziny HSPA (HSP70) na fenotyp komórek nowotworowych, w szczególności na ich wzrost, inwazyjność oraz wrażliwość na chemoterapeutyki; zidentyfikowaniu roli białek opiekuńczych HSPA w fizjologii oraz patofizjologii ludzkich nabłonków (prace prowadzone w oparciu o modele trójwymiarowe nabłonków in vitro); zbadaniu roli białek HSPA w regulacji aktywności wybranych czynników transkrypcyjnych (np. HIF-1) oraz białek receptorowych (np. EGFR); ocenie właściwości immunomodulujących białek HSPA w modelach ludzkiej skóry.

Dorota Ścieglińska, liderka grupy, powiązała swoją aktywność naukową z Instytutem Onkologii jeszcze jako studentka biologii Uniwersytetu Śląskiego. W ramach pracy magisterskiej i doktoratu zajmowała się tematyką mechanizmów regulacji ekspresji genów HspA myszy i szczura w sposób tkankowo- i komórkowo-specyficzny oraz w odpowiedzi na stres komórkowy. Po doktoracie zajęła się badaniami nad bardzo słabo scharakteryzowanym ludzkim białkiem HSPA2, które wówczas uchodziło za swoiste dla procesu spermatogenezy i kluczowe dla męskiej płodności. Dzięki otrzymaniu wysoko-swoistego przeciwciała anty-HSPA2, udało się Jej wykazać, że białko to poza komórkami spermatogenicznymi jest obecne także w niektórych narządach i frakcjach komórek somatycznych, oraz jest nadprodukowane w różnych typach guzów nowotworowych oraz komórek nowotworowych in vitro.

Wyniki uzyskane przez zespół wskazują, że doświadczalna terapia ukierunkowana na białka HSPA może uwrażliwiać komórki raka płuca, piersi czy szyjki macicy na niektóre standardowe i eksperymentalnie stosowane chemioterapeutyki. Szczególnie interesujące okazały się badania nakierowane na wyjaśnienie potencjalnego zróżnicowania funkcjonalnego dwóch wysoce homologicznych ludzkich białek HSPA1 i HSPA2 w nabłonkach. Zespół wykazał po raz pierwszy, że białko HSPA2 jest niezbędne dla prawidłowego różnicowania keratynocytów naskórka, a jego brak skutkuje zaburzeniami budowy naskórka oraz nasiloną sygnalizacją prozapalną. Białko HSPA1 jest natomiast ważnym elementem systemu cytoprotekcji i nie wykazuje powiązań z procesem różnicowania komórek nabłonkowych. Badania były prowadzone we współpracy z innymi zespołami naukowymi z Politechniki Śląskiej i Uniwersytetu Medycznego w Katowicach.

W latach 2011-2025 członkowie grupy byli kierownikami dziewięciu grantów badawczych, w tym siedmiu finansowanych przez NCN. W tym samym okresie pięciu badaczy (Piotr Filipczak, Anna Habryka, Wojciech Pigłowski, Katarzyna Klarzyńska, Damian Sojka) uzyskało stopień doktora, jedna osoba (Dorota Ścieglińska) stopień doktora habilitowanego. Pod koniec roku 2025 dr hab. Dorota Ścieglińska podjęła decyzję o rezygnacji z pracy w NIO-PIB, co zakończyło działalność zespołu.

Pracownia Radiobiologii Molekularnej

Zespół, którego pierwszym liderem była dr Ewa Małusecka, kierownik Pracowni Radiobiologii Molekularnej, wyodrębnionej z Zakładu Biologii Nowotworów i funkcjonującej w okresie 2007-2010 w strukturach Zakładu Radioterapii. W ostatnich latach liderem zespołu była dr hab. Agnieszka Mazurek. Tematyka badań grupy pierwotnie dotyczyła molekularnych czynników związanych z radiowrażliwością nowotworów, a następnie nowych biomarkerów diagnostycznych wykrywanych w tzw. płynnej biopsji. Zespół prowadził badania pozakomórkowego DNA uzyskiwanego z osocza krwi chorych na nowotwory, stanowiącego jeden z wariantów płynnej biopsji.

Agnieszka Mazurek, po ukończeniu studiów w 1996 roku i rozpoczęciu pracy naukowo-badawczej w Narodowym Instytucie Onkologii, zdobyła doświadczenie podczas trzyletniego stażu na Uniwersytecie Drexel. Nabyte umiejętności wykorzystała do samodzielnego planowania badań i prowadzenia eksperymentów, uzyskując stopień doktora w 2007 roku. W kolejnych latach zaplanowała i zrealizowała dwa projekty badawcze finansowane ze środków NCN oraz NCBiR. Przedmiotem badań była ocena możliwości klinicznego zastosowania analizy DNA wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV) we krwi w monitorowaniu przebiegu choroby oraz efektów leczenia nowotworów HPV-zależnych.

Badania zespołu jednoznacznie wykazały, że DNA HPV obecne we krwi, określane jako ctHPV (circulating tumor-related HPV), jest specyficznym biomarkerem aktywnej choroby nowotworowej, której czynnikiem etiologicznym jest wirus. Istotnym osiągnięciem kolejnego etapu badań było wdrożenie oznaczania ctHPV16 w celu monitorowania pacjentów w trakcie leczenia oraz po jego zakończeniu, zarówno u chorych na raka gardła środkowego, jak i u chorych na raka odbytu. Szczególne znaczenie detekcji ctHPV w płynnej biopsji przypisuje się ocenie wczesnej odpowiedzi molekularnej po zakończonej radioterapii lub radiochemioterapii. Stan zapalny po radioterapii obniża dodatnią wartość prognostyczną badania PET-CT, wynikającą z jego ograniczonej swoistości, podczas gdy dodatnia wartość prognostyczna oznaczenia ctHPV16 wynosiła 100%.

Realizacji wymienionych projektów towarzyszyła ścisła współpraca z zespołami klinicznymi, dzięki czemu wykrycie ctHPV16 we krwi skutkowało natychmiastowymi decyzjami o poszerzeniu diagnostyki, przyspieszeniu wizyt kontrolnych oraz wykonaniu badania PET. Umożliwiło to wcześniejsze wykrycie wznowy węzłowej lub przerzutów do płuc. Najważniejszym osiągnięciem zespołu jest opracowanie oryginalnego testu wykrywającego obecność DNA HPV16 (ctHPV16) we krwi oraz wykazanie jego przydatności diagnostycznej w praktyce klinicznej. Uwzględnienie biomarkera ctHPV16 w stratyfikacji ryzyka, ocenie skuteczności leczenia oraz monitorowaniu pacjentów podczas wizyt kontrolnych stanowi obecnie nieodłączny element postępowania u chorych na raka gardła środkowego w NIO–Gliwice. Osiągnięcie to było m.in. przedmiotem rozprawy habilitacyjnej dr Agnieszki Mazurek (rok 2021).

Pracownia Radiobiologii Klinicznej

Zespół, którego liderem była dr hab. Dorota Słonina. Przedmiotem zainteresowań badawczych grupy było zjawisko nadwrażliwości na niskie (<0,5 Gy) dawki promieniowania jonizującego (HRS – low-dose hyper-radiosensitivity), jego występowanie, mechanizm działania i znaczenie kliniczne u chorych na zaawansowane nowotwory regionu głowy i szyi. Zjawisko HRS oznacza większą śmiertelność komórek po niskich dawkach promieniowania w porównaniu do tej przewidywanej na podstawie modelu liniowo-kwadratowego stosowanego w radioterapii.

Jedną z możliwych strategii wykorzystania zjawiska HRS w leczeniu chorych na nowotwory złośliwe jest zastosowanie radioterapii frakcjonowanej niskimi (≤0,5 Gy) dawkami skojarzonej z indukcyjną chemioterapią. Narodowy Instytut Onkologii w Gliwicach jako pierwszy i jedyny w Polsce rozpoczął takie leczenie z zastosowaniem jednoczesnej chemioterapii (paklitaksel i karboplatyna) i radioterapii niskimi dawkami (0,5 Gy) promieniowania jonizującego (iCHRTL) u chorych na zaawansowanego raka głowy i szyi, co stworzyło okazję do prowadzenia unikalnych badań radiobiologicznych.

Zespół prowadził badania, których podstawowym celem było sprawdzenie w warunkach in vitro (na komórkach raka głowy i szyi), czy u podstaw chemiouwrażliwiającego działania niskich dawek promieniowania jonizującego rzeczywiście leży zjawisko HRS. Celem badań było także określenie roli transportu białka ATM z cytoplazmy do jądra (tzw. model RIANS) w mechanizmie zjawiska HRS i chemiouwrażliwiającego działania niskich dawek frakcyjnych.

Zespół przeprowadził również badania na komórkach prawidłowych (fibroblastach) pozyskanych od chorych na raka głowy i szyi włączonych do badania klinicznego iCHRTL. Celem była ocena radiobiologicznych efektów niskich pojedynczych i frakcjonowanych dawek promieniowania w komórkach prawidłowych z intencją określenia markerów predykcyjnych promieniowrażliwości klinicznej u tych chorych.

W ramach realizacji projektów badawczych zespołu przygotowane zostały dwie rozprawy doktorskie – Dagmary Szeligi i Gabrieli Winiarskiej (oba projekty finansowane grantami NCN). Grupa współpracowała z zespołem prof. Nicolasa Foray'a (INSERM U1296 Unit, „Radiation: Defence, Health and Environment" Lyon, Francja). W ramach współpracy doktorantki odbyły 3-miesięczne staże naukowe w laboratorium prof. Foray'a, gdzie oceniły rolę modelu RIANS w chorobach genetycznych: zespole Marfana i galaktozemii. W związku z przejściem prof. Doroty Słoniny na emeryturę, zespół zakończył działalność w roku 2025.

Pracownia Wirusoterapii Onkolitycznej i Nanonośników Leków

Zespół dr hab. Joanny Jazowieckiej-Rakus i dr Aleksandra Sochanika. Przedmiotem zainteresowań badawczych grupy były wirusy onkolityczne, które wybiórczo zakażają komórki nowotworowe i namnażając się doprowadzają do (onko)lizy tych komórek. Działanie tych wirusów wiąże się z aktywacją zarówno wrodzonej, jak i nabytej odpowiedzi immunologicznej, co w odpowiednich warunkach stymuluje odpowiedź gospodarza przeciwko nowotworowi.

Zespół prowadził badania dotyczące możliwości wykorzystania onkolitycznego wirusa myksomatozy (myxoma virus, MYXV), należącego do rodziny Poxviridae, w doświadczalnej terapii przeciwnowotworowej skierowanej przeciwko tzw. trudnym nowotworom (glejak, rak trzustki i jajnika oraz czerniak). W badaniach wykorzystywane były różne konstrukty wirusa MYXV oraz mezenchymalne komórki macierzyste jako nośniki wirusa (strategia konia trojańskiego). Podstawowym celem badań było opracowanie nowych doświadczalnych strategii leczenia skojarzonego opartych z jednej strony na zmodyfikowanych genetycznie konstruktach wirusa MYXV w celu pobudzenia odporności przeciwnowotworowej, a z drugiej strony na innowacyjnych lekach przeciwnowotworowych dostarczanych w celowany sposób za pomocą nanonośników polimerowych.

Głównymi kierunkami badań grupy były: opracowywanie różnych wariantów terapii onkolitycznej opartych o konstrukty wirusa MYXV „uzbrojone" w odpowiednie transgeny terapeutyczne oraz wykorzystanie mezenchymalnych komórek macierzystych jako nośnika wirusa; celowana chemioterapia polegająca na systemowym dostarczaniu nowatorskich leków, takich jak bisantracykliny czy białka fuzyjne do ognisk nowotworowych za pomocą nanonośników polimerowych, polimerosomów i pH-czułych hydrożeli; testowanie przydatności poszczególnych komponent układów terapeutycznych w hodowlach 2D i 3D oraz doświadczalna terapia skojarzona myszy obciążonych nowotworami.

Grupa współpracowała między innymi z zespołem prof. Granta McFaddena i prof. Masmudura Rahmana (Biodesign Institute, Arizona State University, Tempe, AZ, USA) oraz zespołem prof. Waldemara Priebe (MD Anderson Cancer Center, University of Texas, Houston, TX, USA) i firmą WPD Pharmaceuticals. Zespół zakończył działalność w roku 2025 po rezygnacji przez Instytut z podpisania nowej umowy grantowej z NCN i rozwiązaniu umowy o pracę z kierownikiem grantu, dr hab. Joanną Jazowiecką-Rakus.

Pracownia Genetyki Nowotworów

Przedmiotem zainteresowań badawczych grupy było tło genetyczne jako podłoże chorób nowotworowych i czynnik decydujący o odpowiedzi guza na terapię przeciwnowotworową. Liderem grupy była prof. Ewa Grzybowska, jedna z pierwszych w Polsce badaczek zajmujących się genetycznymi czynnikami ryzyka nowotworów i rolą uszkodzeń materiału genetycznego indukowanych przez genotoksyczne czynniki środowiskowe.

Celem prowadzonych projektów badawczych było określenie zależności pomiędzy zróżnicowaniem genetycznym a odpowiedzią na leczenie, w szczególności farmakogenetyka raka piersi. Zespół zajmował się m.in. wielogenowym dziedziczeniem podatności na raka piersi i raka jajnika w kontekście modyfikacji przebiegu klinicznego choroby. Grupa jako jedna z pierwszych w Polsce wdrożyła do praktyki klinicznej diagnostykę mutacji genów BRCA1/BRCA2 u pacjentek i członków ich rodzin. Grupa zajmowała się również genami z grupy ADME (m.in. genami CYPx i ATPx).

Prowadzone badania obejmowały: analizy farmakogenetyczne – identyfikację czynników genetycznych o potencjalnym znaczeniu prognostycznym skuteczności terapii nowotworów złośliwych piersi; identyfikację genetycznych czynników predysponujących do występowania dziedzicznego raka piersi, jajnika, prostaty, jelita grubego; analizy molekularne wybranych mutacji u pacjentów Poradni Genetycznej gliwickiego oddziału Instytutu Onkologii.

Badacze z tej grupy stanowili trzon laboratorium diagnostyki molekularnej działającego w ramach CBTiBMN. W ramach tej aktywności diagnozowane były cztery najczęstsze mutacje w genie BRCA1 i dwie najczęstsze mutacje w genie BRCA2. Testy wykonywane były dla ok. 1200 pacjentów rocznie. W roku 2019 pracownicy grupy zostali przejęci przez tworzony wówczas Zakład Genetyki Klinicznej i Molekularnej Nowotworów, a zespół kierowany przez prof. Grzybowską przestał istnieć. W 2023 roku prof. Grzybowska została poproszona o przejście na emeryturę; obecnie pozostaje związana z NIO jako wolontariusz.