Grant dla naukowca GUMed

9.05.2025

Dr hab. Jakub Mieczkowski, prof. uczelni z Międzynarodowej Agendy Badawczej otrzymał grant pt. Diagnostyka nowotworów mózgu wysokiego stopnia zaawansowania z wykorzystaniem biopsji płynnej i uczenia maszynowego w konkursie FIRST TEAM Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej. Działanie FIRST TEAM umożliwia zdobycie finansowania na założenie zespołu badawczego i prowadzenie w Polsce innowacyjnych badań z potencjałem aplikacyjnym i jest finansowane z programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG). Kwota uzyskanego finansowania to 3 992 092,00 zł.

– Celem projektu jest stworzenie nowej metody wykrywania nowotworów mózgu u dzieci i dorosłych, opierającej się na analizie DNA krążącego we krwi i moczu. Jednym z największych wyzwań w takich badaniach jest ustalenie, skąd pochodzi znalezione DNA – czy rzeczywiście z guza, czy może z innych, zdrowych komórek. Nasze podejście będzie wykorzystywać fakt, że w różnych typach komórek DNA ma inną, przestrzenną strukturę. Ta struktura wpływa na to, które fragmenty DNA są obecne poza komórką – wyjaśnia dr hab. Jakub Mieczkowski, prof. uczelni.

Dzięki tej wiedzy i odpowiednim narzędziom obliczeniowym, zespół badawczy będzie mógł bardziej precyzyjnie określić, czy znalezione DNA pochodzi z komórek nowotworowych. To nowatorskie podejście może znacznie zwiększyć skuteczność wczesnego wykrywania nowotworów i ograniczyć potrzebę wykonywania bardziej inwazyjnych badań. Obecne metody są ograniczone do określonych zmutowanych genów, co zmniejsza ich potencjał kliniczny.

Prace badawcze potrwają 3 lata. Będą realizowane we współpracy ze szwajcarskim ośrodkiem onkologicznym, w tym z prof. Javad Nazarian, szefem jednostki translacyjnej w Zurichu. Jest on światowej klasy ekspertem w dziedzinie onkologii pediatrycznej, z naciskiem na molekularne mechanizmy rozwoju nowotworów mózgu oraz nowoczesne metody diagnostyczne i terapeutyczne. Partnerami projektu są także COPERNICUS i prof. Ewa Iżycka-Świeszewska oraz dr Piotr Stogowy oraz spółka Genegoggle, której dr hab. Jakub Mieczkowski, prof. uczelni jest współzałożycielem i która udostępni swoje dane na potrzeby projektu. Zgodnie z wymaganiem FNP dane będą udostępnione bezkosztowo.

Proponowane w projekcie rozwiązanie jest nisko- (krew) lub bezinwazyjne (mocz), co ułatwia diagnostykę i zmniejsza obciążenie pacjentów, w tym dzieci i osób starszych.

Projekt będzie realizowany w trzech niezależnych pakietach roboczych, które dostarczą:

• cele diagnostyczne powiązane z komórkowo-specyficzną epigenetyczną analizą ekspresji genów;
• poprawę czułości wykrywania fragmentów DNA z komórek nowotworowych za pomocą technologii Oxford Nanopore;
• internetowe narzędzie diagnostyczne do analizy danych z płynnej biopsji.

Każdy z tych wyników stanowi znaczną wartość komercyjną, a ich synergia umożliwi stworzenie produktu o dużym potencjale wdrożeniowym.

Dr hab. Jakub Mieczkowski, prof. uczelni najważniejsze doświadczenie związane z projektem zdobył podczas stażu na Uniwersytecie Harvarda, gdzie koncentrował się na badaniach nad epigenetyczną regulacją ekspresji genów, szczególnie pozycjonowaniem nukleosomów i ich wpływem na aktywację miejsc regulatorowych. Opracował wskaźnik MACC, który umożliwia jednoczesne pomiary lokalizacji nukleosomów i dostępności chromatyny w całym genomie. Wyniki te zmieniły dotychczasowe paradygmaty, otwierając nowe kierunki w epigenetyce, co zostało udokumentowane w kluczowych publikacjach (Mieczkowski et al. Nat Commun 2016, Mueller, Mieczkowski et al. Genes & Dev 2017).

W trakcie stażu kierował interdyscyplinarnymi projektami angażującymi biologów, bioinformatyków oraz specjalistów z chemii i fizyki. To właśnie w Harvardzie zdobył też umiejętności integrowania różnych rodzajów podejścia badawczego, zarządzania międzynarodowymi projektami, harmonogramami i budżetem. Był też członkiem Omic Topical Team, tzn. ciała doradczego Europejskiej Agencji Kosmicznej zajmującego się danymi genomicznymi.

fot. P. Sudara/GUMed