ODDELEK ZA GENETSKO TOKSIKOLOGIJO IN BIOLOGIJO RAKA

Vodja : prof. Metka Filipič

P-0245: prof. Tamara Lah Turnšek

EKOTOKSIKOLOGIJA, GENETSKA TOKSIKOLOGIJA IN BOLOGIJA RAKA

1998-2018

EKOTOKSIKOLOŠKE RAZISKAVEPOVRŠINSKE VODE – REKE IN JEZERA

Glavna problema: evtrofikacija & klimatske spremembe.

Povečanje obsega cianobakterijskih cvetenj in s tem poslabšanje kakovosti vode – tveganje za okolje Cianotoksini (mikrocistini) -izpostavljenost vodi v genotoksične poškodbe celic in nevrodegenerativne bolezni.

Bojan Sedmak, Gorazd Kosi, Mihael Bricelj in TINA ELERŠEK

Samodejno plovilo na sončno energijo:➢ Zaznava in določuje cianobakterije – modro-zelene alge.

➢ Selekcionira na podlagi autofluorescence.

➢ Prenaša signale v relanem času na GSM-omrežje.

Varovanje, ohranjanje - restavriranje in

ekosistemski vpliv slovenskih jezer in rek

Prva nagrada v Mednarodnem tekmovanju ENERGETSKI PLANET-2018 gre Sloveniji

za Inovativno tehnologijo za nadzor nad cvetenjem cianobakterij

2019

PRVI Evropski patent NIB !

EP 15161547

MONITORING VODA –TRADICIONALNE IN NOVE METODE

Interreg (12 partnerjev) Ministrstvo: MORS

Tina Eleršek

➢ Monitoring kakovosti površinskih voda (ARSO, Inštitut za Vode RS

➢ Podjetja: Cinkarna Celje d.o.o., Kemis d.o.o., MOL …)

Uvajamo, razvijamo in optimiziramo

inovativna orodja za spremljanje

➢ ekološkega stanja voda,

➢ prisotnosti toksičnih cianobakterijskih vrst in

➢ globalne biotske raznovrstnosti.

Smernice za okoljsko politiko bo omogočila boljše

upravljanje vodnih virov in ekosistemskih storitev

APLIKATIVNE RAZISKAVE IN STORITVE

✓ Akreditacija -za študij mutageničnosti: OECD (DLP –GLP)

✓ Biokompatibilnost medicinskih pripomočkov in

materialov ISO 10993-5 ISO 10993-12; Sample preparation and

reference material; Part 12)

✓ Test toksičnosti na zarodkih rib cebric (FET test): OECD

2013. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Test Nr. 236

✓ Test inhibicije rasti alg: Pseudokircherniella subcapitata_

(OECD TG 201, 2011. Test No. 201: Freshwater Alga and

Cyanobacteria, Growth Inhibition Test OECD.

Pogodbene raziskave (LEK, Radenska, Pivovarna Laško, upravljanje s pitno vodo

CIANOBAKTERIJSKI TOKSINI

Microcystin-LR Cylindrospermopsin

Nodularin

Microginini

Aplikacije na podlagi bazične znanosti !

> 20 znanstvenih člankov

GENETSKA TOKSIKOLOGIJA

Prof.dr. Metka Filipič

Doc. Dr. Bojana Žegura

Dr. Matjaž Novak

Dr. Alja Štern

Dr. Katja Kološa

Mlade raziskovalke

Klara Hercog

Martina Štampar

Mednarodno

sodelovanjeAvstrija

Nemčija

Španija

Italija

Portugalska

Danska

Hrvaška

Srbija

Luksemburg

Madžarska …

2014: Nagrada Miroslava Zeia za izjemne dosežke

na področju dejavnosti NIB-a2016: Zoisovo priznanje na področju »raziskav

okoljskih onesnažil in njihovih škodljivih vplivov na

okolje in zdravje ljudi«.

2011-2014: NIB coordinator of EU FP7 project:

“Fate and effects of cytostatic pharmaceuticals

in the environment and the identification of

biomarkers for and improved risk assessment

on environmental exposure – CytoThreat”

9 partnerjev: NIB (Slovenia), JSI (Slovenia),

MUW (Austria), SZIE (Madžarska), SUN (Italija),

CSIC (Španija), IMI (Hrvaška),

IMSI (Srbija),

RR&Co (Slovenia)

Nosilka: M. Filipič> 40 objavljenih člankov !

COST Akcije, pri katerih sodelujemo: ES1105 - Cyanobacterial blooms and toxins in water

resources: Occurrence, impacts and management.

CA18225 - Taste and Odor in early diagnosis of source and

drinking Water Problems

CA16119 - In vitro 3-D total cell guidance and fitness

CA15132 - The comet assay as a human biomonitoring tool

CA15219 - Developing new genetic tools for bioassessment of

aquatic ecosystems in Europe

DA! – Pozvročajo genotoksične učinkepri koncentracijah, ki so v okolju

➢ Ocena tveganja mora temeljiti na podatkih kroničnihtoksikoloških testov, z vključenimi podatki o genotoksičnij učinkih.

➢ Potreben je sistematski monitoring v okolju. ➢ Upoštevati je treba učinke zmesi ostankov.

➢ Pojavljanje v okolju – uvajamo nove analitske metodE➢ Kronični toksičnosti in genotoksičnosti za vodne

organizme.➢ Toksikogenomske raziskave (biomarkerji dolgodobnih

učinkov)

NEVARNOSTI OSTANKOV PROTIRAKAVIH ZDRAVIL V OKOLJU

Ali ostanki protirakavih zdravil predstavljajo tveganje za okolje?

Proučujemo molekularne mehanizme škodljivega delovanja

naravnih in antropogenih onesnažil na nivoju DNK

- zdravil s poudarkom na citostatikih in njihovih transformacijskih produktih,

- cianobakterijskih toksinov

- policikličnih aromatskih ogljikovodikov

- heterocikličnih aromatskih aminov

- nanodelcev

- bisfenolov (bisfenol A in njegovi analogi)

- industrijskih odpadnih vod,

- hormonskih motilcev itd.,

bodisi kot posamezne spojine, ali kot kompleksne zmesi.

Proučujemo anti-mutagenost in anti-genotokčnost:

➢ ksantohumola

➢ rožmarinske kisline

➢ linalola, evkariptola,

➢ ajde (navadne, tatarske) itd.

NOVI - ALTERNATIVNI TESTNI CELIČNI SISTEMI

Razvijamo nove testne sisteme za ugotavljanje genotoksičnosti kemikalij, ki naj nadomeščajo poskuse na živalih RedAlert - Celični sistem za hitro zaznavanje in določanje genotoksičnosti : patent : SI 23294 (A),

2011-08-31.

metabolno aktivne progenitorskejetrne celice z metododiferenciacije iz adipoznihmezenhimskih matičnih celic(hDHP)

2D celični model 3D celični model

3D CELIČNI MODELI V GENETSKI TOKSIKOLOGIJI

ETOPOSIDE (1 µg/ml)KONTROLA

Sferoidi gojeni 24 - 144 ur.

24h 48h

72h 96h

120h 144h

Uvajamo, razvijamo in optimiziramo napredne

3Dimenzionalne modele za preučevanje

genotoksičnega delovanja kemikalij.

Aggrewells (tvorba sferoidov)

CelVivo BioArray Matrix sistem za gojenje3D celičnih kultur.

Bioreaktor za gojenje sferoidov.

INTERREG- GLIOMA 2008-2014

TRANSGLIOMA 2017-2020

Mednarodno sodelovanjeAvstrjia, Italija Nemčija NorveškaFrancija UKBrasilija

BIOLOGIJA RAKA

Prof. Tamara Lah Turnšek

Prof. Cornelis J.F. Van Noorden

Dr. Barbara Breznilk

Dr. Meta Novak

Dr. Vashendriya V.V. Hira

Dr. Mona Oliveira

Mag.Mateja Mlinar

Mag Barbara Žvar Baškovič

PhD & Msci študentjeBernarda MajcBarbara Hrastar, Miha Koprivnikar KranjcAssociated consultant: Dr. Stephen Minger

EMBAIXADA DO BRASIL EM LIUBLIANA VELEPOSLANIŠTVO BRAZILIJE V

LJUBLJANI /BRAZILIAN EMBASSY TO LJUBLJANADiplomatski Viteški red Rio Branco

Raziskave Translacijske Onkologije

Rak Dojke, Pljuč in Možganov

Kandidatne molekule

Izbira

označevalcev

Klinične študije

Klinična potrditev

Sistemska biologija

Osebnostni označevalci za prognozo in napoved izida bolezni za

faramcevtsko industrijo

RAZISKAVE MOŽGANSKIH TUMORJEV

Temeljnje raziskave

Molekularni mehanizmi nastanka raka

➢ Rakave matične celice

➢ Onkogeni / Proteolizni sistemi – katepsini

➢ Tumorska heterogenost

➢ Mezenhimske matične celice - vloga in uporaba.

Prenos v klinično uporabo

Novi označevalci s teranostično možnostjo

➢ Anti- kancerogeni naravnega izvora: hmelj, konoplja…

➢ Raziskovalne in predkliničnne platforme –povezave s farmacevtsko industrijo ..

Sferoidi glioblastomskih matičnih celic Mikronosilci MSC 3 D celične so-kulture Imunofluorescenca

NOVI ŽIVALSKI MODELI RAZISKAV RAKA : PREDKLINIČNE ŠTUDIJE

“Zebra fish embrio“: Ribe cebrice: modeli nadomestijo modele miši in podgan v raziskavah raka!

250 um

MSC/U87 MSC/ U373

Proliferacija Invazija

MIKROINJICIRANJE TUMORJEV ✓ NI adaptivne imunosti

✓ Transparentnost : in vivo imagingDOLOČEVANJE TOKSIĆNOSTI

( storitve R&D)

Bolniki z glioblastomom

Tumor

Frozen tissues RNA/DNA/protein

Primary cultures GB cells

GB stem cells (GSC) spheroids

* GSC enriched organotypocspheroids

Tissue slices

Neurosurgery UMC-Ljubljana

Do

ločan

jeo

dziva

na

zdravila

Bolniki z glioblastomom

Tumor

Frozen tissues RNA/DNA/protein

Primary cultures GB cells

GB stem cells (GSC) spheroids

* GSC enriched organotypocspheroids

Tissue slices

Neurosurgery UMC-Ljubljana

Do

ločan

jeo

dziva

na

zdravila

9-delta- Tetrahidrokanabinol

(THC)

Kanabidiol

(CBD)

Kanabinol

(CBN)Kanabigerol

(CBG)

Kanabinoidi iz medicinske konoplje C. sativa

1)

2)

3)

Experimental Analyses in BiologicAl Systems

Organotypic spheroid

(seum+)

GBM

Generation of neurospheres

Isolated and GBM

Stem cells GSC

CD133 NCH412k, &

NCH644) lines

qMS bioinformatics : Candidate

Proteins

SDS PAGE

Label free geLC - LTQ FT and spectral counting (nanoLC MSMS)

Proteomics

Analytical validations – non proteomics: Western, RT-pCR , flow- and cytochemistry on cells and tissues – TMA ,

TISSUE M

ICR

OA

RR

YS

Hvala za pozornost !