Centrum
interdisciplinárnych
biovied

Projekt CAMO3E

Pokročilé zobrazovanie v skorej diagnostike nádorov ezofágu

Kód projektu: 401101F618

Akronym: CAMO3E

Projekt CAMO3E je zameraný na vývoj a verifikáciu inovatívnych multimodálnych zobrazovacích prístupov pre skorú diagnostiku nádorov ezofágu. Prostredníctvom integrácie pokročilých optických a biofotonických technológií, metód umelej inteligencie a predklinických modelov vytvára platformu na identifikáciu nových zobrazovacích biomarkerov a zlepšenie diagnostických postupov. Projekt prispeje k rozvoju špičkového biomedicínskeho výskumu na Univerzite Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, posilní jej výskumnú infraštruktúru v oblasti pokročilého zobrazovania a podporí medzinárodnú spoluprácu vo výskume, vývoji a inováciách. Výsledky projektu vytvoria predpoklady pre efektívnejší transfer moderných diagnostických technológií do klinicky orientovaného výskumu a personalizovanej medicíny. Projekt je spolufinancovaný Európskou úniou v Programe SLOVENSKO: Podpora medzinárodnej spolupráce v oblasti výskumu, vývoja a inovácií – Doména Zdravá spoločnosť.

Hlavný riešiteľ: RNDr. Veronika Huntošová, PhD.

Doba trvania projektu: 01/07/2026 – 30/06/2028

BioPickmol

Vývoj nanosenzorických fotonických systémov na rýchlu detekciu vírusov využitím metód riadenej evolúcie proteínovýchplatforiem: prípad SARS-CoV-2

Funkcionalizácia povrchu čipu nanovrstvou molekúl špecifických proteínov vyvinutých metódou riadenej evolúcie vybraných proteínových platforiem. Tvorba nanovrstiev proteínov na detekčnom čipe bude prebiehať pomocou kontrolovanej špecifickej chemickej konjugácie, čim dosiahneme optimálnu efektivitu viazania a reprodukovateľnosť detekčných vlastností. Po nanesení vzorky inaktivovaného vírusu na funkcionalizovaný čip bude prítomnosť vírusu detegovaná na základe zosilneného ramanovského spektra povrchovými plazmónmi. Na detekciu signálu z funkcionalizovaných čipov bude vyvinutý detekčný systém bioRAMASCOPE. bioRAMASCOPE bude spĺňať špecifické požiadavky týkajúce sa detekčných limitov a spoľahlivosti prevádzky vyžadovaných pre detekciu vírusu SARS-CoV-2. Pomocou moderných selekčných metód proteínového inžinierstva sa budú vyvíjať artificiálne proteíny ako nové biologické entity s väzobnou funkciou, ktorá sa špecializuje na špecifické viazanie inaktivovaných vírusov. Na základe kombinácie viazania rôznych epitopov plánujeme dosiahnúť vysokú citlivosť a špecificitu vyselektovaných proteínových platforiem voči rôznym typom vírusov, vrátane SARS-CoV-2.

Hlavný riešiteľ: UPJŠ, doc. RNDr. Gabriel Žoldák, PhD.

Doba trvania projektu: 01/2021 – 06/2023

OPENMED

Otvorená vedecká komunita pre moderný interdisciplinárny výskum v medicíne (OPENMED)

Projekt OPENMED si stanovil za prioritné ciele riešenie vybraných problémov diagnostiky a liečby onkologických, kardiovaskulárnych a vírusových ochorení, ochorení centrálneho nervového systému a pohybového aparátu. Na projekte sa podieľajú Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach (UPJŠ), Technická univerzita v Košiciach (TUKE), Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach (UVLF), Neurobiologický ústav Biomedicínskeho centra SAV (NbÚ BMC SAV) a dvaja partneri z priemyselného sektora - MM MEDICAL s.r.o. a JUHAPHARM s.r.o.. Jedinečnosť a originalita projektu OPENMED spočíva v účelnom využití multidisciplinárneho prostredia košických univerzít a vedeckovýskumných pracovísk, ktoré prepája vzájomne sa dopĺňajúca expertíza v oblasti medicíny, prírodných a technických vied a veterinárneho lekárstva. Toto prepojenie spolu s ambicióznym zámerom transferu technológií vytvára jedinečný ekosystém biomedicínskeho výskumu na Slovensku. Intenzívna interdisciplinárna spolupráca projektových partnerov vyústila do vytvorenia moderných výskumných oblastí prepájajúcich nové biomedicínske odbory, konkrétne: i) nanomedicínu a cielenú terapiu, ii) personalizovanú medicínu a iii) regeneratívnu medicínu a bunkovú terapiu. Celkovým cieľom projektu je vytvoriť v rámci konzorcia OPENMED jedinečný ekosystém tvorený vzájomne sa dopĺňajúcou vedeckovýskumnou biomedicínskou infraštruktúrou a vysokokvalifikovaným odborným personálom. Uplatnenie získaných výsledkov výskumu v praxi prispeje k zlepšeniu diagnostických a terapeutických postupov pri uvedených závažných civilizačných ochoreniach, a tým aj k zlepšeniu zdravotného stavu obyvateľstva.

Hlavný riešiteľ: doc. Mgr. Daniel Jancura, PhD.

Doba trvania projektu: 1.11.2019 – 30.6.2023

CasProt

Podpora vysokej vedeckej kvality v oblasti proteínových vied na východnom Slovensku (CasProt)

Cieľ projektu: Hlavným cieľom projektu je posilniť vedecké kapacity a rozvinúť výskumný potenciál UPJŠ v Košiciach v oblasti proteínových vied. Realizácia projektu bude trvať tri roky a zapoja sa do nej špičkové výskumné tímy partnerských inštitúcií - Technickej univerzity v Mníchove a Univerzity v Zürichu. Projekt prispeje k rozvoju technológií a zvýšeniu inovačného potenciálu UPJŠ v Košiciach s očakávaným dosahom na východné Slovensko aj celú krajinu. Výsledky výskumu prispejú k pochopeniu molekulárnych mechanizmov regulácie funkcie receptorov spriahnutých s G proteínmi (GPCR) a k zdokonaleniu racionálnych prístupov k cielenému vývoju nových liečiv. Projekt zároveň významne podporuje mladých vedcov pri rozvoji zručností v oblasti interdisciplinárnych biovied. Jednou z jeho ambícií je tiež prilákať späť skúsených slovenských vedcov dlhodobo pôsobiacich v zahraničí. Očakáva sa, že výsledky projektu povedú k získaniu patentu, založeniu startupovej spoločnosti a nadviazaniu kontaktov s významnými priemyselnými spoločnosťami.

CELIM
Projekt „Podpora excelentnosti v zobrazovaní buniek na viacerých priestorových úrovniach“ (CELIM), realizovaný v rámci 7. rámcového programu EÚ (REGPOT), je zameraný na posilnenie výskumného potenciálu Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Tento cieľ sa má dosiahnuť rozšírením existujúcej siete spolupráce s vybranými špičkovými európskymi partnermi v oblasti zobrazovania buniek, obstaraním novej technickej infraštruktúry a podporou návratu a opätovného začlenenia skúsených slovenských vedcov pôsobiacich v zahraničí.

Konzorcium pre pokročilé proteínové biotechnológie: model podpory hospodárskeho rastu a zmierňovania odlivu mozgov na východnom Slovensku

Kód projektu: 09I02-03-V01-00021                                                

Akronym/Acronym: APBC

Konzorcium pre pokročilé proteínové biotechnológie (APBC) je projekt zameraný na rozvoj modelu medzinárodnej spolupráce vo výskume a vývoji so špičkovými akademickými partnermi. Jeho cieľom je prispieť k riešeniu hospodárskych a spoločenských výziev na Slovensku a zároveň účinne zmierňovať odlev mozgov z východného Slovenska. Projekt APBC je strategicky navrhnutý tak, aby podporoval udržateľný rozvoj využitím potenciálu proteínových biotechnológií. Vytvára podmienky na vznik duševného vlastníctva v tejto oblasti a v dlhodobom horizonte aj na prilákanie biotechnologických výrobných prevádzok. Zameraním na túto perspektívnu oblasť chce konzorcium podporiť hospodársky rast, vytvárať pracovné príležitosti vyžadujúce vysokú kvalifikáciu a posilniť celkovú konkurencieschopnosť Slovenska v biotechnologickom priemysle. APBC tak predstavuje modelový koncept na overenie uskutočniteľnosti takéhoto prístupu k riešeniu významných výziev na Slovensku. Očakávame, že naša iniciatíva bude inšpiráciou aj pre ďalšie priemyselné odvetvia.

Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Erik Sedlák, DrSc.

Doba trvania:  03/2025-08/2027

Skúmanie štruktúrnych vlastností a terapeutického potenciálu substrát viažucej domény chaperónu Hsp70 pri liečbe amyloidózy

Kód projektu: 09I03-03-V04-00116

Amyloidóza je skupina ochorení charakterizovaných nesprávnym skladaním a agregáciou ľahkých reťazcov, čo vedie k ich ukladaniu v rôznych tkanivách. To narúša ich funkčnosť a spôsobuje závažné zdravotné komplikácie. Napriek závažnosti amyloidózy v súčasnosti neexistuje účinná liečba zameraná na potlačenie agregácie ľahkých reťazcov. V tomto projekte plánujeme objasniť štruktúrne vlastnosti a terapeutický potenciál substrát viažucej domény chaperónu Hsp70 ako novej stratégie boja proti amyloidóze. Na dosiahnutie tohto cieľa využijeme kombináciu techník molekulárnej biológie, biofyziky a štruktúrnej biológie. Pridaná hodnota projektu spočíva v etablovaní proteínovej kryštalografie ako novej vedeckej disciplíny na UPJŠ, a to na praktickej aj teoretickej úrovni.

Hlavný riešiteľ: RNDr. Michal Nemergut, PhD.

Doba trvania: 07/2024 – 06/2026

Organoid karcinómu prsníka na čipe na zobrazovanie autofágie a apoptózy indukovaných cielenou liečbou pomocou navrhnutého proteínu s ankyrínovými opakovaniami meraním doby života fluorescencie

Kód projektu: 09I03-03-V04-00007

Doba života fluorescencie je jedinečný parameter molekuly, ktorý je veľmi citlivý na prostredie. Zobrazovanie doby života fluorescencie preto umožňuje identifikovať lokálne zmeny v bunkách s vysokým priestorovým a časovým rozlíšením. Nahradenie zvieracích modelov ľudských ochorení je jednou z hlavných priorít nášho výskumu. Cieľom tohto projektu je vytvoriť organoid karcinómu prsníka zložený z buniek s rôznou úrovňou expresie receptora ľudského epidermálneho rastového faktora 2 na sledovanie subcelulárnych a bunkových interakcií počas cielenej liečby. Organoid tak vykazuje vysoký stupeň heterogenity a premosťuje medzeru medzi bunkovými kultúrami a modelmi rakoviny in vivo. Na pestovanie buniek na čipe sa navrhuje inovatívny prístup využívajúci hydrogélovú nosnú štruktúru z rekombinantných proteínov pavúčieho hodvábu. Na bunky na čipe je zacielený nanotransportný systém pozostávajúci z nanočastíc na báze kovov a navrhnutého proteínu s ankyrínovými opakovaniami. Zloženie nanočastíc umožňuje multimodálne biozobrazovanie a liečbu.

Hlavný riešiteľ: RNDr. Veronika Huntošová, PhD.

Doba trvania: 07/2024 – 06/2026

 

Racionálny dizajn stabilnej a katalyticky účinnej haloalkándehalogenázy DhaA

Kód projektu: 09I03-03-V04-00112

Haloalkándehalogenázy (HLD) sú známe ako mikrobiálne enzýmy schopné rozkladať syntetické halogénované zlúčeniny, ktoré sa považujú za znečisťujúce látky. Tri archetypálne enzýmy (DhlA, DhaA a LinB) boli podrobne skúmané a modifikované metódami proteínového inžinierstva. Získanie kvalitatívnych vlastností HLD požadovaných pre biotechnologické využitie však pre výskumníkov stále predstavuje významnú prekážku. Tento projekt prináša originálne riešenie na možné zvýšenie stability a katalytickej aktivity skupiny haloalkándehalogenáz. Hlavným prínosom bude vytvorenie metodiky na efektívne zlepšenie vlastností HLD kombináciou metód racionálneho dizajnu a evolúcie proteínov. Na preukázanie účinnosti navrhovaného prístupu bude ako zástupca HLD vybraná dobre charakterizovaná haloalkándehalogenáza DhaA.

Hlavný riešiteľ: RNDr. Ivana Timková, PhD.

Doba trvania: 9/2024-6/2026

 

ExCasProt

Podpora rozvoja biotechnologického výskumu proteínov na východnom Slovensku

Fostering high scientific quality in protein research in Eastern Slovakia

Kód projektu: 09I01-03-V04-00041

Hlavým cieľom predkladaného projektu ExCasProt je pomocou metód riadenej evolúcie vyvinúť a identifikovať solubilné analógy GPCR proteínov, čo povedie k jednoduchšej manipulácii s nimi, lepšiemu pochopeniu ich štruktúry a funkcie. Receptory spojené s G-proteínmi (GPCR) predstavujú dôležitú skupinu membránových proteínov. V organizme zohrávajú kľúčovú úlohu a narušenie ich signálnej dráhy je spojené s množstvom ochorení, preto sú relevantným cieľom farmaceutického priemyslu. Dizajn liečiv založený na detailnom poznaní štruktúry komplexov proteín-ligand je jedným z najefektívnejších prístupov v súčasnom výskume liekov. U GPCR je počet dostupných štruktúr obmedzený v dôsledku nedostatku štruktúrnych údajov spôsobených komplikáciami súvisiacimi s ich produkciou a izoláciou v natívnej forme. Hlavým cieľom predkladaného projektu ExCasProt je pomocou metód riadenej evolúcie vyvinúť a identifikovať solubilné analógy GPCR proteínov, čo povedie k jednoduchšej manipulácii s nimi, lepšiemu pochopeniu ich štruktúry a funkcie. Úspech v konkrétnom prípade nám poslúži ako dôkaz princípu, ktorý by mohol byť aplikovateľný aj na ďalšie proteíny z triedy GPCR.

Hlavný riešiteľ:  Mgr. Mária Tomková, PhD.

Doba trvania: 2/2024 – 6/2026