CDT-CARD – kompleksowe wsparcie badawcze w obszarze life science, biomedycyny i farmacji

2842

Poznaj nowe możliwości w diagnostyce i terapii chorób cywilizacyjnych dzięki zaawansowanej infrastrukturze i unikalnym technologiom, takim jak hybrydowy MRI/PET czy spektrometria masowa. W ramach projektu Miesiąc Partnera Klastra przedstawiamy CDT CARD – Centrum Rozwoju Terapii Chorób Cywilizacyjnych i Związanych z Wiekiem, działające w strukturach Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, oferujące kompleksowe wsparcie dla badań przedklinicznych i rozwoju nowych terapii.


CDT CARD – Centrum Rozwoju Terapii Chorób Cywilizacyjnych i Związanych z Wiekiem to międzywydziałowa jednostka Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, w skład której wchodzi 10 laboratoriów działających w otwartej formule „core facility”. Poszczególne Laboratoria oferują usługi badawcze realizowane z wykorzystaniem unikatowej infrastruktury zakupionej dzięki projektowi POIR 4.2 nr POIR.04.02.00-00-D023/20.

Laboratorium Obrazowania jest jedynym ośrodkiem w kraju i jednym z nielicznych w Europie, dysponującym hybrydowym, wysokopolowym (7 T) przedklinicznym tomografem rezonansu magnetycznego zintegrowanym z pozytonową tomografią emisyjną MRI/PET (Bruker BioSpec Maxwell, 70/17). To zaawansowane urządzenie umożliwia obrazowanie zarówno struktury biologicznej na poziomie tkankowym, jak i aktywności funkcjonalnej organizmu (fMRI, PET), co otwiera nowe perspektywy w badaniach przedklinicznych. Dodatkowo, wykorzystanie mikroskopii konfokalnej (Leica Stellaris 8 WLL z modułem Light-Sheet), pozwala na szczegółową analizę obrazową na poziomie pojedynczych komórek i struktur subkomórkowych, w tym również obiektów wcześniej obrazowanych przy użyciu MRI/PET. Połączenie nowoczesnej infrastruktury z bogatym doświadczeniem badawczym naszego zespołu umożliwia przeprowadzenie wielowymiarowej analizy obrazowej w badaniach nad różnymi modelami zwierzęcymi, obejmującymi choroby cywilizacyjne oraz związane z procesem starzenia się.

Laboratorium Glikomiki jest wiodącym w Polsce ośrodkiem zajmującym się wysokoprzepustową analizą jakościową i ilościową N-glikanów w materiale biologicznym (homogenaty komórkowe/tkankowe, pożywki hodowlane, płynu ustrojowe). Laboratorium dysponuje spektrometrem rapifleX MALDI-ToF/ToF firmy Bruker oraz zestawem LC-MS ze spektrometrem Vion IMS-qToF firmy Waters. Dodatkowo laboratorium profiluje N-glikozylację pojedynczych białek oczyszczanych metodami biochemicznymi i/lub immunologicznymi, białek rekombinowanych oraz biofarmaceutyków (np. przeciwciał monoklonalnych). 

Rys. 1. Analiza N-glikanów z wykorzystaniem spektrometru rapifleX MALDI-ToF/ToF firmy Bruker w Laboratorium Glikomiki

Laboratorium Proteomiki zajmuje się badaniem ilościowych zmian w białkach w ujęciu wysokoprzepustowym, tzn. w zakresie całego proteomu jednocześnie (sięgającego czułością nawet 8000-9000 białek dla lizatów tkankowych). Laboratorium oferuje wykonanie klasycznych oznaczeń metodą otwartą (niecelowaną, tzw. shotgun), wykorzystującą metody proteomiki nowej generacji (DIA) w oparciu o platformę Orbitrap Exploris 480. Dodatkowo oferujemy możliwość opracowania dedykowanych metod do analizy wybranych białek w dużych zestawach próbek (analiza celowana, tzw. targeted, MRM) na platformie QTRAP 7500.

Laboratorium Genomiki wykonuje pomiary parametrów metabolicznych in vitro w czasie rzeczywistym przy użyciu aparatu Seahorse XFe96 S7800B. Ponadto, Laboratorium wyposażone jest w aparat Chromium iX służący do przygotowania bibliotek do eksperymentów single-cell RNASeq wraz z aparatem Maxwell RSC 48 oraz sorterem komórek BD FACSMelody. Laboratorium dysponuje także skanerem membran Odyssey XF (detekcja fluorescencji), analizatorem nanocząsteczek Micro-PLUS Kairos oraz NanoSight NS300. Posiada również dostęp do sekwenatorów następnej generacji (MiSeq, NextSeq 500) oraz skanera mikromacierzy HiScan. 

W ramach swojej działalności Laboratorium Bioinżynierii i Obrazowania Komórek koncentruje się na następujących obszarach naukowo-badawczych:

  • zastosowanie technik inżynierii genetycznej w badaniach z wykorzystaniem modeli komórkowych 
  • zastosowanie nowoczesnych metod obrazowania w badaniach z wykorzystaniem zaawansowanych modeli komórkowych (mikroskopia konfokalna) 
  • zastosowanie nowoczesnych metod wieloparametrycznej analizy białek w komórkach (cytometria przepływowa) 

Laboratorium dysponuje mikroskopami konfokalnymi LSM 980 oraz Celldiscoverer 7 firmy Zeiss, spektralnym cytometrem przepływowy Northen Lignts firmy Cytek, sorterem komórkowy CytoFlex SRT firmy Beckman Coulter oraz cytometr przepływowy z funkcją obrazowania Amnis® ImageStream®X Mk II firmy Cytek. Ponadto laboratorium dysponuje wielofunkcyjnym czytnikiem płytek z funkcją obrazowania Cytation 5 firmy Agilent oraz sekwenatorem nowej generacji NextSeq 2000 firmy Illumina. 

Laboratorium Badania Funkcji Motorycznych oferujące kompleksową analizę aktywności ruchowej i sprawności fizycznej pacjentów. Dzięki ocenie kluczowych parametrów motorycznych umożliwia wypracowanie świadomych wzorców prozdrowotnych, a w przypadku sportowców — optymalizację programów treningowych w celu maksymalizacji wyników sportowych. Laboratorium oferuje szereg technik, w tym:

  • badanie napięcia i zdolności rozluźniania mięśni szkieletowych dla optymalnej pracy i regeneracji.
  • analizę składu ciała, w tym rozkładu tkanki tłuszczowej, symetrii masy mięśniowej oraz współczynnika BMI.
  • ocenę cech koordynacyjnych, takich jak równowaga statyczna i dynamiczna oraz szybkość reakcji.
  • analizę bioelektrycznej aktywności mięśni szkieletowych w celu oceny jakości skurczu i funkcji mięśni.
  • badanie obciążenia stóp, rozkładu sił nacisku na podłoże oraz ocenę długości i symetrii ścieżki chodu.

Rys.2. Badanie wydolności oddechowej podczas wysiłku na ergometrze rowerowym

Laboratorium Bioinformatyki i Analiz in silico, specjalizuje się w modelowaniu predykcyjnym i eksploracyjnym. Działania Laboratorium obejmują m.in. poszukiwania nowych leków, ocenę lekopodobności in silico, korelację i zależności in vitro in vivo, a także data science i specjalistyczne modele na zamówienie w dziedzinie nauk medycznych, farmaceutycznych i o zdrowiu.

Korzysta z zaawansowanych stacji roboczych i najnowszych technologii wirtualizacji, HPC, języków R i Pythona. Zespół tworzą doświadczeni eksperci z zakresu data science i AI/machine learning zawsze gotowi do współpracy i otwarci na potrzeby kontrahentów.

Laboratorium Analizy Małych Cząsteczek oferuje możliwość wykonania szerokiego spektrum analiz z zakresu technik chromatograficznych sprzężonych z nisko- lub wysokorozdzielczą spektrometrią mas oraz chromatografii gazowej typu headspace z detekcją FID.

Zakres standardowych metod obejmuje:

  • wykonanie analizy UHPLC/MS w jonizacji + i – w jednym przebiegu, m/z do 2 000,
  • wykonanie analizy UHPLC-MS/MS,
  • wyznaczanie rozpuszczalności termodynamicznej i kinetycznej,
  • badanie stabilności w buforze,
  • analiza ilościowa związków o m/z do 2000,
  • wykonanie analiz UHPLC/HRMS o m/z do 2000 w jonizacji + lub –, możliwe również wykonanie niecelowanych lub celowanych fragmentacji,
  • obrazowanie metodą DESI, celowane i niecelowane,
  • analiza pozostałości rozpuszczalników.

W przypadku niestandardowych analiz laboratorium oferuje również dobór metody i opracowanie metodyki do realizacji zlecenia.

Laboratorium Badań Izotopowych i Analiz Funkcjonalnych (LBIAF) specjalizuje się w badaniach przedklinicznych in vitro. Działalność LBIAF oferuje kompleksową ocenę farmakologiczną cząsteczek i analizę ich interakcji z celami biologicznymi. Wykorzystuje szeroki zakres nowoczesnych metod badawczych, takich jak badania radioizotopowe, techniki elektrofizjologiczne, obrazowanie komórkowe, pomiary oparte na rezonansie plazmonowym oraz termoforezę mikroskalową. Laboratorium zajmuje się także poszukiwaniem nowych celów terapeutycznych, takich jak receptory, enzymy, transportery czy cząsteczki sygnałowe, analizując ich funkcje w modelach in vitro i ex vivo. LBIAF dysponuje m.in.:

  • zestawem do badań izotopowych (liczniki scyntylacyjne, manualne i automatyczne urządzenia do filtracji) – do badania powinowactwa kandydatów na leki do celów biologicznych oraz ich wpływu na procesy komórkowe
  • systemem do automatycznego obrazowania komórek – umożliwiający wieloparametryczną analizę obrazu w technologii high-content screening (HCS)
  • systemem do pomiaru rezonansu plazmonów powierzchniowych z funkcją obrazowania mikroskopowego (SPRM, ang. Surface Plasmon Resonance Microscopy) – umożliwiającym określenie powinowactwa oraz kinetyki wiązania ligand – receptor
  • systemem Monolith Pico Red – działającym w oparciu o technologię termoforezy mikroskalowej MST (ang. MicroScale Thermoforesis), pozwalającą na badanie kompleksowych odziaływań międzycząsteczkowych poprzez bezpośrednią analizę interakcji pomiędzy dwiema lub więcej molekułami

Dzięki nowoczesnemu zapleczu technologicznemu i interdyscyplinarnemu podejściu LBIAF oferuje wsparcie w badaniach przedklinicznych oraz rozwoju nowych terapii, odpowiadając na potrzeby zarówno nauki, jak i przemysłu farmaceutycznego.

Laboratorium Farmakokinetyki i Wstępnych Badań Toksykologicznych prowadzi kompleksową analizę in vitro parametrów ADMET związków o potencjalnych właściwościach leczniczych takich jak: badania przepuszczalności w modelach PAMPA lub Caco-2, wiązanie z ludzkimi białkami osocza, określenie metabolizmu przy zastosowaniu mikrosomów wątrobowych lub komórek hepatocytów, predykcję interakcji międzylekowych i oszacowanie wpływu związków na aktywność izoform cytochromu P450, badania cytotoksyczności względem różnych linii komórkowych oraz badania mutagenności w teście AMESa. Laboratorium oferuje również badanie kardiotoksyczności systemem do analizy indukowanych pluripotencjalnych kardiomiocytów pochodzących z komórek macierzystych RTCA CardioECR System firmy Agilent, metodą zalecaną przez FDA i EMA.

Pełna oferta badawcza znajduje się na stronie: https://cdt-card.cm-uj.krakow.pl/ofertybadawcze

Zapraszamy na Dzień otwarty CDT CARD, organizowany we współpracy z Priorytetowym Obszarem Badawczym “Jakość badań dla jakości życia – qLife” Więcej informacji oraz rejestracja na stronie: Priorytetowy Obszar Badawczy „Jakość badań dla jakości życia – qLife” (cm-uj.krakow.pl)

Materiały do powyższego artykułu zostały dostarczone przez Uniwersytet Jagielloński.

Poprzedni artykułRegeneracja. Nowy wymiar pomocy w problemach psychicznych i społecznych
Następny artykułZnamy Zwycięzców EIT Health i-Days Kraków 2024! – relacja z hackathonu