Pracownia Inżynierii Tkankowej i Medycyny Regeneracyjnej powstała przy Zakładzie Embriologii i Zakładzie Anatomii Klinicznej. Działalność jednostki opiera się o wieloletnie doświadczenie jej pracowników. Naukowcy wchodzący w skład zespołu są ekspertami w zakresie nowych związków aktywnych biologicznie, biomateriałów oraz biologii komórek macierzystych, jak również epigenetyki i regeneracji tkanek. Prace badawcze prowadzone są w Zakładzie Embriologii oraz Anatomii Klinicznej Katedry Anatomii GUMed.
Inżynieria tkankowa to stosunkowo nowa gałąź nauki, która bazuje na biotechnologii, biologii molekularnej, nanotechnologii oraz naukach pokrewnych. Tzw. triada inżynierii tkankowej (ang. tissue engineering triad) obejmuje trzy główne elementy: komórki, rusztowania (tzw. skafoldy) oraz czynniki wzrostu. Znalezienie i odpowiednie połączenie tych elementów umożliwia stworzenie zaawansowanego produktu leczniczego do szeregu zastosowań klinicznych. Inżynieria tkankowa, dzięki translacyjnemu charakterowi, jest dzisiaj podstawą medycyny regeneracyjnej i spersonalizowanej.
Nasze badania aktualnie skupiają się nad komórkami macierzystymi (głównie skóry i tkanki tłuszczowej), peptydami aktywnymi biologicznie (o działaniu pro-regeneracyjnym i immunoregulacyjnym) oraz mechanizmami epigenetycznymi w regeneracji i aktywności układu immunologicznego. Więcej informacji o działalności Pracowni Inżynierii Tkankowej i Medycyny Regeneracyjnej dostępnych jest na stronie www.medreg.gumed.edu.pl.
Szczegóły na temat niektórych z realizowanych projektów dostępne są po kliknięciu w logotypy powyżej.
W ramach programu „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza” Pracownia prowadzi również działalność core facility, oferując współpracę i możliwość wykonania wybranych badań naukowych dotyczących m. in. analiz cytometrycznych, badań z wykorzystaniem platformy Luminex, druku 3D.
Współpracujemy z zespołami badawczymi z kraju i z zagranicy:
1. Drukarka 3D – możliwość tworzenia struktur 3D na bazie żeli, biomateriałów, komórek, tworzenie organoidów do badań cytotoksyczności, badań molekularnych, optymalizacja tworzenia modeli komórkowych.
2. Cytometr przepływowy – analizy immonofenotypowe komórek, badania żywotności komórek, analizy nanomateriałów, wybrane badania aktywności komórek. Więcej >>>
Cytometr przepływowy CytoFLEX umożliwia weryfikację wielu parametrów (max. 13) w pojedynczej próbce. Analiza cytometryczna pozwala na ocenę aktywności różnego rodzaju komórek hodowanych in vitro lub pozyskiwanych od pacjentów.
Przykłady badań i oceny:
Ponadto można prześledzić zmiany zachodzące pod wpływem czynnika/związku/ zastosowanych warunków poprzez sprawdzenie wystąpienia m.in.:
Cytometria pozwala także na:
3. Luminex – platforma umożliwiająca analizę w pojedynczej próbce wielu analitów, np. białek, cytokin
Metoda pozwala na analizę wielu cytokin, czynników wzrostu, enzymów w jednej próbce roztworu (min. 50 uL), np. osocza, surowicy, pożywki hodowanej (badamy aktywność komórek in vitro) lub innych płynów. Metoda opiera się detekcji czynników przy pomocy sprzężonych z fluorochromem przeciwciał monoklonalnych. Przykłady oznaczanych analitów: IL-6, TNFα, IL-1β, IFNɣ, IL-8, IL-10, IL-4, MCP-1, przeciwciała Anti-SSA/Ro52, Anti-SSA/Ro60, Anti-SSB/La, Anti-C1q, składniki dopełniacza C1q, C3b, C2, C5a, C5, C4b Inhibitory TIMP, enzymy MMP, inne markery zapalenia/sepsy MIF, sFasL, sFas/TNFRSF6, PAI-1 (total), sICAM.
Przykłady możliwości analiz >>>
4. Laboratorium hodowli komórkowych
W ramach działalności core facility oferujemy również izolowanie i hodowle komórek pierwotnych pochodzących od pacjentów (głównie z tkanki tłuszczowej i skóry) oraz unieśmiertelnionych linii komórkowych. Pracowania posiada m.in. komory laminarne oraz inkubatory CO2 przeznaczone do długotrwałych hodowli komórek. Możliwe jest testowanie i analizy biologiczne nowych związków chemicznych, potencjalnych leków (profil regeneracyjny, p/nowotworowy, immunomodulacyjny). Pracownia zajmuje się również oceną histologiczną tkanek (bloczki parafinowe, tkanki zamrożone, barwienia histologiczne).
W skład zespołu badawczego wchodzą:
Na podstawie wyników badań uzyskanych dzięki wykorzystaniu wiedzy, doświadczenia naukowców z Zakładu Embriologii i Zakładu Anatomii Klinicznej oraz posiadanej aparaturze powstało wiele publikacji, m.in.
1. Jedrzejewska A, Kawecka A, Braczko A, Romanowska-Kocejko M, Stawarska K, Deptuła M, Zawrzykraj M, Franczak M, Krol O, Harasim G, Walczak I, Pikuła M, Hellmann M, Kutryb-Zając B. Changes in Adenosine Deaminase Activity and Endothelial Dysfunction after Mild Coronavirus Disease-2019 Int J Mol Sci. 2023 Aug 24;24(17):13140 doi: 10.3390/ijms241713140
2. Milena Deptuła, Małgorzata Zawrzykraj, Justyna Sawicka, Adrianna Banach-Kopeć, Robert Tylingo, Michał Pikuła Application of 3D- printed hydrogels in wound healing and regenerative medicine Biomed Pharmacother. 2023 Nov:167:115416. doi: 10.1016/j.biopha.2023.115416
3. Dorota Piechota, Patrycja Wardaszka, Wioletta Barańska-Rybak 1, Maciej Jaœkiewicz, Wojciech Kamysz, Milena Deptuła, Michał Pikuła, Ryszard Ostaszewski Interdisciplinary approach to synthesis, stability and antimicrobial activity of silver nanoparticles Postepy Dermatol Alergol. 2023 Jun;40(3):390-397. doi: 10.5114/ada.2023.128978
4. Adrian Kobiela, Lilit Hovhannisyan, Paulina Jurkowska, Jorge Bernardino de la Serna, Aleksandra Bogucka, Milena Deptuła, Argho Aninda Paul, Kinga Panek, Ewa Czechowska, Michał Rychłowski, Aleksandra Królicka, Jacek Zieliński, Susanne Gabrielsson, Michał Pikuła, Magdalena Trzeciak, Graham S Ogg, Danuta Gutowska-Owsiak Excess filaggrin in keratinocytes is removed by extracellular vesicles to prevent premature death and this mechanism can be hijacked by Staphylococcus aureus in a TLR2-dependent fashion Extracell Vesicles 2023 Jun;12(6):e12335. doi: 10.1002/jev2.12335. Więcej >>>>
5. Dzierżyńska M., Sawicka J., Deptuła M., Sosnowski P., Sass P., Peplińska B., Pietralik-Molińska Z., Fularczyk M., Kasprzykowski F., Zieliński J., Kozak M., Sachadyn P., Pikuła M., Rodziewicz-Motowidło S. Release systems based on self-assembling RADA16-I hydrogels with a signal sequence which improves wound healing processes. Sci Rep. 2023 Apr 18;13(1):6273. doi: 10.1038/s41598-023-33464-w. PMID: 37072464.
6. Katarzyna Czerwiec, Małgorzata Zawrzykraj, Milena Deptuła, Aneta Skoniecka, Agata Tymińska, Jacek Zieliński, Adam Kosiński, Michał Pikuła Adipose-Derived Mesenchymal Stromal Cells in Basic Research and Clinical Applications. Int J Mol Sci 2023 Feb 15; 24(4):3888. doi: 10.3390/ijms24043888.
1. Katarzyna Kuncewicz, Claire Battin, Katarzyna Węgrzyn, Adam Sieradzan, Anna Wardowska, Emilia Sikorska, Irma Giedrojć, Pamela Smardz, Michał Pikuła, Peter Steinberger, Sylwia Rodziewicz-Motowidło, Marta Spodzieja, Targeting the HVEM protein using a fragment of glycoprotein D to inhibit formation of the BTLA/HVEM complex. Bioorg Chem. 2022 May;122:105748. doi: 10.1016/j.bioorg.2022.105748. Epub 2022 Mar 19.
2. Paweł Sosnowski, Piotr Sass, Paulina Słonimska, Rafał Płatek, Jolanta Kamińska, Jakub Baczyński Keller, Piotr Mucha, Grażyna Peszyńska-Sularz, Artur Czupryn, Michał Pikuła, Arkadiusz Piotrowski, Łukasz Janus, Sylwia Rodziewicz-Motowidło, Piotr Skowron, Paweł Sachadyn, Regenerative Drug Discovery Using Ear Pinna Punch Wound Model in Mice. Pharmaceuticals (Basel). 2022 May 16;15(5):610. doi: 10.3390/ph15050610.
3. Adrian Kobiela, Joanna E Frackowiak, Anna Biernacka, Lilit Hovhannisyan, Aleksandra E Bogucka, Kinga Panek, Argho Aninda Paul, Joanna Lukomska, Xinwen Wang, Eleni Giannoulatou, Aleksandra Krolicka, Jacek Zielinski, Milena Deptula, Michal Pikula, Susanne Gabrielsson, Graham S Ogg, Danuta Gutowska-Owsiak, Exposure of Keratinocytes to Candida Albicans in the Context of Atopic Milieu Induces Changes in the Surface Glycosylation Pattern of Small Extracellular Vesicles to Enhance Their Propensity to Interact With Inhibitory Siglec Receptors. Front Immunol. 2022 Jun 9;13:884530. doi: 10.3389/fimmu.2022.884530. eCollection 2022.
1. Kosikowska-Adamus P., Sikorska E., Wyrzykowski D., Walewska A., Golda A., Deptuła M., Obuchowski M., Prahl A., Pikuła M., Lesner A. 2021. Lipidation of Temporin-1CEb Derivatives as a Tool for Activity Improvement, Pros and Cons of the Approach. Int. J. Mol. Sci. 22, no. 13: 6679. doi.org/10.3390/ijms22136679.
2. Deptuła M., Brzezicka A., Skoniecka A., Zieliński J., Pikuła M., Adipose-derived stromal cells for nonhealing wounds: Emerging opportunities and challenges Medicinal Research Reviews 2021 Jul; 41(4):2130-2171 doi: 10.1002/med.21789 Więcej >>>>
3. Sawicka J., Iłowska E., Deptuła M., Sosnowski P., Sass P., Czerwiec K., Chmielewska K., Szymańska A., Pietralik-Molińska Z., Kozak M., Sachadyn P., Pikuła M., Rodziewicz-Motowidło S., Functionalized Peptide Fibrils as a Scaffold for Active Substances in Wound Healing. Int J Mol Sci. 2021; 22(8): 3818. doi: 10.3390/ijms22083818.
4. Mazuryk J., Puchalska I., Koziński K., Ślusarz M.J., Ruczyński J., Rekowski P., Rogujski P., Płatek R., Wiśniewska M.B., Piotrowski A., Janus Ł., Skowron P.M., Pikuła M., Sachadyn P., Rodziewicz-Motowidło S., Czupryn A., Mucha P. PTD4 Peptide Increases Neural Viability in an In Vitro Model of Acute Ischemic Stroke. Int J Mol Sci. 2021; 22(11):6086.
5. Skoniecka A., Cichorek M., Tyminska A., Pelikant-Malecka I., Dziewiątkowski J., Melanization as unfavorable factor in amelanotic melanoma cell biology Protoplasma 2021 Jan 27.
6. Cichorek M, Kowiański P, Lietzau G, Lasek J, Moryś J. 2021. Neuroglia – development and role in physiological and pathophysiological processes Folia Morphol (Warsz). 2021;80(4):766-775. 10.5603/FM.a2021.0109.
1. Małuch I., Stachurski O., Kosikowska-Adamus P., Makowska M., Bauer M., Wyrzykowski D., Hać A., Kamysz W., Deptuła M., Pikuła M., Sikorska E., Double-Headed Cationic Lipopeptides: An Emerging Class of Antimicrobials. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8944.
2. Kuncewicz K., Battin C., Sieradzan A., Karczyńska A., Orlikowska M., Wardowska A., Pikuła M., Steinberger P., Rodziewicz-Motowidło S., Spodzieja M., Fragments of gD Protein as Inhibitors of BTLA/HVEM Complex Formation – Design, Synthesis, and Cellular Studies. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8876.
3. Cichorek M., Ronowska A., Dzierzbicka K., Gensicka-Kowalewska M., Deptuła M., Pelikant-Maleckade I., Chloroacridine derivatives as potential anticancer agents which may act as tricarboxylic acid cycle enzyme inhibitors. Biomedicine & Pharmacotherapy Vol. 130, October 2020, 110515
4. Golab K., Krzystyniak A., Langa P., Pikuła M., Kunovac S, Borek P., Trzonkowski P., Millis J.M., Fung J., Witkowski P., Effect of serum on SmartFlare™ RNA Probes uptake and detection in cultured human cells. Biomed J Sci Tech Res. 2020; 28(4): 21788-21793.
5. Biernat M., Ciołek L., Dzierżyńska M., Oziębło A., Sawicka J., Deptuła M., Bauer M., Kamysz W., Pikuła M., Jaegermann Z., Rodziewicz‐Motowidło S., Porous chitosan/ZnO‐doped bioglass composites as carriers of bioactive peptides. Int J Appl Ceram Technol. 2020;17: 2807-2816.
6. Wardowska A., Smoleńska Ż., Lisowska K.A., Zdrojewski Z., Pikuła M., Dendritic cells’ characteristics in patients with treated systemic lupus erythematosus. Acta Biochim Pol. 2020 Jul 30;67(3): 417-429. doi: 10.18388/abp.2020_5416.
7. Sawicka J., Dzierżyńska M., Wardowska A., Deptuła M., Rogujski P., Sosnowski P., Filipowicz N., Mieczkowska A., Sass P., Pawlik A., Hać A., Schumacher A., Gucwa M., Karska, N., Kamińska J., Płatek R., Mazuryk J., Zieliński J., Kondej K., Młynarz P., Mucha P., Skowron P., Janus Ł., Herman-Antosiewicz A., Sachadyn P., Czupryn A., Piotrowski A., Pikuła M., Rodziewicz-Motowidło S., Imunofan—RDKVYR Peptide—Stimulates Skin Cell Proliferation and Promotes Tissue Repair. Molecules 2020, 25, 2884.
8. Wardowska A., Komorniczak M., Skoniecka A., Bułło-Piontecka B., Lisowska K.A., Dębska-Ślizień M.A., Pikuła M., Alterations in peripheral blood B cells in systemic lupus erythematosus patients with renal insufficiency. Int Immunopharmacol. 2020 Apr 1;83:106451.
9. Siebert A., Deptuła M., Cichorek M., Ronowska A., Cholewiński G., Rachon J., Anticancer Properties of Amino Acid and Peptide Derivatives of Mycophenolic Acid. Anti-Cancer Agents in Med. Chem. 2020 May
10. Wardowska A. The epigenetic face of lupus: Focus on antigen-presenting cells Int Immunopharmacol 2020 Apr;81:106262;
11. Skowron P.M., Krawczun N., Zebrowska J., Krefft D., Zolnierkiewicz O., Bielawa M., Jezewska-Frackowiak J., Janus L., Witkowska M., Palczewska M., Schumacher A., Wardowska A., Deptula M., Czupryn A., Mucha P., Piotrowski P., Sachadyn P., Rodziewicz-Motowidlo S., Pikula M., Zylicz-Stachula A. A vector-enzymatic DNA fragment amplification-expression technology for construction of artificial, concatemeric DNA, RNA and proteins for novel biomaterials, biomedical and industrial applications. Materials Science and Engineering: C. Vol. 108, March 2020, 110426
12. Skowron P.M., Krawczun N., Zebrowska J., Krefft D., Zolnierkiewicz O., Bielawa M., Jezewska-Frackowiak J., Janus L., Witkowska M., Palczewska M., Schumacher A., Wardowska A., Deptula M., Czupryn A., Mucha P., Piotrowski P., Sachadyn P., Rodziewicz-Motowidlo S., Pikuła M., Zylicz-Stachula A., Data regarding a new, vector-enzymatic DNA fragment amplification-expression technology for the construction of artificial, concatemeric DNA, RNA and proteins as well as biological effects of selected polypeptides obtained this method. Data in Brief, 2019 Dec 31;28:105069. doi: 10.1016/j.dib.2019.105069. eCollection 2020 Feb.
13. Zieliński J., Jaworski R., Pikuła M., Jaśkiewicz J., Girnyi S., Pałubicka A., But M. The Influence of Pre-Operative Chemo- and Radiotherapy in Patients with Colon Cancer on Wound Healing in the Material from a Single Center. European Journal of Surgical Oncology, Feb 2020, vol. 46, nr 2, s. e109
14. Deptuła M., Karpowicz P., Wardowska A., Sass P., Sosnowski P., Mieczkowska A., Filipowicz N., Dzierżyńska M., Sawicka J., Nowicka E., Langa P., Schumacher A., Cichorek M., Zieliński J., Kondej K., Kasprzykowski F., Czupryn A., Janus Ł., Mucha P., Skowron P., Piotrowski A., Sachadyn P., Rodziewicz-Motowidło S., Pikuła M. , Development of a Peptide Derived from Platelet-Derived Growth Factor (PDGF-BB) into a Potential Drug Candidate for the Treatment of Wounds. Advances in Wound Care. 2020 Dec;9(12): 657-675. doi: 10.1089/wound.2019.1051.
1. Sass P. , Sosnowski P., Podolak-Popinigis J., Górnikiewicz B., Kamińska J., Deptuła M., Nowicka E., Wardowska A., Ruczyński J., Rekowski P., Rogujski P., Filipowicz N., Mieczkowska A., Peszyńska-Sularz G., Janus Ł., Skowron P., Czupryn A., Mucha P., Piotrowski A., Rodziewicz-Motowidło S., Pikuła M., Sachadyn P. Epigenetic inhibitor zebularine activates ear pinna wound closure in the mouse. EBioMedicine. 2019; 46: 317-329 Więcej >>>>
2. Wardowska A., Komorniczak M., Bułło-Piontecka B., Dębska-Ślizień A., Pikuła M. Transcriptomic and epigenetic alterations in dendritic cells correspond with chronic kidney disease in lupus nephritis. Front. Immunol. 2019; 10: 2026. doi: 10.3389/fimmu.2019.02026
3. Palubicka A., Jaworski R., Wekwejt M., Swieczko-Zurek B., Pikula M., Jaskiewicz J., Zielinski J. Surgical Site Infection after Breast Surgery: A Retrospective Analysis of 5-Year Postoperative Data from a Single Center in Poland. Medicina. 2019; 55(9): 512.
4. Specjalski K., Maciejewska E., Pawłowski R., Zieliński M., Trzonkowski P., Pikuła M., Jassem E. Changing microRNA Expression during Three-Month Wasp Venom Immunotherapy. Immunol Invest. 2019; 24: 1-9.
5. Deptuła M., Zieliński J., Wardowska A., Pikuła M. Wound healing complications in oncological patients: perspectives for cellular therapy. Adv Dermatol Allergol. 2019; 36(2): 139-146.
6. Girnyi S., Serkies K., Jaworski R., But M., Wiski A., Komornicka J., Pikuła M., Zieliński J. Skin giant neoplastic ulcers – treatment options and clinical challenges. Nowotwory. Journal of Oncology 2019; 69(1): 12-17.
7. Krzystyniak A., Baczynska E., Magnowska M., Antoniuk S., Roszkowska M., Zareba-Koziol M., Das N., Basu S., Pikuła M., Wlodarczyk J. Prophylactic Ketamine Treatment Promotes Resilience to Chronic Stress and Accelerates Recovery: Correlation with Changes in Synaptic Plasticity in the CA3 Subregion of the Hippocampus. Int J Mol Sci. 2019; 8; 20(7)
8. Kamińska J., Kamińska J., Langa P., Deptuła M., Zieliński J., Sachadyn P., Wardowska A., Pikuła M. Transcriptional activity of epigenetic remodelling genes declines in keratinocytes after in vitro Expansion. Adv Med Sci. 2019; 64: 274-279.
1. Brzezicka A., Kondej K., Błażyńska-Spychalska A., Spychalski P., Jankau J., Pikuła M. Zastosowanie komórek macierzystych tkanki tłuszczowej w medycynie – najnowsze trendy. Chirurgia Plastyczna i Oparzenia. 2018; 6(3): 79-85.
2. Gójska-Grymajło A., Zieliński M., Wardowska A., Gąsecki D., Pikuła M., Karaszewski B. CXCR7+ and CXCR4+ stem cells and neuron specific enolase in acute ischemic stroke patients. Neurochem Int. 2018; 120: 134-139
3. Mieczkowska A., Schumacher A., Filipowicz N., Wardowska A., Zieliński M., Madanecki P., Nowicka E., Langa P., Deptuła M., Zieliński J., Kondej K., Renkielska A., Buckley P.G., Crossman D.K., Crowley M.R., Czupryn A., Mucha P., Sachadyn P., Janus Ł., Skowron P., Rodziewicz-Motowidło S., Cichorek M., Pikuła M., Piotrowski A. Immunophenotyping and transcriptional profiling of in vitro cultured human adipose tissue derived stem cells. Sci Rep. 2018; 27,8(1):11339 Więcej >>>>
4. Schumacher A., Cichorek M., Pikuła M. Komórki macierzyste tkanki tłuszczowej w inżynierii tkankowej i terapii trudno gojących się ran [Adipose-derived stem cells for tissue engineering and therapy of non-healing wounds]. Postepy Hig i Med. Dośw. 2018; 72: 806-821
5. Deptuła M., Wardowska A., Dzierżyńska M., Rodziewicz-Motowidło S., Pikuła M. Antibacterial Peptides in Dermatology–Strategies for Evaluation of Allergic Potential. Molecules. 2018; 23(2), 414; doi:10.3390/molecules23020414
36. Mucha P., Pieszko M., Miszka A., Ruczyński J., Rekowski P., Załuska I., Kozłowska A., Schumacher A., Deptuła M., Pikuła M. Ru(II)-mediated synthesis and bioactivity evaluation of 1,4,5-trisubstituted N-phthalimido protected 5-bromo-1,2,3-triazolic amino acid. Lett Org Chem. 2018; 15(4): 282-289.
Współpraca z naszą jednostką jest możliwa na zasadach komercyjnych, bądź w ramach współudziału w projektach naukowo-badawczych. Wykonujemy analizy zgodnie z indywidualnymi zleceniami z dostosowaniem do konkretnych potrzeb. Koszt analiz wyceniany jest indywidualnie.
Prof. Michał Pikuła
Pracownia Inżynierii Tkankowej i Medycyny Regeneracyjnej
Katedra Anatomii i Zakład Embriologii
Gdański Uniwersytet Medyczny
ul. Dębinki 1
80-211 Gdańsk
Numer telefonu 58 349 13 68
Mail michal.pikula@gumed.edu.pl
www www.medreg.gumed.edu.pl
fot. Paweł Sudara/GUMed i archiwum prywatne