Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego ogłosiło wyniki szóstej edycji programu „Studenckie Koła Naukowe Tworzą Innowacje”. Projekt wspiera studenckie koła naukowe w zakresie prowadzenia badań naukowych, podnoszenie jakości działania kół, popularyzację wyników badań oraz prowadzenie prac rozwojowych.
W tegorocznej edycji wyróżnionych zostało pięć grup badawczych z Politechniki Krakowskiej. Zespoły badawcze otrzymały ministerialne wsparcie finansowe na poziomie 38 i 70 tysięcy złotych. Wszyscy laureaci to projekty, które stale współpracują z FutureLab Politechniki Krakowskiej, biorąc udział w naszym konkursie i zdobywając finansowanie swoich nowatorskich działań. Zapewniamy im również zaplecze organizacyjne i merytoryczne.
Czego dotyczą nagrodzone projekty naszych studentek i studentów?
- nowe niekowalencyjne inhibitory EGFR w terapii niedrobnokomórkowego raka płuca;
- dualna terapia chorób neurodegeneracyjnych (Alzheimer, Parkinson);
- dronowe systemy naprawcze z materiałami fotoutwardzalnymi do odbudowy konstrukcji po zniszczeniach wojennych;
- Smart‑NADES – naturalne rozpuszczalniki dla terapii celowanej raka piersi i jajnika;
- mobilna stacja pomiarowa do testów napędów rakietowych.
Projektami nagrodzonymi w VI edycji programu „Studenckie Koła Naukowe Tworzą Innowacje” są:
- „Nowe niekowalencyjne inhibitory EGFR: droga do pokonania oporności w leczeniu niedrobnokomórkowego raka płuca”
Koło Naukowe Chemii i Technologii Leków „Drug Design” (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej)
Opiekunowie: dr hab. n. farm. inż. Jolanta Jaśkowska, dr inż. Damian Kułaga, mgr inż. Anna Drabczyk
Nowe niekonwencjonalne inhibitory EGFR to grupa nowoczesnych leków przeciwnowotworowych projektowanych tak, aby wiązać się z receptorem naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) w sposób odwracalny i bardziej selektywny niż klasyczne inhibitory kowalencyjne. Dzięki temu mogą one skutecznie blokować sygnały wzrostu komórek nowotworowych, a jednocześnie ograniczać uszkodzenia zdrowych tkanek oraz część działań niepożądanych. Szczególnie istotne jest to w niedrobnokomórkowym raku płuca, gdzie z czasem często pojawia się oporność na dotychczas stosowane terapie, wynikająca z nowych mutacji w genie EGFR. Niekowalencyjne inhibitory są projektowane tak, aby rozpoznawać również zmienione fazy receptora, co daje szansę na odzyskanie kontroli nad chorobą w pacjentów z nowotworem w zaawansowanym stadium. Choć leki te w dużej mierze są jeszcze na etapie badań klinicznych, stanowią ważny krok w kierunku bardziej precyzyjnego i długotrwałego skutecznego leczenia raka płuca, o czym dowodzą badacze w realizowanym projekcie naukowym.
Studenci Koła Naukowego Drug Design rozpoczną realizację ambitnego projektu badawczego poświęconego poszukiwaniu nowych inhibitorów receptora EGFR, które w przyszłości mogą znaleźć zastosowanie w terapii niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC). To jeden z najczęściej diagnozowanych typów raka płuca, a zarazem jedno z najpoważniejszych wyzwań współczesnej onkologii.
Choć w ostatnich latach terapie celowane znacząco zwiększyły możliwości leczenia części pacjentów, nowotwory bardzo często z czasem uodparniają się na stosowane leki. Jedną z głównych przyczyn tego zjawiska są kolejne mutacje w obrębie receptora EGFR, takie jak L858R, T790M i C797S, które sprawiają, że dotychczasowe terapie przestają działać. To właśnie dlatego naukowcy na całym świecie intensywnie poszukują nowych rozwiązań, które pozwolą przełamać tę lekooporność.
Na to wyzwanie odpowie projekt realizowany przez studentów Drug Design. Jego celem będzie zaprojektowanie, synteza i wstępna charakterystyka nowej serii związków chemicznych, które mogłyby skutecznie hamować zmutowane formy EGFR – najpierw podwójną mutację L858R/T790M, a docelowo także potrójną L858R/T790M/C797S. Szczególnie istotne będzie to, że opracowywane związki będą należeć do grupy inhibitorów niekowalencyjnych, czyli takich, które mogą zachować aktywność także wtedy, gdy klasyczne leki trzeciej generacji tracą skuteczność.
Projekt będzie miał charakter interdyscyplinarny i połączy chemię medyczną, modelowanie molekularne, biologię nowotworów oraz badania nad właściwościami związków bioaktywnych. Jednym z jego najważniejszych etapów będzie część in silico, która pozwoli ocenić potencjał nowych struktur jeszcze przed rozpoczęciem ich syntezy.
Właśnie tutaj zacznie się cały proces – na pograniczu chemii i informatyki. Najpierw powstaną cyfrowe modele zmutowanego receptora EGFR. Następnie badacze sprawdzą różne cząsteczki, oceniając, które z nich najlepiej do niego pasują, trochę jak przy dopasowywaniu klucza do zamka. Na końcu przeanalizują trwałość takich połączeń w czasie, aby wybrać najbardziej obiecujące struktury jeszcze zanim trafią do laboratorium syntetycznego. Takie podejście pozwoli bardziej świadomie projektować nowe związki i zwiększy szanse na uzyskanie kandydatów o pożądanej aktywności biologicznej.
Po etapie projektowania wytypowane związki zostaną otrzymane w laboratorium i poddane szczegółowej charakterystyce chemicznej. Kolejnym krokiem będzie ocena ich aktywności biologicznej, w tym wpływu na komórki nowotworowe oraz kluczowe szlaki sygnałowe związane z rozwojem raka płuca. Uzupełnieniem tych badań będą analizy wybranych właściwości ADME-tox, które pomogą ocenić potencjał rozwojowy nowych struktur.
Ogromną wartością projektu będzie fakt, że zostanie on współtworzony przez studentów, którzy już na etapie studiów zaangażują się w zaawansowane badania naukowe. Za część syntetyczną będą odpowiadać Julia Chrzan, Magda Ptaszkiewicz, Karina Pakosz oraz Natalia Bosak, natomiast część in silico będą realizować Paweł Wisełka i Inez Piotrowicz. Merytoryczną opiekę nad projektem będą sprawować dr inż. Damian Kułaga, dr inż. Paweł Śliwa, dr hab. n. farm. inż. Jolanta Jaśkowska oraz mgr inż. Anna Drabczyk. Ich wsparcie pozwoli studentom rozwijać projekt w oparciu o nowoczesne podejście badawcze i interdyscyplinarną współpracę.
Już sam start tego przedsięwzięcia można uznać za duży sukces studentów, zarówno naukowy, jak i organizacyjny. Projekt będzie wymagał nie tylko wiedzy i zaangażowania, ale także umiejętności pracy zespołowej, planowania eksperymentów i poruszania się w obszarze nowoczesnych badań nad lekami. Udział w takim przedsięwzięciu da studentom cenne doświadczenie, które w przyszłości może zaprocentować zarówno w pracy naukowej, jak i w rozwoju kariery zawodowej w sektorze farmaceutycznym, biotechnologicznym czy chemicznym.
Projekt realizowany przez Koło Naukowe Drug Design pokaże, że studencka działalność naukowa może mieć realny wymiar badawczy i innowacyjny. Będzie też przykładem na to, że dzięki pasji, determinacji i dobrej współpracy młodzi naukowcy mogą włączać się w badania odpowiadające na najważniejsze wyzwania współczesnej medycyny. Poszukiwanie nowych terapii celowanych dla pacjentów z rakiem płuca to obszar o ogromnym znaczeniu, a zaangażowanie studentów w takie działania z pewnością będzie zasługiwać na szczególne wyróżnienie.
- „Dualna terapia w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych* poprzez blokowanie aktywności cholinesteraz oraz antagonizm receptorów serotoninowych 5-HT5A”
Koło Naukowe Analityki Środowiska i Substancji Bioaktywnych (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej)
Opiekunowie: dr inż. Przemysław Zaręba, dr inż. Joanna Kuc
W leczeniu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy stwardnienie rozsiane, coraz częściej stosuje się łączenie kilku metod terapeutycznych, aby skutecznie łagodzić objawy i spowolnić rozwój schodzenia. W chorobie Alzheimera może to oznaczać jednoczesne hamowanie aktywności cholinesterazy oraz blokowanie receptorów serotoninowych 5-HT5A, co sprzyja poprawie funkcji poznawczych i ogranicza odkładanie się w mózgu nieprawidłowych złogów beta-amyloidu. Metoda odzwierciedla współczesny trend w leczeniu chorób mózgu, polegający na jednoczesnym wpływaniu na kilka zaburzonych szlaków, zamiast koncentrowania się na jednym celu. Opisane podejście wciąż znajduje się w obszarze badań, co potwierdza słuszność podjętej w projekcie tematyki naukowej.
- „Innowacyjne dronowe systemy naprawcze wykorzystujące nowej klasy materiały fotoutwardzalne do naprawy budowli uszkodzonych w wyniku działań wojennych, w szczególności przez drony bojowe”
Interdyscyplinarne Koło Naukowe FutureLab3Dmasters (FutureLab PK, Wydział Inżynierii Lądowej, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej)
Opiekun: dr inż. Maciej Pilch
Innowacyjne dronowe systemy naprawcze stosujące materiały fotoutwardzalne stanowią nowy kierunek badań nad szybką renowacją obiektów zniszczonych w wyniku działań wojennych, w tym ataków dronów bojowych. Drony mogą być wyposażone w zbiorniki z ciekłymi żywicami oraz głowice dozujące, które mogą aplikować materiały bezpośrednio na spękania czy ubytki w konstrukcjach, bez konieczności udziału ludzi w strefie ryzyka. Źródła promieniowania UV lub innego światła inicjującego proces fotoutwardzania powodują, że materiał w krótkim czasie polimeryzuje w wytrzymały i odporny na warunki atmosferyczne kompozyt. Nowej klasy materiały fotoutwardzalne mogą być projektowane tak, aby cechowały się dobrą przyczepnością do betonów czy kompozytów, w także zdolnością do pracy w szerokim zakresie temperatur. Badane w projekcie rozwiązania otwierają nowe perspektywy dla szybkiej stabilizacji konstrukcji infrastruktury krytycznej, co ma kluczowe znaczenie zarówno z punktu widzenia bezpieczeństwa, jak i ciągłości funkcjonowania zaplecza cywilnego i wojskowego.
- „Smart-NADES for women: naturalne rozpuszczalniki dla terapii celowanej nowotworów piersi i jajnika”
Koło Naukowe Materiałów Funkcjonalnych SMART-MAT, Sekcja BioMAT (Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki)
Opiekunowie: prof. dr hab. inż. Agnieszka Sobczak-Kupiec, dr inż. Katarzyna Haraźna, mgr inż. Dagmara Słota, mgr inż. Karina Niziołek
Smart-NADES (Natural Deep Eutectic Solvents) to nowa grupa „inteligentnych” rozpuszczalników tworzonych z naturalnych składników, takich jak aminokwasy, kwasy organiczne lub cukry, które są bezpieczniejsze dla organizmu niż klasyczne rozpuszczalniki chemiczne. W onkologii kobiet bada się je jako nośniki dla leków przeciwnowotworowych stosowanych w terapii celowanej raka piersi i jajnika, ponieważ mogą zwiększać rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych substancji czynnych i poprawiać ich wchłanianie przez komórki nowotworowe. Dzięki odpowiedniemu doborowi składników Smart-NADES można projektować tak, by reagowały na specyficzne warunki panujące w nowotworze, na przykład niższe pH, co sprzyja bardziej precyzyjnemu uwalnianiu leku w chorej tkance. Dodatkową zaletą jest potencjalnie mniejsza toksyczność dla zdrowych komórek oraz możliwość ograniczenia dawek klasycznych rozpuszczalników, które często wywołują działania niepożądane. Smart-NADES są substancjami na etapie intensywnych badań i stanowią obiecujący kierunek w rozwoju bardziej skutecznych i przyjaznych dla pacjentek terapii celowanych w nowotworach piersi i jajnika, co potwierdza innowacyjność badań prowadzonych w projekcie.
- „Rozwój mobilnej badawczej stacji pomiarowej do napędów rakietowych”
Koło Naukowe COSMO PK (Wydział Informatyki i Matematyki)
Opiekun: mgr inż. Piotr Szuster
Rozwój mobilnej badawczej stacji pomiarowej do napędów rakietowych ma na celu przeniesienie zaawansowanej aparatury laboratoryjnej bezpośrednio na miejsce testów silników. Taka stacja, zbudowana najczęściej na podwoziu samochodu ciężarowego, może być wyposażona w systemy rejestracji ciągu, ciśnienia, temperatury oraz składu spalin, a także w stanowiska do analizy wibracji i hałasu. Dzięki takiemu rozwiązaniu inżynierowie są w stanie na bieżąco oceniać bezpieczeństwa pracy silnika, jego sprawność oraz wpływ na środowisko, bez konieczności transportu dużych zespołów napędowych do stacjonarnych laboratoriów. Mobilność stacji pozwala testować napędy w różnych warunkach klimatycznych i terenowych, co jest szczególnie ważne dla rakiet przeznaczonych do pracy w ekstremalnych temperaturach czy na dużych wysokościach. Rozwiązanie badane w projekcie przyspiesza proces badań i rozwoju technologii rakietowych, obniża koszty logistyki oraz zwiększa elastyczność programów testowych, co w dłuższej perspektywie może przełożyć się na szybsze wdrażanie bezpieczniejszych i bardziej efektywnych systemów wynoszenia ładunków w przestrzeń kosmiczną.
