Od terapii depresji i choroby Parkinsona po zmiany klimatu Arktyki – naukowcy Politechniki Krakowskiej z prestiżowymi grantami NCN

Nowatorskie metody leczenia depresji i choroby Parkinsona, badania nad skutkami zmian klimatu w Arktyce, innowacyjne technologie materiałowe i chemiczne – takimi wyzwaniami zajmą się naukowcy Politechniki Krakowskiej, którzy znaleźli się w gronie laureatów grantów Narodowego Centrum Nauki. W ramach konkursu OPUS 30 badania zrealizują prof. dr hab. inż. Przemysław Jodłowski i prof. dr hab. inż. Sławomir Wybraniec z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej oraz dr inż. Monika Szlapa z Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki. Grantami w ramach Sonaty 21 pokieruje czworo naukowców z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej.

Prof. dr hab. inż. Przemysław Jodłowski (WIiTCh PK) będzie kierował projektem „Projektowanie sieci metalo-organicznych do precyzyjnego dostarczania mikrodawkowych substancji psychodelicznych w leczeniu depresji – synteza, charakterystyka chemiczna, toksyczność i efektywność w badaniach in vitro i in vivoloiderem”. Politechnika Krakowska, lider projektu, zrealizuje badania w konsorcjum z Uniwersytetem Medycznym w Lublinie. Kwota dofinansowania to 3 629 588 zł. Projekt proponuje innowacyjne podejście do terapii depresji lekoopornej –zastosowanie sieci metalo–organicznych (MOF) – jako nowoczesnych nośników PSY, umożliwiając ich mikrodozowanie, utrzymując jednocześnie efekt leczniczy bez występowania efektów psychodelicznych. Dzięki możliwości precyzyjnego projektowania ich struktury, MOF-y mogą działać niczym inteligentne transportery leków, które stopniowo i bezpiecznie uwalniają lek. Zaproponowana w projekcie forma podania PSY, mogłaby wspierać psychoterapię, „porządkując” pracę neuroprzekaźników bez eliminowania pacjenta z codziennej aktywności.

Politechnika będzie także liderem badań w ramach projektu „Efektywność betaksantyn katecholowych w przeciwdziałaniu neurodegeneracji dopaminergicznej”, którym pokieruje prof. dr hab. inż. Sławomir Wybraniec. Partnerem badań  będzie Instytut Farmakologii im. Jerzego Maja Polskiej Akademii Nauk. Wartość dofinansowania z NCN to 3 552 200 zł. Celem projektu jest zbadanie, czy wybrane betaksantyny katecholowe (catBx) mogą być czynnikiem przeciwdziałającym chorobie Parkinsona (PD). Naturalne barwniki betaksantynowe, obecne w niektórych roślinach należących do większości rodzin Caryophyllales (w klasyfikacji biologicznej: rząd roślin kwiatowych obejmujący kaktusy, goździki, szarłaty i buraki), są szeroko stosowane w przemyśle jako dodatki spożywcze. Betaksantyny występują głównie w owocach, kwiatach i korzeniach roślin. Głównym źródłem występującym obecnie w naturze jest bardzo dobrze znany burak ćwikłowy (Beta vulgaris L.), który oprócz betaksantyn zawiera w korzeniach najprostszą glikozylowaną betacyjaninę (betaninę) w dużych ilościach (do 0,5-1%). To niezwykle istotne, bo betanina może być dogodnym substratem do jej chemicznej transformacji do wielu betaksantyn ze względu na łatwy dostęp do tego barwnika. Powinno to ułatwić wykorzystywanie betaksantyn i ich pochodnych jako preparatów prozdrowotnych.

Projekt pt. „Nowy ślad globalnych zmian klimatu w arktycznych deltach: Geneza i ewolucja architektury sieci koryt rozprowadzających (Deep-Arc)” realizować będzie konsorcjum: Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy (lider), Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania im. Stanisława Leszczyckiego Polskiej Akademii Nauk, Politechnika Krakowska i Uniwersytet Szczeciński. Będzie w nim uczestniczyć dr inż. Monika Szlapa z PK. Projektem pokieruje dr hab. Michał Janusz Habel z UKW w Bydgoszczy. Przyznane finansowane to 2 340 080 zł.

Delty rzeczne zdominowane przez lód należą do najbardziej dynamicznych systemów geomorfologicznych na świecie. Jednak podwodna architektura kanałów dystrybucyjnych pozostaje słabo poznana ze względu na długotrwałe zaleganie pokrywy lodowej oraz wysokie koszty badań. Projekt Deep-Arc wypełnia tę lukę wiedzy, analizując wyjątkowo głębokie formy erozyjne dna, określane jako „deep scour holes”, które niedawno potwierdzono w arktycznych sieciach kanałów dystrybucyjnych. Pomysłodawcy projektu zidentyfikowali łącznie 43 takie obiekty (36 w Delcie Mackenzie w Kanadzie oraz 7 w estuarium Kołymy w północno-wschodniej Syberii). Osiągają one głębokości 20–48 m, długości 600–1700 m i szerokości 65–250 m. Ich znaczne zagęszczenie (średnio jedna forma na 2,5 km długości kanału) oraz występowanie zarówno w lokalizacjach typowych (zakola i konfluencje), jak i nietypowych (odcinki proste oraz inne hydraulicznie nietypowe miejsca) podkreślają ich istotne znaczenie geomorfologiczne. Wiele z tych form jest częściowo wypełnionych biogenicznymi osadami bogatymi w materię organiczną, co sugeruje ich podwójną rolę: jako długoterminowych pułapek węgla oraz epizodycznych „punktów wycieku” w czasie ekstremalnych zdarzeń hydrologicznych i lodowych. Może to stanowić dotąd nierozpoznany podwodny wskaźnik zmian klimatu w deltach kontrolowanych przez zmarzlinę. Projekt ma wyjaśnić genezę i ewolucję deep scour holes, ma też na celu ilościowe określenie ich roli w funkcjonowaniu delt arktycznych oraz ocenę możliwości  przeniesienia uzyskanych wniosków na inne delty, przy traktowaniu Delty Mackenzie jako modelowego systemu badawczego.

Z programu Sonata 21 granty otrzymali:

– dr inż. Natalia Sobuś (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej) na projekt „Klinoptylolit w roli katalizatora do selektywnej produkcji kwasu mlekowego z gliceryny” – kwota dofinansowania 793 122 zł

– dr inż. Przemysław Zaręba (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej) na projekt „Opracowanie wewnątrzkomórkowych modulatorów interakcji 5-HT5A–Gi w roli innowacyjnych inhibitorów pro-nowotworowej sygnalizacji GPCR”  realizowany w konsorcjum Politechniki Krakowskiej (lider), Instytutu Farmakologii im. Jerzego Maja Polskiej Akademii Nauk i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego – kwota dofinansowania 2 760 127 zł

– dr inż. Monika Topa-Skwarczyńska (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej) na projekt „Fotochemicznie sterowany druk 4D funkcjonalnych materiałów fluorescencyjnych i bodźco-reaktywnych do zastosowań diagnostycznych w stomatologii i medycynie” – kwota dofinansowania 1 893 440 zł

– dr Kasidid Yaemsunthorn (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej) na projekt „Inżynieria nieorganicznych inicjatorów rodnikowych: szlaki azotanów i halogenków w fotopolimeryzacji polimerów i funkcjonalnych kompozytów  mediowanej przez TiO2” – kwota dofinansowania 1 891 000 zł.

W konkursach OPUS 30+LAP/Weave oraz SONATA 21 do NCN wpłynęło ponad 3700 wniosków. To bezprecedensowo wysoka liczba – podaje NCN. Do finansowania zostało zakwalifikowanych 279 projektów OPUS oraz 243 projekty SONATA, na łączną kwotę niemal 912 mln zł. Liczbowy wskaźnik sukcesu w konkursie OPUS (bez wniosków LAP) wyniósł 13,34%, zaś w konkursie SONATA 18,02%.

 (m, ncn.gov.pl)