katarzyna roeske - Nowoczesny Uniwersytet

Katarzyna Roeske
Katarzyna Roeske ukończyła studia na Wydziale Biologii Uniwersytetu Warszawskiego w 2009 r. Tytuł
magistra biotechnologii uzyskała na podstawie pracy «Sekrecja listeriolizyny O przez Bacillus subtilis i jej wpływ
na limfocyty T linii Jurkat», napisanej w zakresie mikrobiologii, w Zakładzie Mikrobiologii Stosowanej
(Promotor: dr R. Stachowiak). Od 2010 r. jest uczestniczką studiów doktoranckich w Zakładzie Mikrobiologii
Stosowanej. W ich ramach prowadzi badania stanowiące integralną część projektu mającego na celu
opracowanie uniwersalnego wektora szczepionkowego na bazie rekombinowanego szczepu Bacillus subtilis.
Zajmuje się również działalnością dydaktyczną, na którą składają się prowadzenie laboratoryjnej części zajęć
obowiązkowych (Mikrobiologia przemysłowa, Biotechnologia) oraz opieka nad studentami pracowni
licencjackiej i magisterskiej.
Dorobek naukowy Katarzyny Roeske obejmuje autorstwo i współautorstwo 2 publikacji oryginalnych
oraz 1 przeglądowej, a także 5 doniesień na krajowych i międzynarodowych konferencjach naukowych.
Dwukrotnie (2011 r., 2012 r.) została kierownikiem projektów Badań Własnych U.W. (BW). Nagrodzone
projekty poświęcone były konstrukcji szczepów B. subtilis efektywnie produkujących białka heterologiczne oraz
służących do immunizacji w terapii przeciwnowotworowej. Jest wykonawcą grantu finansowanego przez
Narodowe Centrum Badań i Rozwoju («Nowy uniwersalny wektor i jego zastosowania do konstrukcji
szczepionki nowej generacji») oraz grantów Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego («Wykorzystanie
cytotoksycznych produktów bakterii do zabijania komórek nowotworowych oddzielonych membraną»,
Iuventus Plus «Badanie wpływu mutacji w wybranych genach na występowanie lekooporności w szczepach
klinicznych Mycobacterium tuberculosis o wielolekooporności typu MDR»). W trakcie studiów III stopnia
zdobyła stypendium JM Rektor dla najlepszych doktorantów, zwiększenie stypendium z dotacji podmiotowej
na U.W., stypendium w ramach programu stypendialnego dla najlepszych uczestników studiów doktoranckich
i młodych doktorów U.W. „Nowoczesny Uniwersytet – kompleksowy program wsparcia dla doktorantów i kadry
dydaktycznej U.W.” oraz wyróżnienie na pracę przedstawioną w sesji plakatowej na XXVII Zjeździe Polskiego
Towarzystwa Mikrobiologów. Katarzyna Roeske jest także współautorką zgłoszenia patentowego pt.:
„Zmodyfikowane plazmidowe wektory ekspresyjne, szczepy B. subtilis je obejmujące oraz ich zastosowania”
(nr P.400016).
W trakcie studiów na Wydziale Biologii odbyła 3 staże naukowe: 6-miesięczny staż w Universitat de les
Illes Balears w laboratorium dr. Rafaela Bosch Zaragozy, 2-miesięczny staż w Institute for Cell and Molecular
Biosciences, Newcastle University w laboratorium prof. Colina Harwooda i 3-miesięczny udział w projektach
badawczych realizowanych przez firmę farmaceutyczną Celon Pharma.
Tematyka pracy doktorskiej
Tematem projektu z dziedziny biotechnologii medycznej realizowanego w ramach studiów
doktoranckich jest „Konstrukcja i charakterystyka uniwersalnego bakteryjnego wektora do wykorzystania
w szczepionkach nowej generacji”. Głównym celem badawczym jest stworzenie szczepu bakteryjnego zdolnego
do
specyficznej,
ukierunkowanej
immunizacji
organizmu
zwierzęcego
przeciw
patogenom
wewnątrzkomórkowym. Kluczowe znaczenie w wytworzeniu odporności organizmu chroniącej przez tego typu
zakażeniami jest wywołanie komórkowej odpowiedzi immunologicznej z udziałem cytotoksycznych limfocytów
T, które rozpoznają zainfekowane komórki. Jedną z dróg dostarczenia antygenów do wnętrza komórki
gospodarza jest wykorzystanie bakterii zdolnych do inwazji do komórek eukariotycznych. Ich patogenny
charakter ogranicza jednak ich wykorzystanie w immunizacji ze względu na ryzyko generowania zakażeń.
Projekt badawczy, w którym biorę udział zakłada wykorzystanie niepatogennej bakterii Bacillus subtilis,
dzięki czemu nie ma potrzeby wprowadzania do szczepu stabilnych mutacji zmieniających wirulentny charakter.
Gatunek ten
powszechnie występuje w środowisku wodnym i glebowym, a dzięki zdolności do bardzo
sprawnego transportu białek na zewnątrz komórki jest powszechnie wykorzystywany w przemyśle do produkcji
enzymów. Znana sekwencja genomu B. subtilis, niepatogenność, łatwość i ekonomiczność hodowli, sprawny
transport przez powłoki komórki oraz brak wiązania transportowanych protein na jej powierzchni sprawiły,
że gatunek ten zaczęto wykorzystywać jako platformę do heterologicznej ekspresji białek o znaczeniu
farmakologicznym czy immunologicznym. Badania prowadzone w ramach projektu mają na celu uzyskanie
szczepów B. subtilis zdolnych do inwazji do komórek eukariotycznych i wydajnie wydzielających obce antygeny
do cytoplazmy komórki gospodarza, co w konsekwencji prowadzić będzie do prezentacji danych antygenów
w kontekście układu zgodności tkankowej MHC I i indukowania immunologicznej odpowiedzi skierowanej
przeciw tym antygenom.
Nabycie przez B. subtilis zdolności do wnikania do komórek eukariotycznych możliwe jest dzięki
wklonowaniu w jego genom genu hly kodującego główny czynnik patogenezy Listeria monocytogenes,
listeriolizynę O (LLO), co zostało potwierdzone w toku badań przeprowadzonych w Zakładzie Mikrobiologii
Stosowanej U.W. Dzięki aktywności LLO B. subtilis może nie tylko wnikać, ale także proliferować we wnętrzu
komórki gospodarza, co skutkuje efektywniejszą produkcją antygenów.
Projekt zakłada konstrukcję wektora, który będzie powodował najwydajniejszą immunizację
szczepionych organizmów. Fuzje genowe epitopów listeriolizyny O z całymi antygenami modelowymi bądź ich
epitopami pozwoli na wybranie konstrukcji genetycznej, która przyczynia się do powstania najsilniejszej
odpowiedzi układu odpornościowego. Pomiary aktywacji limfocytów T cytotoksycznych oraz prezentacji
antygenów przez układy zgodności tkankowej MHC klasy I umożliwią ocenę skuteczności wywoływania
odpowiedzi przez uzyskane szczepy B. subtilis.
W oparciu o wytypowany model stworzona zostanie szczepionka wektorowa przeciw gruźlicy, która
w ostatnich czasach znalazła się w czołówce najgroźniejszych chorób. Od kilku lat obserwuje się coraz więcej
zachorowań. Najwięcej z nich w Europie przypada na tzw. „region wschodni”. W 2006 r. zarejestrowano tu 306
887 przypadków gruźlicy, co stanowiło 73% ogółu przypadków zarejestrowanych na kontynencie europejskim.
W Polsce od 1994 r., po przejściowym wzroście w latach 1991-1993, zapadalność na gruźlicę systematycznie się
zmniejsza, jednak na tle innych krajów europejskich jest wciąż wysoka. Do najważniejszych czynników, które
negatywnie wpływają na sytuację epidemiologiczną gruźlicy należą: niski poziom wykrywalności przypadków
choroby, występowanie lekoopornych szczepów M. tuberculosis czy współwystępowanie zakażenia
M. tuberculosis oraz HIV, dlatego też biotechnologia poszukuje nowych, bardziej skutecznych i mniej
szkodliwych dla organizmu człowieka sposobów leczenia tej choroby. Wielkie nadzieje wiązane są
ze szczepionkami kolejnej generacji, do których należą przede wszystkim żywe wektory immunogenne
skonstruowane na bazie bakterii patogennych.
Szczep B. subtilis, który posłuży do immunizacji będzie niósł fuzję 2 znanych antygenów gruźliczych:
Ag85B oraz TB10.4. Większość laboratoriów pracujących nad stworzeniem nowej szczepionki przeciw gruźlicy
opiera swoje badania na tych dwóch białkach. Zastosowanie fuzji genowej gwarantuje ponadto silniejszy
poziom odpowiedzi immunologicznej.