Sukcesy w konkursie NCN SONATA 18

29.05.2023

Pięcioro naukowców GUMed uzyskało finansowanie projektów badawczych z Narodowego Centrum Nauki w ramach konkursu SONATA 18 na łączną kwotę ponad 4 mln zł.

Doktor Aleksandra Rutkowska z Centrum Chorób Mózgu GUMed otrzymała finansowanie w wysokości 1 707 496 zł na realizację projektu, który ma na celu zidentyfikowanie oraz scharakteryzowanie mechanizmów molekularnych i komórkowych regulujących odbudowę mieliny w ośrodkowym układzie nerwowym za pośrednictwem receptora EBI2. To już trzeci indywidualny grant dr Rutkowskiej finansowany przez NCN. Obecnie kieruje projektem finansowanym w konkursie OPUS 17 i wcześniej kierowała projektem finansowanym w konkursie POLONEZ 2. Łączna kwota uzyskanego finansowania projektów dr Rutkowskiej to 4 351 776 zł.

Doktor Krzysztof Basiński z Zakładu Badań nad Jakością Życia uzyskał przy wsparciu finansowym Biura ds. Nauki finansowanie na projekt pt. Harmoniczność w percepcji słuchowej na kwotę 1 430 083 zł.

– Przetwarzanie predykcyjne jest jedną z najbardziej obiecujących teorii powstałych na gruncie neuronauki w ostatnich latach. W swoich założeniach ma integrować procesy percepcji, uczenia się i działania, oferując spójny opis układu nerwowego jako maszyny do przewidywania przyszłych zdarzeń. Celem naszego projektu jest próba empirycznego zweryfikowania jednej z istotnych hipotez wynikających z przetwarzania predykcyjnego – tłumaczył dr Krzysztof Basiński. – W tym celu przeprowadzimy serię eksperymentów, w których rejestrować będę aktywność mózgową zdrowych ochotników za pomocą elektroencefalografii. Badani słuchać będą dźwięków, które zostaną sztucznie zmanipulowane pod względem harmoniczności – ważnej właściwości fali akustycznej, która może wpływać na przetwarzanie predykcyjne przyszłych dźwięków.

Finansowanie projektu dr. Krzysztofa Basińskiego zostało przyznane w dyscyplinie nauki humanistyczne w panelu HS6.

– To jest największe osiągnięcie GUMed w zakresie projektów finansowanych przez NCN dla humanistyki – jeśli nie jedyne. Prawdopodobnie także największe wśród uczelni medycznych w tym zakresie – mówił prof. Michał Markuszewski, prorektor ds. nauki. – Wspieranie badaczy GUMed, którzy działają na pograniczu nauk medycznych i innych obszarów nauki, np. humanistyki, ma olbrzymi potencjał naukowy i grantowy. Bardzo się cieszę i szczerze gratuluję dr. Basińskiemu tego sukcesu, który tym bardziej doceniamy, gdyż obszar jego badań od początku znalazł uznanie w Uczelni i był wspierany przez Biuro ds. Nauki.

W badaniach dr. Krzysztofa Basińskiego uczestniczyć będą dwaj naukowcy z zagranicy: David R. Quiroga Martinez z Helen Willis Neuroscience Institute, UC Berkeley (USA) oraz Alejandro Blenkmann z RITMO Centre for Interdisciplinary Studies in Rhythm, Time and Motion, University of Oslo (Norwegia).

Projekt pt. Wyjście poza przewidywanie klasycznej lipofilowości – modelowanie powinowactwa do fosfolipidów w oparciu o chromatografię IAM oraz metody uczenia maszynowego – rozwój nowego narzędzia bioinformatycznego realizowany będzie pod kierownictwem dr. hab. Krzesimira Ciury z Katedry i Zakładu Chemii Fizycznej. Narodowe Centrum Nauki przeznaczyło na ten cel kwotę 782 400 zł.

– Jednym z kluczowych aspektów, podczas oceny potencjalnych kandydatów na leki, jest określenie ich właściwości fizykochemicznych takich jak lipofilowość, rozpuszczalność w środowisku wodnym oraz powinowactwo do fosfolipidów i białek osocza. Należy pamiętać, że każda substancja lecznicza musi znaleźć się w miejscu docelowym w odpowiednim stężeniu oraz pozostać w formie bioaktywnej odpowiednio długo, tak aby wystąpił oczekiwany efekt farmakologiczny – wyjaśniał dr hab. Krzesimir Ciura. – Obecne badania wskazują, że nieodpowiednie właściwości farmakokinetyczne, do których należą: absorpcja, dystrybucja, metabolizm oraz eliminacja (ADME), są jedną z głównych przyczyn niepowodzeń w pracach nad rozwojem nowych leków. Szacuje się, że w przypadku 6 na 7 badanych kandydatów to właśnie nieodpowiednie właściwości farmakokinetyczne były powodem wstrzymania dalszych badań klinicznych.

Obecnie dostępne są liczne modele matematyczne i programy umożliwiające ocenę lipofilowości i powinowactwa do białek osocza. Brak jest natomiast narzędzi, które umożliwiają przewidywanie powinowactwa do fosfolipidów. Realizacja projektu ma na celu wypełnienie tej luki i opracowanie podejścia, które będzie umożliwiało estymację powinowactwa do fosfolipidów w oparciu o strukturę molekuły.

Dwa projekty SONATA będą realizowane w konsorcjum z Politechniką Gdańską.

Zmienność kształtu w modelowaniu matematycznym ściany brzucha człowieka to temat projektu realizowanego przez prof. Macieja Śmietańskiego z II Zakładu Radiologii GUMed we współpracy z dr inż. Katarzyną Szepietowską z PG. Badanie dotyczy modelowania ściany brzucha w medycznym kontekście problemu przepuklin brzusznych. Jego celem jest uwzględnienie różnorodności kształtu ściany brzucha w modelowaniu matematycznym i ocena jej wpływu na zachowanie mechaniczne układu ściany brzucha z wszczepionym implantem.

W projekcie zostanie zaproponowana metodologia łącząca statystyczne modelowanie kształtu, kwantyfikację niepewności i analizę wrażliwości w celu zbudowania modelu ściany brzucha o szerszym niż dotychczasowe zastosowaniu w leczeniu przepuklin brzusznych ze względu na uwzględnione różnorodności. Na podstawie skanów z tomografii komputerowej zostaną zrekonstruowane trójwymiarowe geometrie ścian brzucha. Aby uchwycić różnorodność kształtu, na podstawie tych geometrii zostanie zbudowany statystyczny model kształtu ściany brzucha człowieka. Uzyskane z badań wyniki mogą być użyteczne w praktyce chirurgicznej i prowadzić w kierunku personalizacji leczenia przepuklin. GUMed otrzyma finansowanie w wysokości 87 840 zł.

Realizacji projektu pt. Mechanika zespoleń złamań przezkrętarzowych kości udowej: połączona analiza in vivo, in vitro oraz in silico podejmie się dr hab. Marcin Ceynowa z Katedry i Kliniki Ortopedii i Traumatologii Narządu Ruchu GUMed we współpracy z dr. inż. Krzysztofem Żerdzickim z PG. Jego głównym celem projektu jest rozwinięcie metodologii budowania wiarygodnego modelu obliczeniowego celem realizacji analizy numerycznej (in silico) zespolenia złamania przezkrętarzowego oraz przeprowadzenie powiązanych laboratoryjnych (in vitro) badań biomechanicznych. Z medycznego punktu widzenia, najważniejszym celem badań jest przeprowadzenie klinicznej, laboratoryjnej oraz numerycznej analizy biomechaniki przezkrętarzowego niestabilnego złamania zespolonego krótkim gwoździem śródszpikowym (gamma nail). Narodowe Centrum Nauki dofinansowało projekt kwotą 170 800 zł.

– W części doświadczalnej projektu kompozytowe kości sztuczne zostaną wykorzystane do stworzenia fizycznych modeli złamań przezkrętarzowych zespolonych przy użyciu krótkiego gwoździa. Dodatkowo zastosowanie wzmacniającej pętli z kabla zostanie przeanalizowana dla wybranych przypadków złamań. Obciążenia fizycznych modeli zespoleń podczas badań laboratoryjnych mają odzwierciedlić siły generowane na kość udową podczas poruszanie się pacjenta w okresie po operacji, czyli podczas chodzenia i wstawania z krzesła – wyjaśniał dr hab. Marcin Ceynowa.

Uzyskane wyniki eksperymentalne będę następnie użyte do walidacji modelu numerycznego zespolenia złamania. Siły generowane przez mięśnie będą również brane pod uwagę w modelach doświadczalnych i numerycznych. Następnie uwzględnione zostaną niepewności dotyczące różnorodności właściwości mechanicznych i geometrycznych kości ludzkich oraz zostanie sprawdzony ich wpływ na ocenę stabilności zespolenia. Wyniki badań laboratoryjnych i numerycznych zostaną na końcu zestawione z obserwacjami klinicznymi pacjentów ze złamaniami przezkrętarzowymi przed-, śród- i pooperacyjne. Kontrolne zdjęcia radiologiczne zostaną przeanalizowane pod względem jakości wykonanego zespolenia oraz położenia jego elementów.

Informacje o konkursie

Konkurs SONATA 18 przeznaczony był dla naukowców, którzy uzyskali stopień doktora w okresie od 2 do 7 lat przed rokiem wystąpienia z wnioskiem. Dokumenty można było składać od 15 września do 15 grudnia 2022 r. Z naszej Uczelni wysłano 18 wniosków, z których 12 było projektami indywidualnymi, a 6 zaplanowano do realizacji w partnerstwie z innymi uczelniami. Aż 5 projektów zaproponowanych przez naukowców naszej Uczelni uzyskało finansowanie, co daje współczynnik sukcesu na poziomie 27,8% (dla porównania współczynnik sukcesu dla całego konkursu NCN wyniósł w tej edycji 12,7%). W sumie GUMed uzyskał finansowanie w wysokości 4 178 619 zł, z czego kwotę 685 656 zł stanowią koszty pośrednie.

fot. Michał Szlaga, archiwum prywatne