7.6 Pracownia Inteligentnych Systemów Wspomagania Decyzji

Kierownik

dr hab. n. med. Izabela Zawlik, prof. UR

Kolegium Nauk Medycznych

budynek G4, pokój 412

tel. 17 851 85 92

email: izazawlik@gmail.com
 

Obszar działania

Pracownia Mikromacierzy CIiTWTP przy UR jest unikalną placówką badawczą, specjalizującą się w wielkoskalowych badaniach genomów, z wykorzystaniem mikromacierzy DNA. Technologia mikromacierzy pozwala zbadać w jednym eksperymencie cały materiał genetyczny z rozdzielczością nieosiągalną we wcześniej stosowanych metodach genetycznych. Uniwersalność mikromacierzy odzwierciedla się w ich szerokim zastosowaniu nie tylko do szczegółowego badania struktury genomu, ale przede wszystkim badania funkcji genów.

Pracownia Mikromacierzy UR była pierwszą placówką na obszarze Podkarpacia, która pozyskała aparaturę do badań mikromacierzowych, a jej uruchomienie przyczyniło się do utworzenia nowoczesnej bazy naukowo-badawczej UR.

Interdyscyplinarność

Badania prowadzone w Pracowni łączą w sobie różne dziedziny wiedzy, tj. biotechnologia, informatyka i bioinformatyka, wokół kluczowego dla funkcjonowania organizmów żywych problemu, jakim jest przepływ i ekspresja informacji genetycznej. O interdyscyplinarnym charakterze placówki świadczy zróżnicowane wykształcenie zatrudnionych pracowników (matematyczne, medyczne i informatyczne) oraz ścisła współpraca i wspólne projekty badawcze ze specjalistami w dziedzinie medycyny, genetyki molekularnej czy biotechnologii.

Problemy badawcze

Profilowanie ekspresji genów dzięki technice mikromacierzy umożliwia klasyfikację chorób, monitorowanie ich przebiegu klinicznego, ocenę reakcji na leczenie i w konsekwencji rokowania. Za pomocą profilu genetycznego możliwa jest identyfikacja nowych podgrup w obrębie danego schorzenia, poszukiwanie nowych markerów genetycznych o znaczeniu diagnostycznym i prognostycznym oraz opracowywanie indywidualnej terapii dla pacjenta.

Metody badawcze

Kluczowym wyzwaniem w badaniu ekspresji genów metodą mikromacierzy jest obróbka i analiza otrzymanych danych. Wyłonienie istotnych informacji z ogromnych zbiorów danych uzyskiwanych przy użyciu mikromacierzy wymaga zastosowania wyrafinowanych metod bioinformatycznych. Jednym z kierunków badań zespołu jest opracowanie nowych metod:

• odkrywania wzorców i pojęć czasowych związanych z przebiegiem choroby opartych na wiedzy dziedzinowej oraz automatycznej eksploracji zbiorów danych
• odkrywania wzorców zachowań pacjentów w zakresie zmian ekspresji genów w chorobie opartych na wiedzy dziedzinowej oraz automatycznej eksploracji zbiorów danych
• selekcji genów lub grup genów potrzebnych do efektywnej identyfikacji pojawiającej się choroby oraz śledzenia jej rozwoju (także zmian wynikłych ze stosowanych metod leczenia).

Współpraca

Pracownia współpracuje z ośrodkami i instytucjami naukowymi, takimi jak: Kolegium Nauk Medycznych Uniwersytetu Rzeszowskiego i Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego. Obecnie prowadzone są prace na materiale klinicznym w ramach grantu badawczego pozyskanego w 2013 roku z Narodowego Centrum Nauki, nr UMO-2013/09/B/NZ5/00758 pod tytułem: Rola receptorów kolagenowych, integryn alfa1beta1 i alfa2beta1, w powstawaniu reakcji zapalnej i zmian strukturalnych w drogach oddechowych w astmie - spojrzenie na drzewo oskrzelowe (CM UJ,  ICMK UR). Planowane są kolejne projekty z udziałem powyższych ośrodków oraz placówek medycznych z terenu Podkarpacia.

Wyposażenie

Na wyposażenie platformy mikromacierzy  CIiTWTP składają się m.in.:

• Aparat do automatycznej elektroforezy kapilarnej z oprogramowaniem (technika chipowa)
• Spektrofotometr mikrolitrowy do oceny ilościowej i jakościowej kwasów nukleinowych
• Zestaw do amplifikacji i znakowania próbek przed hybrydyzacją - termocykler PCR
• Stacja hybrydyzacji do mikromacierzy
• Skaner mikromacierzy o wysokiej rozdzielczości 1 um
• Oprogramowanie do analiz wyników mikromacierzy
• Mapix
• MATLAB Bioinformatics Toolbox
• SAS – pakiet JMP GENOMICS, Genetics
• Bioconductor