Przejdź do menu głównego. Przejdź do nawigacji strony. Przejdź do treści strony.

Pracownia Radiobiologii Klinicznej

Zespół kierowany przez dr hab. n. med. Dorotę Słoninę, prof. NIO

Główne kierunki badań

  • Markery promieniowrażliwości klinicznej u chorych na nowotwory złośliwe.
  • Występowanie, znaczenie kliniczne oraz mechanizm zjawiska nadwrażliwości na niskie (<0,5 Gy) dawki promieniowania jonizującego (HRS – low-dose hiper-radiosensitivity) u chorych na nowotwory złośliwe.

    Zjawisko HRS oznacza większą śmiertelność komórek po niskich dawkach promieniowania w porównaniu do tej przewidywanej na podstawie modelu liniowo-kwadratowego stosowanego w radioterapii. Jedną z możliwych strategii wykorzystania zjawiska HRS w leczeniu chorych na nowotwory złośliwe jest zastosowanie radioterapii frakcjonowanej niskimi (≤0,5 Gy) dawkami skojarzonej z indukcyjną chemioterapią. Narodowy Instytut Onkologii w Gliwicach jako pierwszy i jedyny w Polsce rozpoczął takie leczenie z zastosowaniem jednoczesnej chemioterapii (paklitaksel i karboplatyna) i radioterapii niskimi dawkami (0,5 Gy) promieniowania jonizującego (iCHRTL) u chorych na zaawansowanego raka głowy i szyi (ABM 2020/ABM/01/00021/P/01). Dało to naszej grupie okazję do prowadzenia unikalnych badań radiobiologicznych.
    – Celem pierwszego projektu (NCN 2019/35/0/NZ3/03039) jest badanie mechanizmu chemiouwrażliwiącego działania niskich dawek frakcyjnych (0,5 Gy) promieniowania jonizującego na paklitaksel i karboplatynę, w tym określenie roli transportu białka pATM z cytoplazmy do jądra (RIANS – radiation-induced ATM nucleoshuttling). Badania prowadzone są na liniach komórkowych raka regionu głowy i szyi.
    – Celem drugiego projektu (NCN 2020/39/0/NZ5/02625) jest ocena wpływu osobniczej promieniowrażliwości na niskie dawki promieniowania (i statusu HRS) na chemiouwrażliwiający efekt radioterapii niskimi dawkami u chorych na miejscowo zaawansowanego raka regionu głowy i szyi i poszukiwanie testów predykcyjnych takiego leczenia. Badania prowadzone są na fibroblastach prawidłowych pozyskiwanych od chorych włączonych do badania klinicznego iCHRTL.
  • Występowanie i mechanizm efektu FLASH.

    Radioterapia FLASH (FLASH-RT) charakteryzująca się ultrawysoką mocą dawki jest obecnie rozwijaną technologią z potencjałem „zrewolucjonizowania” leczenia nowotworów promieniowaniem jonizującym. W porównaniu do radioterapii konwencjonalnej (CONV-RT), którą charakteryzuje moc dawki rzędu 0,02 – 0,4 Gy/s, w przypadku radioterapii FLASH mamy do czynienia z mocą dawki >40 Gy/s. Tak duża moc dawki wywołuje nieznane dotychczas efekty radiobiologiczne związane z oddziaływaniem promieniowania jonizującego z materią. Wykazano, że zastosowanie dużych mocy dawek, rzędu 100 Gy/s, powoduje różną odpowiedź na promieniowanie komórek nowotworowych i zdrowych. W 2014 Favaudon i wsp. wykazali ochronny efekt FLASH-RT na tkanki prawidłowe (zmniejszone nasilenie wczesnych i późnych odczynów popromiennych) przy zachowanej wyleczalności miejscowej nowotworu.  Pomimo wielu badań in vivo potwierdzających korzystny efekt FLASH-RT w porównaniu do CONV-RT, mechanizm różnej odpowiedzi tkanek prawidłowych i nowotworowych nie jest znany. Biorąc pod uwagę, że w technice FLASH-RT podanie dawki terapeutycznej trwa ułamki sekund, część radiobiologicznych zjawisk takich jak repopulacja czy reoksygenacja, charakterystycznych dla radioterapii CONV przestanie mieć znaczenie. Również problem ruchomości narządowej stanie się nieistotny. Zanim jednak FLASH-RT znajdzie powszechne zastosowanie w praktyce klinicznej potrzeba wielu doświadczeń in vitro na komórkach prawidłowych i nowotworowych oraz badań in vivo na zwierzętach.

Działalność dydaktyczna

  • Wykłady na kursach specjalizacyjnych CMKP z radiobiologii dla lekarzy specjalizujących się w dziedzinie radioterapii onkologicznej.
  • Wykłady i zajęcia dydaktyczne dla doktorantów Wspólnej Szkoły Doktorskiej Politechniki Śląskiej i Narodowego Instytutu Onkologii PIB Oddziału w Gliwicach.

Zespół

dr hab. n. med. Dorota Słonina    profesor NIO  dorota.slonina@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 97 58
mgr Dagmara
Jakubowska		Doktorantdagmara.jakubowska@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 97 58
mgr Gabriela WiniarskaDoktorantgabriela.winiarska@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 97 58

Współpraca naukowa

NICOLAS FORAY, PhD, HDR

Director of research at INSERM
Director of the U1296 Unit
“Radiation: Defense, Health and Environment”
Bât Cheney A – 1er étage
28 Rue Laennec
69008 Lyon France

Email: nicolas.foray@inserm.fr                                                           

Grupa badawcza INSERM Unit U1296 „Radiation: Defence, Health and Environment”, której liderem jest profesor Nicolas Foray zajmuje się badaniem biologicznych konsekwencji ekspozycji na promieniowanie w medycynie, środowisku i kosmosie. Prof. Foray wraz z zespołem jest autorem teorii, wg której odpowiedź na niskie i wysokie dawki promieniowania jonizującego zależy od transportu białka ATM (odpowiedzialnego za rozpoznanie i naprawę uszkodzeń DNA) z cytoplazmy do jądra (model RIANS – radiation-induced ATM nucleoshuttling). Zespół profesora Foray zajmuje się między innymi badaniem promieniowrażliwości i roli modelu RIANS w syndromach genetycznych (np. choroba Huntingtona, zespół Ushera, zespół McCune’a-Albrighta). W ramach współpracy doktorantka Dagmara Jakubowska odbyła staż naukowy w laboratorium profesora Foray, gdzie oceniła rolę modelu RIANS w chorobie genetycznej – zespole Marfana, natomiast doktorantka Gabriela Winiarska zajęła się oceną roli modelu RIANS w metabolicznej chorobie genetycznej – galaktozemii. Wyniki badań nad zespołem Marfana zostały opublikowane w czasopiśmie International Journal of Molecular Science 2024. Zdobyte w Lyonie doświadczenie doktorantki wykorzystują w realizacji projektu grantowego, którego celem jest zbadanie, między innymi, roli modelu RIANS w indywidualnej promieniowrażliwości na niskie dawki (≤ 0,5 Gy) promieniowania jonizującego u chorych na nowotwory głowy i szyi (leczonych takimi niskimi dawkami promieniowania).

Publikacje naukowe

2014 – 2024

  • Jakubowska D, Al-Choboq J, Sonzogni L, Bourguignon M, Slonina D i Foray N. Influence of the Nucleo-shuttling of the ATM Protein on the Response of Skin Fibroblasts from Marfan Syndrome to Ionizing Radiation. International Journal of Molecular Science 25(22), 12313 (2024) doi.org/10.3390/ijms252212313
  • Rutkowski TW, Jaroszewicz J, Piotrowski D, Ślosarek K, Sobala-Szczygieł B, Słonina D, Włostowska B, Bodusz D, Piasecki M, Nachlik M, Oczko-Grzesik B, Gądek A, Kowal D, Rutkowski R, Wojarska-Tręda E i Składowski K. Low-dose radiotherapy for patients with pneumonia due to COVID-19: A single-institution prospective study.
    Biomedicines 11, 858 (2023) doi.org/10.3390/biomedicines11030858
  • Kołodziej-Rzepa M, Biesaga B, Słonina D, Mucha-Małecka A. Nanog expression in patients with squamous cell carcinoma of oropharynx in relation to immunohistochemical score. Polish Journal of Pathology 74(1), 1-12 (2022) doi.org/10.5114/pjp.2021.115662.
  • Janecka-Widła A, Majchrzyk K, Mucha-Małecka A, Słonina D, Biesaga B. Prognostic potential of Akt, pAkt(Ser473) and pAkt(Thr308) immunoreactivity in relation to HPV prevalence in head and neck squamous cell carcinoma patients.
    Pathology Research and Practice 229, 153684 (2022) doi: 10.1016/j.prp.2021.153684.
  • Słonina D, Kabat D, Biesaga B, Janecka-Widła A, Szatkowski W.  Chemopotentiating effects of low-dose fractionated radiation on cisplatin and paclitaxel in cervix cancer cell lines and normal fibroblasts from patients with cervix cancer.
    DNA Repair 103, 103113 (2021) doi: 10.1016/j.dnarep.2021.103113.
  • Biesaga B, Janecka-Widła A, Kołodziej-Rzepa M, Mucha-Małecka A, Słonina D, Ziobro M, Wysocka J, Adamczyk A, Majchrzyk K, Niemiec J, Ambicka A, Grela-Wojewoda A, Harazin-Lechowska A. Low frequency of HPV positivity in breast tumors among patients from south-central Poland.
    Infectious Agents and Cancer 16, 67 (2021) doi: 10.1186/s13027-021-00405-z.
  • B. Biesaga, B, M. Kołodziej-Rzepa, A. Janecka-Widła, D. Słonina, M. Przewoźnik, K. Halaszka, A.Mucha-Małecka. Lack of CD44 overexpression and application of concurrent chemoradiotherapy with cisplatin independently indicate excellent prognosis in patients with HPV-positive oropharyngeal cancer.
    Tumor Biology 43, 99-113 (2021) doi: 10.3233/TUB-200049
  • A. Janecka-Widła, A. Mucha-Małecka, K. Majchrzyk, K. Halaszka, M. Przewoźnik, D. Słonina, B. Biesaga. Active HPV infection and its influence on survival in head and neck squamous-cell cancer. Journal of Cancer Research and Clinical Oncology 146, 1677-1692 (2020). http://doi.org/10.1007/s00432-020-03218-6
  • B. Biesaga, A. Janecka-Widła, M. Kołodziej-Rzepa, D. Słonina, Z. Darasz, A. Gasińska. The prevalence of HPV infection in rectal cancer – report from south – central Poland (Cracow region). Pathology – Research and Practice 215, 9 (2019). DOI: 10.1016/j.prp.2019.152513
  • D. Słonina, A. Kowalczyk, A. Janecka-Widła, D. Kabat, W. Szatkowski, B. Biesaga. Low-dose hypersensitive response for residual pATM and gH2AX foci in normal fibroblasts of cancer patients. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics 100, 3, 756-766 (2018).
  • B. Biesaga, A. Mucha-Małecka, A. Janecka-Widła, M. Kołodziej-Rzepa, S. Szostek, D. Słonina, A. Kowalczyk, K. Halaszka, M. Przewoźnik: Differences in the prognosis of HPV16-positive patients with squamous cell carcinoma of head and neck according to viral load and expression of P16.  Journal of Cancer Research and Clinical Oncology 144, 63-73 (2018).
  • B. Biesaga, A. Janecka, A. Mucha-Małecka, A. Adamczyk, S. Szostek, D. Słonina, K. Halaszka, M. Przewoźnik: HPV16 detection by qPCR method in relation to quantity and quality of DNA extracted from archival formalin fixed and paraffin embedded head and neck cancer tissues by three commercially available kits. Journal of Virological Methods 236, 157-163 (2016).
  • B. Biesaga, J. Niemiec, J. Wysocka, D. Słonina, M. Ziobro. The search for optimal cutoff points for apoptosis and proliferation rate in prognostification of early-stage breast cancer patients treated with anthracyclines in adjuvant settings. Tumor Biology. 37, 7645-7655 (2016).
  • D. Słonina, A. Gasińska, B. Biesaga, A. Janecka, D. Kabat. An association between low-dose hyper-radiosensitivity and the early G2-phase checkpoint in normal fibroblasts of cancer patients. DNA Repair 39, 41-45 (2016).
  • D. Slonina, B. Biesaga, J. Swakon, D. Kabat, L. Grzanka, M. Ptaszkiewicz, U. Sowa. Relative biological effectiveness of the 60 MeV therapeutic proton beam at the Institute of Nuclear Physics (IFJ PAN) in Kraków, Poland. Radiation and Environmental Biophysics 53, 745-754 (2014).
  • D. Słonina, B. Biesaga, A. Janecka, D. Kabat, K. Bukowska-Strakova, A. Gasińska. Low-dose hyper-radiosensitivity is not a common effect in normal asynchronous and G2-phase fibroblasts of cancer patients. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics 88, 2, 369-376 (2014).

Projekty badawcze

 Okres  Numer projektuKierownikTytuł
2021-2025PRELUDIUM BIS2
Grant 2020/39/O/NZ5/02625		Dr hab. n. med. Dorota SłoninaWpływ osobniczej promieniowrażliwości na niskie dawki promieniowania na chemiouwrażliwiający efekt radioterapii niskimi dawkami u chorych na miejscowo zaawansowanego raka regionu głowy i szyi.

Influence of indyvidual low-dose radiosensitivity on the chemopotentiating effect of low-dose fractionated radiation in patients with locally advanced head and neck cancer.
2020-2024PRELUDIUM BIS1 Grant 2019/35/O/NZ3/03039Dr hab. n. med. Dorota SłoninaMechanizm uwrażliwiającego działania niskich dawek frakcyjnych (LDFRT) na paklitaksel i karboplatynę w komórkach raka narządów głowy i szyi. Rola transportu białka ATM z cytoplazmy do jądra.

Mechanism of potentiating effect of low-dose fractionated radiation (LDFRT) on paclitaxel and carboplatin in head and neck cancer cells. The role of nucleoshuttling of the ATM protein.