Ocena genotoksičnosti je pomemben element pri določanju varnosti najrazličnejših snovi, in sicer z namenom, da bi preprečili vpliv številnih kemikalij na zdravje ljudi. Zato je testiranje genotoksičnosti potrebno za vse razrede kemikalij, zdravil in bioloških dejavnikov, ki lahko privedejo do številnih bolezni, vključno z rakom. Posledično se v zadnjih desetletjih vedno bolj spodbuja razvoj novih učinkovitih metod testiranja, saj en sam test ne zadostuje za odkrivanje vseh pomembnih genotoksičnih učinkov; zato je torej za testiranje potrebno uporabiti različne komplementarne tehnike in metodologije. Poleg tega je vse večji poudarek na alternativnih in vitro modelih, ki se osredotočajo na genotoksične učinke kemikalij in onesnaževalcev okolja ter tako znatno prispevajo k zmanjšanju števila živali, ki se uporabljajo v predkliničnih testiranjih. V doktorski disertaciji smo razvili princip za testiranje genotoksične aktivnosti kemikalij, ki temelji na jetrnem in vitro 3D celičnem modelu (sferoid), ki smo ga razvili iz dveh človeških celičnih linij hepatocelularnega karcinoma (HepG2 in HepG2/C3A) z metodo, ki uporablja centrifugalno silo za nastanek sferoidov ter gojenjem sferoidov v statičnem sistemu in v dinamičnem bioreaktorskem (CelVivo BAM/bioreaktor) sistemu. Rezultati so pokazali, da novo razviti 3D celični modeli boljše posnemajo pogoje in vivo kot tradicionalne 2D celične kulture, saj imajo izboljšane povezave med celicami in matriksom ter med samimi celicami kot tudi ohranjen in vivo fenotip celic. V doktorski nalogi smo pokazali, da se v novih jetrnih 3D modelih proliferacija celic zmanjšuje s časom gojenja, v primerjavi z 2D modeli pa je povečano izražanje jetrno specifičnih funkcij in genov, ki kodirajo presnovne encime faze I in II. Nove jetrne in vitro 3D modele, gojene v statičnih in dinamičnih pogojih, smo uporabili za oceno citotoksičnosti in genotoksičnosti modelnih ksenobiotikov. V primerjavi z 2D modeli so 3D modeli pokazali večjo stabilnost in živost celic. Pokazali smo, da 3D celični modeli bolje izražajo gene, ki so povezani z metabolizmom in lastnostmi jetrnih celic kot 2D modeli, kar kaže na večjo občutljivost za odkrivanje posredno delujočih genotoksičnih spojin. Rezultati doktorske disertacije so bili objavljeni v štirih visoko uvrščenih mednarodnih revijah.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 49967107Prof. Tamara Lah Turnšek je leta 2020 prejela državno Zoisovo nagrado za življenjsko delov. V svojem znanstvenem delovanju je stremela k celovitosti znanstvenega dela, katerega cillj je bila pogobljenost in večplastnost pogledov na vprašanja, ki si jih je zastavljala in manj številčnost objav. Pri tem je od začetnega izrednega odkritja na področju biokemije, novega proteoliznega encima t.im katepsina S, vedno bolj prehajala v biomedicinske raziskave – od vnetnih procesov do rakavih obolenj. Danes je osredotočena na razumevanje malignosti možganskih tumorjev. Od samega začetka se je v raziskavah uspešno povezovala kliničnimi oddelki in laboratoriji, doma z Onkološkim inštitutom in centri raka v Evropi, ZDA in Braziliji ter tako bogatila interdisciplinarne biomedicinske in translacijske raziskave. Z mednarodno vpetostjo je veliko prispevala h akademskim izmenjavam in kroženju »mladih možgan«. Nagrajena dela obsegajo tudi prizadevanja za prepoznavnost znanosti v družbi in politiki, še posebej ved o življenju preko dolgoletnega vodenja Nacionalnega Instituta za biologijo. Tudi prizadevnja za pravično priznavanje in uveljavljanje dela žensk v akademskem okolju.
E.01 Domače nagrade
Ta fluorometrična metoda je uporabna na številnih področjih raziskav odkrivanja in spremljanja agregiranih mikrodelcev, kot so mikroorganizmi in organski ter anorganski mikrodelci v suspenziji, ki so sposobni absorbirati sevanje laserske svetlobe določenih valovnih dolžin. Posledično oddajanje energije ocenjujemo s sočasnimi tehnikami zaznavanja njihove količine in osnovnih lastnosti, kot so velikost, oblika, fiziološke lastnosti … v tekoči ali plinasti fazi. Metoda je uporabna tudi za učinkovito zaznavanje potencialno strupenih cianobakterij in drugih onesnažil v vodnem okolju ter za zgodnje on-line odkrivanje in razlikovanje cianobakterij od ostalega fitoplanktona v vodi, da bi preprečili širjenje tega nevarnega pojava. Bistvo našega izuma je v razumevanju vloge »šuma« pri pulzno amplitudni modulaciji pridobljenega signala, ki izhaja iz nehomogenega prostora zaznavanja povratne informacije. Iz supepozicioniranih signalov namreč dobimo vse dodatne informacije o velikosti, obliki delcev in fiziološkem stanju, ko celice prehajajo skozi optimalno točko zaznavanja. Ker je sam proces dinamičen, dobimo vrsto različnih posnetkov množice. Ta informacija se izkazuje v konstruktivni interferenci z bazičnim signalom, ki predstavlja skupno število delcev.
F.32 Mednarodni patent
COBISS.SI-ID: 3783759Člani programske skupine P1-0245 delujejo kot člani v številnih uredniških odborih mednarodnih in domačih revij kot tudi uredniki: 1. Food and chemical toxicology. Filipič, Metka (član uredniškega odbora 2015-). Amsterdam [etc.]: Elsevier. ISSN 0278-6915. [COBISS.SI-ID 1218325] 2. Frontiers in marine science. Rotter, Ana (gostujoči urednik 2019, 2021, področni urednik 2020). Lausanne: Frontiers Media S.A., 2014-. ISSN 2296-7745. http://www.frontiersin.org/Marine_Science/archive. [COBISS.SI-ID 523094809] 3. ISRN Toxicology (Print). Filipič, Metka (član uredniškega odbora 2011-). Cairo: Hindawi Publishing Corporation. ISSN 2090-6188. [COBISS.SI-ID 2398543] 4. Journal of Environmental Sciences(China). Sedmak, Bojan (član uredniškega odbora 2013-). Amsterdam: Elsevier. ISSN 1001-0742. [COBISS.SI-ID 512542489] 5. Marine drugs. Rotter, Ana (urednik 2020). Basel: MDPI, 2003-. ISSN 1660-3397. http://www.mdpi.org/marinedrugs/. [COBISS.SI-ID 23578841] 6. Mutation research, Genetic toxicology and environmental mutagenesis. Žegura, Bojana (član uredniškega odbora 2016-). Amsterdam; Lausanne; New York; Oxford; Shannon; Tokyo: Elsevier. ISSN 1383-5718. [COBISS.SI-ID 1239829] 7. Mutation research, Reviews in mutation research. Filipič, Metka (član uredniškega odbora 2014-). Amsterdam; Lausanne; New York; Oxford; Shannon; Tokyo: Elsevier. ISSN 1383-5742. [COBISS.SI-ID 1240341] 8. Pathology oncology research. Lah Turnšek, Tamara (član uredniškega odbora 1997-). Budapest: Tud. Kiadó. ISSN 1219-4956. [COBISS.SI-ID 21115] 9. Poročilo o delu v letu .... Lah Turnšek, Tamara (član uredniškega odbora 1995-). [Tiskana izd.]. Ljubljana: Nacionalni inštitut za biologijo, [199-]-. ISSN 1408-3299. [COBISS.SI-ID 68115968] 10. Radiology and oncology. Filipič, Metka (član uredniškega odbora 2007-), Lah Turnšek, Tamara (član uredniškega odbora 2007-). [Print ed.]. Ljubljana: Slovenian Medical Society - Section of Radiology; [Zagreb]: Croatian Medical Association - Croatian Society of Radiology, 1992-. ISSN 1318-2099. http://www.degruyter.com/view/j/raon, https://www.radioloncol.com/index.php/ro, http://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:spr-FNIFVE9S. [COBISS.SI-ID 32649472] 11. Spatula : glasilo Študentske sekcije Slovenskega farmacevtskega društva. Breznik, Barbara (član uredniškega odbora 2010-). Ljubljana: Študentska sekcija Slovenskega farmacevtskega društva, 1997-. ISSN 1408-7650. [COBISS.SI-ID 79482624] kategorija: SU (S) točke: 10 12. Toxins : Elektronski vir. Žegura, Bojana (gostujoči urednik 2020-2021), Štern, Alja (gostujoči urednik 2020-2021). Basel: MDPI, 2009-. ISSN 2072-6651. [COBISS.SI-ID 517594649] 13. HEATH, Ester (urednik), ISIDORI, Marina (urednik), KOSJEK, Tina (urednik), FILIPIČ, Metka (urednik). Fate and effects of anticancer drugs in the environment. Cham: Springer, cop. 2020. XVI, 469 str., ilustr, graf. prikazi, tabele. ISBN 978-3-030-21047-2. [COBISS.SI-ID 304610560] 14. HEATH, Ester (urednik), ISIDORI, Marina (urednik), KOSJEK, Tina (urednik), FILIPIČ, Metka (urednik). Fate and effects of anticancerdrugs in the environment. Cham: Springer, 2020. XVI, 469 str., ilustr. ISBN 978-3-030-21047-2. ISBN 978-3-030-21048-9. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-030-21048-9.pdf. [COBISS.SI-ID 33111847]
C.06 Članstvo v uredniškem odboru
COBISS.SI-ID: 1240341V doktorskem delu je ocenjen citotoksični in genotoksični potencial izbranih onesnažil različnega izvora, ki smo jim v okolju lahko sočasno izpostavljeni – cianotoksinov kot naravno proizvedenih in bisfenolov kot antropogenih onesnažil. Disertacija podaja prve znanstvene podatke o genotoksičnosti cianotoksinov L-BMAA in mikrogininov. Kljub splošni domnevi, da so analogi varnejši od samega bisfenola A, je primerjava genotoksičnih učinkov BPA in njegovih najpogostejših analogov, bisfenolov S, F in AF, pokazala, da ima BPAF najvišji genotoksični potencial. V transkriptomskih analizah se je izkazalo, da BPA in BPAF ter njune kombinacije z drugimi bisfenoli povzročajo spremembe v izražanju izbranih genov tudi pri nizkih koncentracijah, relevantnih za človekovo izpostavljenost. Ob hkratni izpostavljenosti bisfenolom in cianotoksinu cilindrospermopsinu je bilo ponovno potrjeno, da ima cilindrospermopsin pri nastanku poškodb DNA prevladujoč učinek. Hkrati pa so se na podlagi transkriptomskih analiz več izbranih genov izkazali aditivni oz. sinergistični učinki interakcij cilindrospermopsina in bisfenolov v mešanicah. Raziskave cititoksičnosti in genotoksičnosti cilindrospermopsina v naprednem 3D in vitro modelu s HepG2 celicami so pokazale, da vpliva na rast sferoidov in povzroči zaustavitev celičnega cikla ter deregulacijo izražanja genov, vključenih v fazo I in fazo II metabolizma ksenobiotikov, odziv na poškodbe DNK, proliferacijo celic in apoptozo. Rezultati disertacije podajajo nove toksikološke podatke o vse pogosteje prisotnih onesnažilih – cianotoksinih in bisfenolih – ter prispevajo k boljšemu razumevanju biokemijskih interakcij ob sočasni izpostavljenosti. Ponovno je bilo potrjeno, da posplošena uporaba modela seštevanja koncentracij ali modela neodvisnega delovanja za obravnavo mešanic kemikalij ni upravičena, saj eksperimentalni podatki kažejo na kompleksnejše interakcije. Poleg tega poudarjamo pomembnost obravnave mešanic kemikalij z različnim izvorom in potmi izpostavitve v oceni tveganja, kar je pogosto zanemarjeno. Rezultati doktorske disertacije so bili objavljeni v šestih visoko uvrščenih mednarodnih revijah.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 32993795