Jesteśmy częścią Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku.
Projekt „PowerOMICS: opracowanie i walidacja modeli diagnostyczno-prognostycznych opartych na integracji danych multiomicznych i klinicznych u pacjentów z nowotworami litymi” - nr projektu: KPOD.07.07-IW.07-0217/24, finansowany przez Agencję Badań Medycznych (ABM) ze źródeł Krajowego Planu Odbudowy i Zwiększania Odporności.
Sekwenatory NGS o największej przepustowości i zasoby obliczeniowe do zaawansowanych analiz multiomicznych.
Badania translacyjne realizowane dzięki bieżącemu dostępowi do próbek onkologicznych i danych klinicznych w ramach ścisłej współpracy ze szpitalem klinicznym i profesjonalnym biobankiem.
Ścisła współpraca doświadczonego zespołu klinicystów, biotechnologów, biologów molekularnych i bioinformatyków, skoncentrowanych na wspólnym celu badawczym.
Uniwersytet Medyczny w Białymstoku — jedna z najlepszych uczelni medycznych w Polsce.
Świat naszych badań – najnowsze informacje z zespołu
“Od lat w Biobanku UMB gromadzimy próbki nowotworowe i budujemy bazę danych multiomicznych. Dzięki grantowi PowerOMICS możemy je w pełni wykorzystać – łącząc genomikę, transkryptomikę, metylom i mikroRNA w zintegrowane modele. Naszym celem jest identyfikacja biomarkerów, które realnie poprawią diagnostykę i prognozowanie raka. To podejście otwiera nowe możliwości w medycynie precyzyjnej i sprzyja współpracy interdyscyplinarnej.”
dr Magdalena Niemira, kierownik projektu PowerOMICS
Uniwersytet Medyczny w Białymstoku (UMB) dysponuje unikalną infrastrukturą badawczą łączącą Laboratorium Genomiki i Analiz Epigenetycznych (LGAE) z nowoczesnym sprzętem NGS oraz Laboratorium Obliczeniowe Medycyny Molekularnej (LOMM) z zaawansowanymi narzędziami bioinformatycznymi. Laboratorium genomowe (LGAE, kierownik: dr Magdalena Niemira) posiada szereg aparatów do wysokoprzepustowego sekwencjonowania NGS wielu genomów ludzkich jednocześnie, jak np. Illumina NovaSeq X plus (analiza 128 genomów człowieka jednocześnie), Illumina NovaSeq 6000 czy diagnostyczny Illumina NovaSeq 6000 Dx, jak i sekwenatory o mniejszej skali – np. Illumina NextSeq 500, MiSeq. W UMB realizujemy projekty międzynarodowe, w których prowadzimy badania genomowe bazujące na własnym sprzęcie i zasobach obliczeniowych. Nowoczesny Biobank UMB oraz tysiące danych multiomicznych stanowią unikalne zasoby np. dla badań translacyjnych w onkologii.
PowerOMICS wykorzystuje platformę Illumina NovaSeq X plus i Illumina NovaSeq 6000 do sekwencjonowania prób w następujących technologiach: eksomy (WES – Whole Exome Sequencing), transkryptomy (RNA-Seq – RNA sequencing), metylomy (RRBS – Reduced Representation Bisulfite Sequencing) oraz miRNA (smallRNA-Seq – small RNA sequencing). Dodatkowo stosujemy technologię nCounter NanoString pozwalającą zliczyć setki cząsteczek mRNA lub miRNA w jednej reakcji. Te zaawansowane metody NGS pozwalają na kompleksową charakterystykę molekularną nowotworów i identyfikację biomarkerów na cele translatycjne.
Integracja danych multiomicznych łączy informacje z różnych warstw molekularnych pacjentów, analizowanych dla tkanek guza i tkanek nieobjętych transformacją nowotworową (podejście liquid biopsy – ciekła biopsja), takich jak: genom (WGS), eksom (WES), transkryptom (RNA-Seq), metylom (RRBS) i miRNA (smallRNA-Seq), z danymi klinicznymi pacjentów, takimi jak stan pacjenta, odpowiedź na leczenie i przebieg choroby. To podejście pozwala nie tylko przeprowadzać głębokie profilowanie np. guzów różnego typu nowotworów, ale także identyfikować biomarkery prognostyczne i predykcyjne niedostępne w tradycyjnych badaniach jednowymiarowych. W projekcie PowerOMICS wykorzystując zaawansowane analizy bioinformatyczne, machine learning i technologie AI, budujemy modele prognostyczne wspierające personalizację terapii w onkologii precyzyjnej.
Biobank UMB działa zgodnie z wymogami certyfikacji ISO 20387 i posiada w pełni zautomatyzowaną infrastrukturę (HAMILTON BiOS L5, system LIMS) do przechowywania i zarządzania próbkami biologicznymi w zgodności z GDPR i międzynarodowymi standardami BBMRI-ERIC. Kolekcja onkologiczna, budowana od 2016 roku, obejmuje tysiące próbek nowotworowych (tkanki, FFPE, krew, osocze) z kompleksowymi danymi klinicznymi i multiomicznymi (WGS, RNA-Seq, RRBS, miRNA). Biobank ściśle współpracuje z Centrum Badań Klinicznych UMB oraz Uniwersyteckim Szpitalem Klinicznym UMB, umożliwiając bezproblemowy dostęp do wysokiej jakości zbankowanych prób i danych dla zaawansowanych badań translacyjnych. Wdrożone w Biobanku UMB procedury zapewniają zgodność z najwyższymi międzynarodowymi standardami jakości i bezpieczeństwa.
Narzędzia bioinformatyczne, w tym te wykorzystujące uczenie maszynowe i sztuczną inteligencję (AI), umożliwiają przetwarzanie wielkoskalowych danych z sekwencjonowania NGS oraz identyfikację biomarkerów molekularnych za pomocą zaawansowanych algorytmów obliczeniowych. Laboratorium Obliczeniowej Medycyny Molekularnej (LOMM UMB, kierownik: dr Karolina Chwiałkowska) wykorzystuje te technologie do analizy tysięcy zestawów danych z próbek nowotworowych w celu budowania modeli predykcyjnych w onkologii. Modele te, przekształcane później w testy diagnostyczne, mogą pozwolić na przewidywanie przebiegu choroby, odpowiedzi na terapię i ryzyko wznowy, wspierając decyzje kliniczne.
Metylom to mapa metylacji DNA – modyfikacji epigenetycznej obejmującej dodanie grupy metylowej do nukleotydu w DNA – cytozyny. Metylacja DNA nie zmienia sekwencji DNA, ale jest związana ze zmianą organizacji chromatyny, modulacją ekspresji genów oraz stabilności genomu. Zestaw metylacji DNA w danej próbce – np. guzie pacjenta - nazywamy metylomem. Metylom jest dynamiczny i zmienia się w odpowiedzi na czynniki środowiskowe i jest często zaburzony w nowotworach. Analiza metylacji DNA (RRBS) pozwala wykryć wczesne zmiany epigenetyczne w rakach i zidentyfikować biomarkery diagnostyczne oraz cele terapeutyczne. Nasz zespół od lat prowadzi badania nad metylomami nowotworów litych.