BIOMIMETIC NANOCAPSULAS FOR THE TARGETED ADMINISTRATION OF NANOMEDICINES (Q3188619)
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Project Q3188619 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | BIOMIMETIC NANOCAPSULAS FOR THE TARGETED ADMINISTRATION OF NANOMEDICINES |
Project Q3188619 in Spain |
Statements
57,015.2 Euro
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71,269.0 Euro
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80.0 percent
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1 January 2018
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31 December 2020
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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
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42°52'49.51"N, 8°32'45.10"W
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15078
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DURANTE LA ULTIMA DECADA HEMOS SIDO TESTIGOS DE UN SENSACIONAL AVANCE CIENTIFICO Y MEDICO EN TRATAMIENTO DEL CANCER, INMUNOTERAPIA, TERAPIA CELULAR, REPROGRAMACION CELULAR, EDICION GENOMICA Y NANOMEDICINA, QUE NOS AYUDARA A ENCONTRAR MEJORES SOLUCIONES PARA LUCHAR CONTRA MULTITUD DE ENFERMEDADES, ENTRE ELLAS LAS DE MAYOR IMPACTO SOCIAL Y ECONOMICO COMO EL CANCER Y EL ICTUS. LA MAYORIA DE LAS SOLUCIONES PROPUESTAS, Y POR PROPONER, REQUERIRAN DE UNA ADMINISTRACION SEGURA Y EFICIENTE DE LOS FARMACOS, DIRIGIDA A CELULAS Y/O TEJIDOS ESPECIFICOS, PERMITIENDO DE ESTE MODO MINIMIZAR EFECTOS SECUNDARIOS Y NO DIANA. POR OTRO LADO, AUNQUE LA NANOTECNOLOGIA NOS ESTA ACERCANDO AL CONCEPTO DE ADMINISTRACION DE FARMACOS ¿INTELIGENTES¿, LA INMENSA MAYORIA DE LOS NANOSISTEMAS DESARROLLADOS ACTUALMENTE TIENEN MUY BAJA ESPECIFICIDAD IN VIVO. POR EJEMPLO, INDEPENDIENTEMENTE DE LA ESTRATEGIA DE VECTORIZACION DE NANOMATERIALES, ACTIVA (P.EJ. ANTICUERPOS) O PASIVA (EFECTO EPR, DEL INGLES ENHANCED PERMEABILITY AND RETENTION), MAS DEL 99% DE LAS NANOPARTICULAS (NPS) ADMINISTRADAS IN VIVO SON SECUESTRADAS POR MACROFAGOS Y ACABAN ACUMULANDOSE EN EL HIGADO Y EL BAZO, SIN LLEGAR A REALIZAR SU FUNCION. POR LO TANTO, UNA DE LAS PRIORIDADES MAS CRUCIALES EN EL AMBITO DE LA NANOBIOTECNOLOGIA Y LA NANOQUIMICA SE CENTRA EN DESARROLLAR SOLUCIONES VERDADERAMENTE EFICIENTES PARA LA ADMINISTRACION DIRIGIDA DE NANOMEDICINAS IN VIVO, AUMENTANDO A SU VEZ SU BIODISPONIBILIDAD. EN EL PROYECTO BIOMIMED NOS CENTRAREMOS EN EL DESARROLLO DE NANOSISTEMAS BIOMIMETICOS BASADOS EN MEMBRANAS CELULARES, MAS CONCRETAMENTE EN LA MEMBRANA EXTERNA DE PLAQUETAS (O TROMBOCITOS) COMO PRUEBA DE CONCEPTO, CON EL FIN DE DIRIGIR LOS NANOSISTEMAS A REGIONES DEL SISTEMA VASCULAR CEREBRAL CAUSANTES DEL ICTUS ISQUEMICO. EL ICTUS TIENE UN GRAN IMPACTO EN NUESTRA SOCIEDAD, SIENDO LA PRIMERA CAUSA DE DISCAPACIDAD EN ESPAÑA. ADEMAS EL ICTUS ES UNA EXCELENTE DIANA PARA LA NANOMEDICINA, YA QUE LA ZONA A TRATAR (TROMBO LOCALIZADO EN UNA ARTERIA CEREBRAL) SE ENCUENTRA EN EL SISTEMA VASCULAR (NOTESE QUE ATRAVESAR LA BARRERA HEMATOENCEFALICA NO ES UN PROBLEMA AQUI). EN ESTE PROYECTO EXPLORAREMOS UNA NUEVA APROXIMACION BASADA EN LA ESPECIFICIDAD DE MIGRACION DE LAS PLAQUETAS HACIA PROCESOS DE HEMOSTASIA Y TROMBOSIS, QUE SE IMPLEMENTARA EN LOS NANOSISTEMAS QUE SE DESARROLLARAN. PARA ELLO SE PROPONE DISEÑAR UNA ENVOLTURA/CUBIERTA DE PROTEINAS Y COMPONENTES DE MEMBRANA EXTRAIDAS DE PLAQUETAS, SOBRE NANOCAPSULAS (NCS), MIMETIZANDO ASI LA ESTRUCTURA, ORGANIZACION Y SEÑALIZACION DE LA SUPERFICIE DE PLAQUETAS. SE INVESTIGARAN LAS PROPIEDADES BIO-FISICOQUIMICAS DE LOS NANOSISTEMAS DESARROLLADOS, ASI COMO SU ESPECIFICIDAD Y VIABILIDAD IN VITRO. SE LLEVARAN A CABO ESTUDIOS BASICOS DE BIODISTRIBUCION POR IMAGEN POR RESONANCIA MAGNETICA (MRI POR SUS SIGLAS EN INGLES) Y POR TOMOGRAFIA POR EMISION DE POSITRONES (PET POR SUS SIGLAS EN INGLES), ASI COMO UNA PRUEBA DE CONCEPTO CON NCS BIOMIMETICAS SONOSENSIBLES EN UN MODELO ANIMAL DE ISQUEMIA CEREBRAL. (Spanish)
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IN THE PAST DECADE, WE HAVE WITNESSED DRAMATIC PROGRESS IN OUR UNDERSTANDING OF CANCER, IMMUNOTHERAPY, CELL THERAPY, CELL REPROGRAMMING, GENOME EDITING AND NANOMEDICINE, WHICH WILL HELP US FIND BETTER SOLUTIONS TO FIGHT MANIFOLD DISEASES, INCLUDING THOSE OF HIGHEST SOCIAL AND ECONOMIC IMPACT SUCH AS CANCER AND STROKE. MANY OF THE PROPOSED SOLUTIONS WOULD LIKELY ENTAIL SAFE AND EFFICIENT DELIVERY OF PHARMACEUTICAL FORMULATIONS TO TARGETED CELLS AND/OR TISSUES. IN THIS WAY, MANY SECONDARY AND OFF-TARGET EFFECTS COULD BE MINIMIZED OR EVEN FULLY AVOIDED. ON THE OTHER HAND, ALTHOUGH THE NANOTECHNOLOGY HAS BROUGHT THE CONCEPT OF ¿SMART¿ DELIVERY NANOPLATFORMS, MOST OF THE CURRENT NANOMEDICINES HAVE VERY LOW SPECIFICITY IN VIVO. FOR INSTANCE, NO MATTER WHICH FUNCTIONALIZATION STRATEGY IS CHOSEN, PASSIVE OR ACTIVE TARGETING, MORE THAN 99% OF THE NANOPARTICLES ADMINISTERED IN VIVO END UP IN THE MONONUCLEAR PHAGOCYTIC SYSTEM (MPS), MAINLY SEQUESTERED BY MACROPHAGES IN THE LIVER AND THE SPLEEN, IN GENERAL WASTING THEIR THERAPEUTIC FUNCTION. THEREFORE, THE DEVELOPMENT OF TRULY EFFICIENT SOLUTIONS FOR THE TARGETED DELIVERY OF NANOMEDICINES IN VIVO, THEREBY IMPROVING THEIR BIOAVAILABILITY, REMAINS AMONG THE MOST CRUCIAL CHALLENGES IN THE FIELD OF NANOTECHNOLOGY AND MEDICINE. IN THIS PROJECT BIOMIMED, WE WILL FOCUS IN THE DEVELOPMENT OF BIOMIMETIC NANOSYSTEMS DERIVED FROM CELLULAR MEMBRANES, MORE SPECIFICALLY FROM PLATELETS (OR THROMBOCYTES) AS PROOF OF CONCEPT, AIMING HIGHLY SPECIFIC TARGETING OF BLOOD CLOTS (THROMBUS) IN THE VASCULAR SYSTEM OF THE BRAIN, MAIN CAUSE OF ISCHEMIC STROKE. STROKE HAS AN IMPORTANT IMPACT IN OUR SOCIETY, BEING THE LEADING CAUSE OF DISABILITY IN SPAIN. MOREOVER, STROKE IS A HIGHLY SUITABLE OBJECTIVE FOR NANOMEDICINE SINCE THE TREATMENT TARGET IS WITHIN THE VASCULAR SYSTEM (NOTICE THAT THE BLOOD-BRAIN BARRIER IS NOT AN ISSUE HERE). THE CAPABILITY OF PLATELETS TO MIGRATE INTO SITES OF HEMOSTASIS AND THROMBOSIS WILL BE IMPLEMENTED IN THE NANOSYSTEMS PROPOSED. TO THIS AIM, WE PROPOSE TO ENGINEER A COATING OF PROTEINS AND MEMBRANE COMPONENTS EXTRACTED FROM THE PLATELETS ONTO THE SURFACE OF NANOCAPSULES (NCS), THEREBY MIMICKING THE STRUCTURE, ORGANIZATION AND SIGNALING OF PLATELETS. WE WILL INVESTIGATE THE BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF THE PROPOSED NANOSYSTEMS, AS WELL AS THEIR SPECIFICITY AND VIABILITY IN VITRO. IN ADDITION, WE WILL PERFORM PRELIMINARY IN VIVO STUDIES OF BIODISTRIBUTION BY MRI/PET, AS WELL AS A PROOF-OF-CONCEPT WITH SONOSENSITIVE BIOMIMETIC NCS IN A THROMBOEMBOLIC ANIMAL MODEL OF CEREBRAL ISCHEMIA. (English)
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AU COURS DE LA DERNIÈRE DÉCENNIE, NOUS AVONS ASSISTÉ À UNE AVANCÉE SCIENTIFIQUE ET MÉDICALE SENSATIONNELLE DANS LE TRAITEMENT DU CANCER, L’IMMUNOTHÉRAPIE, LA THÉRAPIE CELLULAIRE, LA REPROGRAMMATION CELLULAIRE, L’ÉDITION GÉNOMIQUE ET LA NANOMÉDECINE, CE QUI NOUS AIDERA À TROUVER DE MEILLEURES SOLUTIONS POUR LUTTER CONTRE UNE MULTITUDE DE MALADIES, Y COMPRIS CELLES QUI ONT LE PLUS D’IMPACT SOCIAL ET ÉCONOMIQUE COMME LE CANCER ET LES ACCIDENTS VASCULAIRES CÉRÉBRAUX. LA PLUPART DES SOLUTIONS PROPOSÉES, ET À PROPOSER, NÉCESSITERONT UNE ADMINISTRATION SÛRE ET EFFICACE DES PHARMACOS, VISANT DES CELLULES ET/OU DES TISSUS SPÉCIFIQUES, MINIMISANT AINSI LES EFFETS SECONDAIRES ET NON DIANA. D’AUTRE PART, BIEN QUE LA NANOTECHNOLOGIE NOUS RAPPROCHE DU CONCEPT D’ADMINISTRATION DE PHARMACOS, LA GRANDE MAJORITÉ DES NANOSYSTÈMES DÉVELOPPÉS AUJOURD’HUI ONT UNE TRÈS FAIBLE SPÉCIFICITÉ IN VIVO. PAR EXEMPLE, INDÉPENDAMMENT DE LA STRATÉGIE DE VECTORISATION DES NANOMATÉRIAUX, ACTIFS (ANTICORPS P.EJ.) OU PASSIFS (EFFET EPR, DE LA PERMÉABILITÉ ET DE LA RÉTENTION ACCRUES ANGLAISES), PLUS DE 99 % DES NANOPARTICULAE (NPS) ADMINISTRÉS IN VIVO SONT ENLEVÉS PAR DES MACROPHAGES ET FINISSENT PAR S’ACCUMULER DANS LE FOIE ET LA RATE, SANS EXERCER LEUR FONCTION. PAR CONSÉQUENT, L’UNE DES PRIORITÉS LES PLUS CRUCIALES DANS LE DOMAINE DE LA NANOBIOTECHNOLOGIE ET DE LA NANOCHIMIE SE CONCENTRE SUR LE DÉVELOPPEMENT DE SOLUTIONS VÉRITABLEMENT EFFICACES POUR LA GESTION CIBLÉE DES NANOMÉDECINES IN VIVO, TOUT EN AUGMENTANT LEUR BIODISPONIBILITÉ. DANS LE PROJET BIOMIMED, NOUS NOUS CONCENTRERONS SUR LE DÉVELOPPEMENT DE NANOSYSTÈMES BIOMIMÉTIQUES BASÉS SUR LES MEMBRANES CELLULAIRES, PLUS PARTICULIÈREMENT SUR LA MEMBRANE EXTERNE DES PLAQUETTES (OU THROMBOCYTES) COMME PREUVE DE CONCEPT, AFIN D’ORIENTER LES NANOSYSTÈMES VERS LES RÉGIONS DU SYSTÈME VASCULAIRE CÉRÉBRAL CAUSANT L’ACCIDENT ISCHÉMIQUE. L’AVC A UN GRAND IMPACT SUR NOTRE SOCIÉTÉ, ÉTANT LA PREMIÈRE CAUSE DE HANDICAP EN ESPAGNE. EN OUTRE, L’AVC EST UNE EXCELLENTE DIANA POUR LA NANOMÉDECINE, PUISQUE LA ZONE À TRAITER (THROMB SITUÉE DANS UNE ARTÈRE CÉRÉBRALE) SE TROUVE DANS LE SYSTÈME VASCULAIRE (NOTEZ QUE TRAVERSER LA BARRIÈRE HÉMATO-ENCÉPHALIQUE N’EST PAS UN PROBLÈME ICI). DANS CE PROJET, NOUS EXPLORERONS UNE NOUVELLE APPROCHE BASÉE SUR LA SPÉCIFICITÉ DES PLAQUETTES MIGRATRICES VERS LES PROCESSUS D’HÉMOSTASE ET DE THROMBOSE, À METTRE EN ŒUVRE DANS LES NANOSYSTÈMES QUI SERONT DÉVELOPPÉS. À CETTE FIN, IL EST PROPOSÉ DE CONCEVOIR UNE ENVELOPPE/COUVERTURE DE PROTÉINES ET DE COMPOSANTS MEMBRANAIRES EXTRAITS DE PLAQUETTES, SUR NANOCAPSULAS (NCS), IMITANT AINSI LA STRUCTURE, L’ORGANISATION ET LA SIGNALISATION DE LA SURFACE DES PLAQUETTES. LES PROPRIÉTÉS BIOPHYSICO-CHIMIQUES DES NANOSYSTÈMES DÉVELOPPÉS, AINSI QUE LEUR SPÉCIFICITÉ ET LEUR VIABILITÉ IN VITRO SERONT ÉTUDIÉS. DES ÉTUDES DE BASE SUR LA BIODISTRIBUTION PAR IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE (IRM) ET UN TOMOGRAPHE À ÉMISSION DE POSITRONS (PET) SERONT RÉALISÉES, AINSI QU’UNE DÉMONSTRATION DE CONCEPT AVEC SONOSENSIBLES NCS BIOMIMÉTIQUE DANS UN MODÈLE ANIMAL D’ISCHÉMIE CÉRÉBRALE. (French)
4 December 2021
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Santiago de Compostela
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Identifiers
CTQ2017-89588-R
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