MULTIFUNCTIONAL NANOQUIMERS BASED ON PROTEINS SUCH AS TERANOSTIC NANOVEICULES FOR MYOCARDIAL INFARCTION THERAPY. (Q3135041)
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Project Q3135041 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | MULTIFUNCTIONAL NANOQUIMERS BASED ON PROTEINS SUCH AS TERANOSTIC NANOVEICULES FOR MYOCARDIAL INFARCTION THERAPY. |
Project Q3135041 in Spain |
Statements
102,245.0 Euro
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204,490.0 Euro
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50.0 percent
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16 October 2015
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13 March 2018
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FUNDACION CENTRO NAL DE INV. CARDIOVASCULARES CARLOS III
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40°25'0.12"N, 3°42'12.89"W
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28079
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SALUD, CAMBIO DEMOGRAFICO Y BIENESTAR DE LA SOCIEDAD SON UN RETO QUE AFECTA A TODA LA POBLACION MUNDIAL Y ES UNA REALIDAD BIEN ESTABLECIDA EL TREMENDO IMPACTO QUE EL DESARROLLO DE LA NANOTECNOLOGIA HA TENIDO EN LA SOCIEDAD Y EN ESPECIAL EN LA MEDICINA. SIN EMBARGO, ESTOS NANO-OBJETOS NO SUELEN ESTAR PLENAMENTE CARACTERIZADOS EN EL ENTORNO BIOLOGICO DE APLICACION Y SOLO RECIENTEMENTE LA COMUNIDAD CIENTIFICA HA EMPEZADO A ENFRENTARSE ACTIVAMENTE A ESTA CUESTION. EN CONSECUENCIA, A PESAR DE LAS GRANDES EXPECTATIVAS, LA APLICACION EFICAZ DE LOS NANOMATERIALES EN LA PRACTICA CLINICA SE VE OBSTACULIZADA POR LA LIMITADA COMPRENSION Y CONTROL SOBRE SUS INTERACCIONES CON LOS SISTEMAS COMPLEJOS BIOLOGICOS O PATOLOGICOS. DE HECHO, CUANDO UN NANOMATERIAL (MNPS) ENTRA EN UN ENTORNO FISIOLOGICO, INTERACTUA FUERTEMENTE CON MOLECULAS BIOLOGICAS ENDOGENAS Y SU SUPERFICIE SE RECUBRE INMEDIATAMENTE POR UNA CAPA DE PROTEINAS QUE FORMAN LO QUE SE CONOCE COMO 'CORONA PROTEICA¿ (PC). POR LO TANTO, TODAS LAS FUNCIONALIDADES TERANOSTICA INSERTADAS QUIMICAMENTE EN LA SUPERFICIE DEL NANOVECTOR DURANTE SU SINTESIS SERAN ENVUELTAS Y ENMASCARADAS INFLUYENDO NEGATIVAMENTE SOBRE LA RESPUESTA FISIOLOGICA. EN LOS ULTIMOS DOS DECENIOS, EL INFARTO DE MIOCARDIO (AMI) SE HA CONVERTIDO EN UN PROBLEMA DE SALUD MUNDIAL. ENTRE LAS ESTRATEGIAS TERAPEUTICAS MAS RELEVANTES UTILIZADAS EN ESTA PATOLOGIA, LA ADMINISTRACION DE FACTORES DE CRECIMIENTOS ANGIOGENICOS HA DEMOSTRADO SER ALTAMENTE EFECTIVA. DEBIDO A LA INSURGENCIA DE GRAVES EFECTOS SECUNDARIOS RELACIONADOS CON LA ADMINISTRACION SISTEMICA, EL SUMINISTRO DIRIGIDO DE UNA ADECUADA DOSIS TERAPEUTICA DEL FACTOR DE CRECIMIENTO HA SIDO DESCRITO COMO LA UNICA ALTERNATIVA VIABLE. BASANDOSE EN LOS RETOS ANTERIORMENTE MENCIONADO Y EN BASE A LA FRASE COMUN "SI NO PUEDES VENCERLOS, UNETE A ELLOS", SE PROPONE AQUI UN ENFOQUE SIN PRECEDENTES BASADO EN LA EMULACION DEL MECANISMO DE FORMACION DE PC BIOLOGICA PERO REALIZANDO LA CREACION, DE MANERA CONTROLADA, DE UNA PROTEINA-CORONA ARTIFICIAL (ARTPC) QUE ENVUELVA EL NANOMATERIAL MAGNETICO SELECCIONADO. ESTA CAPA DE PROTEINA ARTIFICIAL (CON LIPASA COMO PLATAFORMA GENERAL MULTIVALENTE PARA LA INCORPORACION EFICIENTE 'A LA CARTA' DE DIFERENTES MOLECULAS) ESTARA COMPUESTA POR QUIMERAS BASADAS EN PROTEINAS MULTIFUNCIONALIDADAS (PX) QUE LLEVAN EN SU SUPERFICIE TODAS LAS FUNCIONALIDADES REQUERIDAS POR LA ACTIVIDAD TERANOSTICA FINAL Y OTORGANDOLE LA DESEADA CAPACIDAD DE EVITAR LA FORMACION DE PC (MNP-PXS). POR LO TANTO UNA BIBLIOTECA DE MNP-PXS TERANOSTICAS SERA PRODUCIDA Y CARACTERIZADA AMPLIAMENTE IN VITRO APLICANDO UN PROTOCOLO ALTAMENTE INTEGRADO (POR EJEMPLO, FISICA, TOXICOLOGICO, PROTEOMICA Y TECNICAS DE CRIBADO DE ALTO CONTENIDO). EL MEJOR CANDIDATO SERA LUEGO UTILIZADO PARA LA EVALUACION IN VIVO DE LA PLANIFICADA ACTIVIDAD TERANOSTICA (MEJORA DE IMAGEN MULTIMODAL + EVALUACION EFECTO TERAPEUTICO) EN EL TRATAMIENTO DEL IMA EN MODELOS ANIMALES. GRACIAS A UN ANALISIS BIOINFORMATICA DE LA GRAN BASE DE DATOS GENERADA CON RESPECTO A LA RELACION DIRECTA ENTRE LA ADSORCION DE PROTEINAS (FORMACION DE PC) Y LAS CARACTERISTICAS MNP-PXS, SE ESPERA PODER DEFINIR EL ASPECTO MECANICISTA DE LA FORMACION DE LA PC EN LA SUPERFICIE DEL NANOMATERIAL. GRACIAS A LA ESTANDARIZACION DE ESTA ESTRATEGIA, SE ESPERA QUE ESTE PROYECTO PUEDA CONVERTIRSE EN UN PARADIGMA DE REFERENCIA PARA EL DISEÑO RACIONAL DE LOS NANOMATERIALES CON POSIBLES APLICACION EN BIOMEDICINA U OTRAS AREAS DE INVESTIGACION A TAMAÑO NANOESCALA. (Spanish)
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HEALTH, DEMOGRAPHIC CHANGE AND WELL-BEING OF SOCIETY ARE A CHALLENGE THAT AFFECTS THE ENTIRE WORLD POPULATION AND IT IS A WELL-ESTABLISHED REALITY THE TREMENDOUS IMPACT THAT THE DEVELOPMENT OF NANOTECHNOLOGY HAS HAD ON SOCIETY AND ESPECIALLY IN MEDICINE. HOWEVER, THESE NANO-OBJECTS ARE OFTEN NOT FULLY CHARACTERISED IN THE BIOLOGICAL ENVIRONMENT OF APPLICATION AND ONLY RECENTLY HAS THE SCIENTIFIC COMMUNITY ACTIVELY BEGUN TO DEAL WITH THIS QUESTION. CONSEQUENTLY, DESPITE HIGH EXPECTATIONS, THE EFFECTIVE APPLICATION OF NANOMATERIALS IN CLINICAL PRACTICE IS HAMPERED BY LIMITED UNDERSTANDING AND CONTROL OVER THEIR INTERACTIONS WITH COMPLEX BIOLOGICAL OR PATHOLOGICAL SYSTEMS. IN FACT, WHEN A NANOMATERIAL (MNPS) ENTERS A PHYSIOLOGICAL ENVIRONMENT, IT STRONGLY INTERACTS WITH ENDOGENOUS BIOLOGICAL MOLECULES AND ITS SURFACE IS IMMEDIATELY COATED BY A LAYER OF PROTEINS THAT FORM WHAT IS KNOWN AS ‘PROTEIN CROWN’ (PC). THEREFORE, ALL TERANOSTIC FUNCTIONALITIES CHEMICALLY INSERTED INTO THE SURFACE OF THE NANOVECTOR DURING ITS SYNTHESIS WILL BE WRAPPED AND MASKED, NEGATIVELY INFLUENCING THE PHYSIOLOGICAL RESPONSE. IN THE LAST TWO DECADES, MYOCARDIAL INFARCTION (AMI) HAS BECOME A GLOBAL HEALTH PROBLEM. AMONG THE MOST RELEVANT THERAPEUTIC STRATEGIES USED IN THIS PATHOLOGY, THE ADMINISTRATION OF GROWTH FACTORS ANGIOGENICOS HAS PROVEN TO BE HIGHLY EFFECTIVE. DUE TO THE INSURGENCY OF SEVERE SIDE EFFECTS RELATED TO SYSTEMIC ADMINISTRATION, THE TARGETED SUPPLY OF AN APPROPRIATE THERAPEUTIC DOSE OF THE GROWTH FACTOR HAS BEEN DESCRIBED AS THE ONLY VIABLE ALTERNATIVE. BASED ON THE CHALLENGES MENTIONED ABOVE AND BASED ON THE COMMON PHRASE “IF YOU CAN'T BEAT THEM, JOIN THEM,” WE PROPOSE HERE AN UNPRECEDENTED APPROACH BASED ON THE EMULATION OF THE MECHANISM OF FORMATION OF BIOLOGICAL PC BUT PERFORMING THE CREATION, IN A CONTROLLED WAY, OF AN ARTIFICIAL PROTEIN-CROWN (ARTPC) THAT WRAPS THE SELECTED MAGNETIC NANOMATERIAL. THIS LAYER OF ARTIFICIAL PROTEIN (WITH LIPASE AS A GENERAL MULTIVALENT PLATFORM FOR THE EFFICIENT INCORPORATION ‘A LA CARTE’ OF DIFFERENT MOLECULES) WILL BE COMPOSED OF CHIMERAS BASED ON MULTIFUNCIONALITY PROTEINS (PX) THAT CARRY ON ITS SURFACE ALL THE FUNCTIONALITIES REQUIRED BY THE FINAL TERANOSTIC ACTIVITY AND GIVING IT THE DESIRED ABILITY TO AVOID PC FORMATION (MNP-PXS). THEREFORE, A LIBRARY OF MNP-PXS TERANOSTICAS WILL BE PRODUCED AND CHARACTERISED EXTENSIVELY IN VITRO BY APPLYING A HIGHLY INTEGRATED PROTOCOL (E.G. PHYSICAL, TOXICOLOGICAL, PROTEOMIC AND HIGH-CONTENT SCREENING TECHNIQUES). THE BEST CANDIDATE WILL THEN BE USED FOR IN VIVO EVALUATION OF PLANNED TERANOSTICA ACTIVITY (IMPROVEMENT OF MULTIMODAL IMAGE + THERAPEUTIC EFFECT EVALUATION) IN THE TREATMENT OF AMI IN ANIMAL MODELS. THANKS TO A BIOINFORMATIC ANALYSIS OF THE LARGE DATABASE GENERATED WITH RESPECT TO THE DIRECT RELATIONSHIP BETWEEN PROTEIN ADSORPTION (PC FORMATION) AND MNP-PXS CHARACTERISTICS, IT IS EXPECTED TO BE ABLE TO DEFINE THE MECHANISTIC ASPECT OF PC FORMATION ON THE SURFACE OF THE NANOMATERIAL. THANKS TO THE STANDARDISATION OF THIS STRATEGY, IT IS EXPECTED THAT THIS PROJECT CAN BECOME A PARADIGM OF REFERENCE FOR THE RATIONAL DESIGN OF NANOMATERIALS WITH POSSIBLE APPLICATION IN BIOMEDICINE OR OTHER AREAS OF RESEARCH AT NANOSCALE SIZE. (English)
12 October 2021
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LA SANTÉ, L’ÉVOLUTION DÉMOGRAPHIQUE ET LE BIEN-ÊTRE DE LA SOCIÉTÉ SONT UN DÉFI QUI TOUCHE L’ENSEMBLE DE LA POPULATION MONDIALE ET C’EST UNE RÉALITÉ BIEN ÉTABLIE L’IMPACT ÉNORME QUE LE DÉVELOPPEMENT DES NANOTECHNOLOGIES A EU SUR LA SOCIÉTÉ ET EN PARTICULIER DANS LE DOMAINE DE LA MÉDECINE. CEPENDANT, CES NANO-OBJETS NE SONT SOUVENT PAS ENTIÈREMENT CARACTÉRISÉS DANS L’ENVIRONNEMENT BIOLOGIQUE D’APPLICATION ET LA COMMUNAUTÉ SCIENTIFIQUE N’A COMMENCÉ À TRAITER CETTE QUESTION QUE RÉCEMMENT. PAR CONSÉQUENT, MALGRÉ DES ATTENTES ÉLEVÉES, L’APPLICATION EFFICACE DES NANOMATÉRIAUX DANS LA PRATIQUE CLINIQUE EST ENTRAVÉE PAR UNE COMPRÉHENSION ET UN CONTRÔLE LIMITÉS DE LEURS INTERACTIONS AVEC DES SYSTÈMES BIOLOGIQUES OU PATHOLOGIQUES COMPLEXES. EN FAIT, LORSQU’UN NANOMATÉRIAU (MNPS) PÉNÈTRE DANS UN ENVIRONNEMENT PHYSIOLOGIQUE, IL INTERAGIT FORTEMENT AVEC DES MOLÉCULES BIOLOGIQUES ENDOGÈNES ET SA SURFACE EST IMMÉDIATEMENT RECOUVERTE D’UNE COUCHE DE PROTÉINES QUI FORMENT CE QUE L’ON APPELLE «LA COURONNE PROTÉIQUE» (PC). PAR CONSÉQUENT, TOUTES LES FONCTIONNALITÉS TERANOSTIC INSÉRÉES CHIMIQUEMENT DANS LA SURFACE DU NANOVECTOR PENDANT SA SYNTHÈSE SERONT ENVELOPPÉES ET MASQUÉES, CE QUI INFLUENCE NÉGATIVEMENT LA RÉPONSE PHYSIOLOGIQUE. AU COURS DES DEUX DERNIÈRES DÉCENNIES, L’INFARCTUS DU MYOCARDE (AMI) EST DEVENU UN PROBLÈME DE SANTÉ MONDIAL. PARMI LES STRATÉGIES THÉRAPEUTIQUES LES PLUS PERTINENTES UTILISÉES DANS CETTE PATHOLOGIE, L’ADMINISTRATION DES FACTEURS DE CROISSANCE ANGIOGENICOS S’EST RÉVÉLÉE TRÈS EFFICACE. EN RAISON DE L’INSURRECTION DES EFFETS SECONDAIRES GRAVES LIÉS À L’ADMINISTRATION SYSTÉMIQUE, L’APPORT CIBLÉ D’UNE DOSE THÉRAPEUTIQUE APPROPRIÉE DU FACTEUR DE CROISSANCE A ÉTÉ DÉCRIT COMME LA SEULE ALTERNATIVE VIABLE. SUR LA BASE DES DÉFIS MENTIONNÉS CI-DESSUS ET BASÉS SUR L’EXPRESSION COMMUNE «SI VOUS NE POUVEZ PAS LES BATTRE, REJOIGNEZ-LES», NOUS PROPOSONS ICI UNE APPROCHE SANS PRÉCÉDENT BASÉE SUR L’ÉMULATION DU MÉCANISME DE FORMATION DE PC BIOLOGIQUE, MAIS RÉALISANT LA CRÉATION, DE MANIÈRE CONTRÔLÉE, D’UNE COURROIE PROTÉIQUE ARTIFICIELLE (ARTPC) QUI ENVELOPPE LE NANOMATÉRIAU MAGNÉTIQUE SÉLECTIONNÉ. CETTE COUCHE DE PROTÉINE ARTIFICIELLE (AVEC LA LIPASE COMME PLATE-FORME MULTIVALENTE GÉNÉRALE POUR L’INCORPORATION EFFICACE «A LA CARTE» DE DIFFÉRENTES MOLÉCULES) SERA COMPOSÉE DE CHIMÈRES BASÉES SUR DES PROTÉINES MULTIFUNCIONALITÉ (PX) QUI PORTENT SUR SA SURFACE TOUTES LES FONCTIONNALITÉS REQUISES PAR L’ACTIVITÉ TERANOSTIC FINALE ET LUI DONNENT LA CAPACITÉ DÉSIRÉE D’ÉVITER LA FORMATION DE PC (MNP-PXS). PAR CONSÉQUENT, UNE BIBLIOTHÈQUE DE MNP-PXS TERANOSTICAS SERA PRODUITE ET CARACTÉRISÉE LARGEMENT IN VITRO PAR L’APPLICATION D’UN PROTOCOLE TRÈS INTÉGRÉ (TECHNIQUES DE DÉPISTAGE PHYSIQUE, TOXICOLOGIQUE, PROTÉOMIQUE ET À HAUTE TENEUR). LE MEILLEUR CANDIDAT SERA ENSUITE UTILISÉ POUR L’ÉVALUATION IN VIVO DE L’ACTIVITÉ TERANOSTICA PLANIFIÉE (AMÉLIORATION DE L’IMAGE MULTIMODALE + ÉVALUATION DES EFFETS THÉRAPEUTIQUES) DANS LE TRAITEMENT DE L’IMA DANS LES MODÈLES ANIMAUX. GRÂCE À UNE ANALYSE BIOINFORMATIQUE DE LA GRANDE BASE DE DONNÉES GÉNÉRÉE EN CE QUI CONCERNE LA RELATION DIRECTE ENTRE L’ADSORPTION PROTÉIQUE (FORMATION DE PC) ET LES CARACTÉRISTIQUES DU MNP-PXS, ELLE DEVRAIT POUVOIR DÉFINIR L’ASPECT MÉCANISTIQUE DE LA FORMATION DE PC À LA SURFACE DU NANOMATÉRIAU. GRÂCE À LA NORMALISATION DE CETTE STRATÉGIE, ON S’ATTEND À CE QUE CE PROJET DEVIENNE UN PARADIGME DE RÉFÉRENCE POUR LA CONCEPTION RATIONNELLE DES NANOMATÉRIAUX AVEC UNE APPLICATION POSSIBLE EN BIOMÉDECINE OU DANS D’AUTRES DOMAINES DE RECHERCHE À L’ÉCHELLE NANOMÉTRIQUE. (French)
2 December 2021
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GESUNDHEIT, DEMOGRAFISCHER WANDEL UND DAS WOHLERGEHEN DER GESELLSCHAFT SIND EINE HERAUSFORDERUNG, DIE DIE GESAMTE WELTBEVÖLKERUNG BETRIFFT, UND ES IST EINE ETABLIERTE REALITÄT, DIE DIE ENORME AUSWIRKUNG DER ENTWICKLUNG DER NANOTECHNOLOGIE AUF DIE GESELLSCHAFT UND VOR ALLEM IN DER MEDIZIN HAT. ALLERDINGS SIND DIESE NANOOBJEKTE IN DER BIOLOGISCHEN UMGEBUNG DER ANWENDUNG OFT NICHT VOLLSTÄNDIG CHARAKTERISIERT UND ERST VOR KURZEM HAT DIE WISSENSCHAFTLICHE GEMEINSCHAFT DAMIT BEGONNEN, SICH AKTIV MIT DIESER FRAGE AUSEINANDERZUSETZEN. DAHER WIRD DIE EFFEKTIVE ANWENDUNG VON NANOMATERIALIEN IN DER KLINISCHEN PRAXIS TROTZ HOHER ERWARTUNGEN DURCH BEGRENZTES VERSTÄNDNIS UND KONTROLLE IHRER WECHSELWIRKUNGEN MIT KOMPLEXEN BIOLOGISCHEN ODER PATHOLOGISCHEN SYSTEMEN BEHINDERT. WENN EIN NANOMATERIAL (MNPS) IN EINE PHYSIOLOGISCHE UMGEBUNG EINTRITT, INTERAGIERT ES STARK MIT ENDOGENEN BIOLOGISCHEN MOLEKÜLEN UND SEINE OBERFLÄCHE WIRD SOFORT VON EINER PROTEINSCHICHT BESCHICHTET, DIE DIE SOGENANNTE PROTEINKRONE (PC) BILDET. DAHER WERDEN ALLE TERANOSTIC-FUNKTIONALITÄTEN CHEMISCH IN DIE OBERFLÄCHE DES NANOVEKTORS WÄHREND SEINER SYNTHESE EINGEWICKELT UND MASKIERT, WAS DIE PHYSIOLOGISCHE REAKTION NEGATIV BEEINFLUSST. IN DEN LETZTEN ZWEI JAHRZEHNTEN IST MYOKARDINFARKT (AMI) ZU EINEM GLOBALEN GESUNDHEITSPROBLEM GEWORDEN. ZU DEN WICHTIGSTEN THERAPEUTISCHEN STRATEGIEN, DIE IN DIESER PATHOLOGIE EINGESETZT WERDEN, HAT SICH DIE VERABREICHUNG VON WACHSTUMSFAKTOREN ANGIOGENICOS ALS HOCHWIRKSAM ERWIESEN. AUFGRUND DES AUFSTANDES SCHWERER NEBENWIRKUNGEN IM ZUSAMMENHANG MIT DER SYSTEMISCHEN VERABREICHUNG WURDE DIE GEZIELTE BEREITSTELLUNG EINER GEEIGNETEN THERAPEUTISCHEN DOSIS DES WACHSTUMSFAKTORS ALS EINZIGE GANGBARE ALTERNATIVE BESCHRIEBEN. BASIEREND AUF DEN OBEN GENANNTEN HERAUSFORDERUNGEN UND BASIEREND AUF DEM GEMEINSAMEN SATZ „WENN SIE SIE NICHT SCHLAGEN, TRETEN SIE IHNEN AN“, SCHLAGEN WIR HIER EINEN BEISPIELLOSEN ANSATZ VOR, DER AUF DER EMULATION DES MECHANISMUS DER BILDUNG DES BIOLOGISCHEN PCS BASIERT, ABER DIE ERSTELLUNG EINER KÜNSTLICHEN PROTEIN-KRONE (ARTPC) KONTROLLIERT DURCHFÜHRT, DIE DAS AUSGEWÄHLTE MAGNETISCHE NANOMATERIAL UMHÜLLT. DIESE SCHICHT DES KÜNSTLICHEN PROTEINS (MIT LIPASE ALS ALLGEMEINE MULTIVALENTE PLATTFORM FÜR DIE EFFIZIENTE EINBETTUNG „A LA CARTE“ VERSCHIEDENER MOLEKÜLE) BESTEHT AUS CHIMERAS, DIE AUF MULTIFUNCIONALITÄTSPROTEINEN (PX) BASIEREN, DIE AUF IHRER OBERFLÄCHE ALLE FUNKTIONEN TRAGEN, DIE DURCH DIE ABSCHLIESSENDE TERANOSTIC-AKTIVITÄT ERFORDERLICH SIND UND IHR DIE GEWÜNSCHTE FÄHIGKEIT GEBEN, DIE PC-FORMATION (MNP-PXS) ZU VERMEIDEN. DAHER WIRD EINE BIBLIOTHEK VON MNP-PXS TERANOSTICAS HERGESTELLT UND DURCH ANWENDUNG EINES HOCHINTEGRIERTEN PROTOKOLLS (Z. B. PHYSIKALISCHE, TOXIKOLOGISCHE, PROTEOMISCHE UND HOCHINHALTIGE SCREENING-TECHNIKEN) UMFASSEND IN VITRO CHARAKTERISIERT. DER BESTE KANDIDAT WIRD DANN ZUR IN-VIVO-BEWERTUNG DER GEPLANTEN TERANOSTICA-AKTIVITÄT (VERBESSERUNG DES MULTIMODALEN BILDES + THERAPEUTISCHER EFFEKTBEWERTUNG) BEI DER BEHANDLUNG VON AMI IN TIERMODELLEN VERWENDET. DANK EINER BIOINFORMATISCHEN ANALYSE DER GROSSEN DATENBANK, DIE IN BEZUG AUF DIE DIREKTE BEZIEHUNG ZWISCHEN PROTEINADSORPTION (PC-FORMATION) UND MNP-PXS-EIGENSCHAFTEN ERZEUGT WIRD, WIRD ERWARTET, DASS SIE IN DER LAGE SEIN WIRD, DEN MECHANISTISCHEN ASPEKT DER PC-FORMATION AUF DER OBERFLÄCHE DES NANOMATERIALS ZU DEFINIEREN. DANK DER STANDARDISIERUNG DIESER STRATEGIE WIRD ERWARTET, DASS DIESES PROJEKT ZU EINEM PARADIGMA DER REFERENZ FÜR DIE RATIONELLE GESTALTUNG VON NANOMATERIALIEN MIT MÖGLICHER ANWENDUNG IN DER BIOMEDIZIN ODER ANDEREN FORSCHUNGSBEREICHEN AUF NANOMASSSTAB WERDEN KANN. (German)
9 December 2021
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GEZONDHEID, DEMOGRAFISCHE VERANDERINGEN EN HET WELZIJN VAN DE SAMENLEVING ZIJN EEN UITDAGING DIE DE HELE WERELDBEVOLKING TREFT EN HET IS EEN GEVESTIGDE REALITEIT DE ENORME IMPACT DIE DE ONTWIKKELING VAN NANOTECHNOLOGIE HEEFT GEHAD OP DE SAMENLEVING EN VOORAL IN DE GENEESKUNDE. DEZE NANO-OBJECTEN WORDEN ECHTER VAAK NIET VOLLEDIG GEKARAKTERISEERD IN DE BIOLOGISCHE OMGEVING VAN TOEPASSING EN PAS ONLANGS IS DE WETENSCHAPPELIJKE GEMEENSCHAP ACTIEF BEGONNEN MET DE BEHANDELING VAN DEZE KWESTIE. ONDANKS HOGE VERWACHTINGEN WORDT DE EFFECTIEVE TOEPASSING VAN NANOMATERIALEN IN DE KLINISCHE PRAKTIJK GEHINDERD DOOR EEN BEPERKT BEGRIP VAN EN CONTROLE OVER HUN INTERACTIES MET COMPLEXE BIOLOGISCHE OF PATHOLOGISCHE SYSTEMEN. IN FEITE, WANNEER EEN NANOMATERIAAL (MNPS) IN EEN FYSIOLOGISCHE OMGEVING TERECHTKOMT, HEEFT HET EEN STERKE WISSELWERKING MET ENDOGENE BIOLOGISCHE MOLECULEN EN WORDT HET OPPERVLAK ONMIDDELLIJK BEDEKT MET EEN LAAG EIWITTEN DIE WAT BEKEND STAAT ALS „EIWITKROON” (PC) VORMEN. DAAROM ZULLEN ALLE TERANOSTIC-FUNCTIONALITEITEN DIE TIJDENS DE SYNTHESE CHEMISCH IN HET OPPERVLAK VAN DE NANOVECTOR WORDEN INGEBRACHT, WORDEN GEWIKKELD EN GEMASKEERD, WAARDOOR DE FYSIOLOGISCHE RESPONS NEGATIEF WORDT BEÏNVLOED. IN DE AFGELOPEN TWEE DECENNIA IS MYOCARDINFARCT (AMI) EEN WERELDWIJD GEZONDHEIDSPROBLEEM GEWORDEN. ONDER DE MEEST RELEVANTE THERAPEUTISCHE STRATEGIEËN DIE IN DEZE PATHOLOGIE WORDEN GEBRUIKT, IS DE TOEDIENING VAN GROEIFACTOREN ANGIOGENICOS ZEER EFFECTIEF GEBLEKEN. VANWEGE DE OPSTAND VAN ERNSTIGE BIJWERKINGEN IN VERBAND MET SYSTEMISCHE TOEDIENING IS DE GERICHTE LEVERING VAN EEN GESCHIKTE THERAPEUTISCHE DOSIS VAN DE GROEIFACTOR BESCHREVEN ALS HET ENIGE HAALBARE ALTERNATIEF. OP BASIS VAN DE HIERBOVEN GENOEMDE UITDAGINGEN EN OP BASIS VAN DE GEMEENSCHAPPELIJKE ZIN „ALS JE ZE NIET KUNT VERSLAAN, DOE JE MEE”, STELLEN WE HIER EEN ONGEKENDE AANPAK VOOR GEBASEERD OP DE EMULATIE VAN HET MECHANISME VAN DE VORMING VAN BIOLOGISCHE PC’S, MAAR HET UITVOEREN VAN DE CREATIE, OP EEN GECONTROLEERDE MANIER, VAN EEN KUNSTMATIGE EIWITKROON (ARTPC) DIE HET GESELECTEERDE MAGNETISCHE NANOMATERIAAL WIKKELT. DEZE LAAG VAN KUNSTMATIGE EIWITTEN (MET LIPASE ALS ALGEMEEN MULTIVALENT PLATFORM VOOR DE EFFICIËNTE INTEGRATIE VAN ’A LA CARTE' VAN VERSCHILLENDE MOLECULEN) ZAL BESTAAN UIT CHIMERA’S GEBASEERD OP MULTIFUNCIONALITEIT EIWITTEN (PX) DIE OP ZIJN OPPERVLAK ALLE FUNCTIONALITEITEN DIE NODIG ZIJN VOOR DE UITEINDELIJKE TERANOSTIC ACTIVITEIT EN HET DE GEWENSTE MOGELIJKHEID OM PC-VORMING TE VOORKOMEN (MNP-PXS) DRAGEN. DAAROM ZAL EEN BIBLIOTHEEK VAN MNP-PXS TERANOSTICAS IN VITRO WORDEN GEPRODUCEERD EN GEKENMERKT DOOR TOEPASSING VAN EEN STERK GEÏNTEGREERD PROTOCOL (E.G. FYSISCHE, TOXICOLOGISCHE, PROTEOMISCHE EN HIGH-CONTENT SCREENINGTECHNIEKEN). DE BESTE KANDIDAAT ZAL DAN WORDEN GEBRUIKT VOOR IN VIVO EVALUATIE VAN GEPLANDE TERANOSTICA-ACTIVITEIT (VERBETERING VAN MULTIMODAAL BEELD + THERAPEUTISCHE EFFECTBEOORDELING) BIJ DE BEHANDELING VAN AMI IN DIERMODELLEN. DANKZIJ EEN BIO-INFORMATISCHE ANALYSE VAN DE GROTE DATABASE DIE WORDT GEGENEREERD MET BETREKKING TOT DE DIRECTE RELATIE TUSSEN EIWITADSORPTIE (PC-VORMING) EN MNP-PXS-KENMERKEN, WORDT VERWACHT DAT HET IN STAAT IS OM HET MECHANISTISCHE ASPECT VAN DE PC-VORMING OP HET OPPERVLAK VAN HET NANOMATERIAAL TE DEFINIËREN. DANKZIJ DE STANDAARDISERING VAN DEZE STRATEGIE WORDT VERWACHT DAT DIT PROJECT EEN REFERENTIEPARADIGMA KAN WORDEN VOOR HET RATIONELE ONTWERP VAN NANOMATERIALEN MET MOGELIJKE TOEPASSING IN BIOGENEESKUNDE OF ANDERE ONDERZOEKSGEBIEDEN OP NANOSCHAALGROOTTE. (Dutch)
17 December 2021
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LA SALUTE, IL CAMBIAMENTO DEMOGRAFICO E IL BENESSERE DELLA SOCIETÀ SONO UNA SFIDA CHE COLPISCE L'INTERA POPOLAZIONE MONDIALE ED È UNA REALTÀ CONSOLIDATA L'ENORME IMPATTO CHE LO SVILUPPO DELLE NANOTECNOLOGIE HA AVUTO SULLA SOCIETÀ E SOPRATTUTTO SULLA MEDICINA. TUTTAVIA, QUESTI NANO-OGGETTI SPESSO NON SONO COMPLETAMENTE CARATTERIZZATI NELL'AMBIENTE BIOLOGICO DI APPLICAZIONE E SOLO DI RECENTE LA COMUNITÀ SCIENTIFICA HA INIZIATO ATTIVAMENTE AD AFFRONTARE TALE QUESTIONE. DI CONSEGUENZA, NONOSTANTE LE ASPETTATIVE ELEVATE, L'EFFICACE APPLICAZIONE DEI NANOMATERIALI NELLA PRATICA CLINICA È OSTACOLATA DA UNA LIMITATA COMPRENSIONE E CONTROLLO DELLE LORO INTERAZIONI CON SISTEMI BIOLOGICI O PATOLOGICI COMPLESSI. INFATTI, QUANDO UN NANOMATERIALE (MNPS) ENTRA IN UN AMBIENTE FISIOLOGICO, INTERAGISCE FORTEMENTE CON MOLECOLE BIOLOGICHE ENDOGENE E LA SUA SUPERFICIE VIENE IMMEDIATAMENTE RICOPERTA DA UNO STRATO DI PROTEINE CHE FORMANO QUELLA CHE È CONOSCIUTA COME "CORONA PROTEICA" (PC). PERTANTO, TUTTE LE FUNZIONALITÀ TERANOSTIC INSERITE CHIMICAMENTE NELLA SUPERFICIE DEL NANOVECTOR DURANTE LA SUA SINTESI SARANNO AVVOLTE E MASCHERATE, INFLUENZANDO NEGATIVAMENTE LA RISPOSTA FISIOLOGICA. NEGLI ULTIMI DUE DECENNI, L'INFARTO MIOCARDICO (AMI) È DIVENTATO UN PROBLEMA DI SALUTE GLOBALE. TRA LE STRATEGIE TERAPEUTICHE PIÙ RILEVANTI UTILIZZATE IN QUESTA PATOLOGIA, LA SOMMINISTRAZIONE DI FATTORI DI CRESCITA ANGIOGENICOS SI È DIMOSTRATA ALTAMENTE EFFICACE. A CAUSA DELL'INSORGENZA DI GRAVI EFFETTI INDESIDERATI CORRELATI ALLA SOMMINISTRAZIONE SISTEMICA, L'OFFERTA MIRATA DI UNA DOSE TERAPEUTICA APPROPRIATA DEL FATTORE DI CRESCITA È STATA DESCRITTA COME L'UNICA ALTERNATIVA VALIDA. SULLA BASE DELLE SFIDE DI CUI SOPRA E SULLA BASE DELLA FRASE COMUNE "SE NON PUOI BATTERLE, UNISCITI A LORO", PROPONIAMO QUI UN APPROCCIO SENZA PRECEDENTI BASATO SULL'EMULAZIONE DEL MECCANISMO DI FORMAZIONE DEL PC BIOLOGICO MA ESEGUENDO LA CREAZIONE, IN MODO CONTROLLATO, DI UNA PROTEINA-CORONA ARTIFICIALE (ARTPC) CHE AVVOLGE IL NANOMATERIALE MAGNETICO SELEZIONATO. QUESTO STRATO DI PROTEINA ARTIFICIALE (CON LIPASI COME PIATTAFORMA MULTIVALENTE GENERALE PER L'EFFICIENTE INCORPORAZIONE ‘A LA CARTE' DI DIVERSE MOLECOLE) SARÀ COMPOSTO DA CHIMERA A BASE DI PROTEINE MULTIFUNCIONALITÀ (PX) CHE PORTANO IN SUPERFICIE TUTTE LE FUNZIONALITÀ RICHIESTE DALL'ATTIVITÀ FINALE TERANOSTIC E GLI CONFERISCONO LA CAPACITÀ DESIDERATA DI EVITARE LA FORMAZIONE DI PC (MNP-PXS). PERTANTO, UNA BIBLIOTECA DI MNP-PXS TERANOSTICAS SARÀ PRODOTTA E CARATTERIZZATA AMPIAMENTE IN VITRO APPLICANDO UN PROTOCOLLO ALTAMENTE INTEGRATO (TECNICHE DI SCREENING AD ALTO CONTENUTO FISICO, TOSSICOLOGICO, PROTEOMICO E AD ALTO CONTENUTO). IL MIGLIOR CANDIDATO SARÀ QUINDI UTILIZZATO PER LA VALUTAZIONE IN VIVO DELL'ATTIVITÀ TERANOSTICA PROGRAMMATA (MIGLIORAMENTO DELL'IMMAGINE MULTIMODALE + VALUTAZIONE DELL'EFFETTO TERAPEUTICO) NEL TRATTAMENTO DELL'AMI NEI MODELLI ANIMALI. GRAZIE AD UN'ANALISI BIOINFORMATICA DEL GRANDE DATABASE GENERATO RISPETTO AL RAPPORTO DIRETTO TRA ADSORBIMENTO PROTEICO (FORMAZIONE PC) E CARATTERISTICHE MNP-PXS, SI PREVEDE DI POTER DEFINIRE L'ASPETTO MECCANICO DELLA FORMAZIONE PC SULLA SUPERFICIE DEL NANOMATERIALE. GRAZIE ALLA STANDARDIZZAZIONE DI QUESTA STRATEGIA, SI PREVEDE CHE QUESTO PROGETTO POSSA DIVENTARE UN PARADIGMA DI RIFERIMENTO PER LA PROGETTAZIONE RAZIONALE DI NANOMATERIALI CON POSSIBILE APPLICAZIONE IN BIOMEDICINA O IN ALTRI SETTORI DI RICERCA SU SCALA NANOMETRICA. (Italian)
16 January 2022
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Madrid
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Identifiers
SAF2014-59118-JIN
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