Projekti / Programi
Razvoj reagentov za diagnostično stratificiranje in tarčno zdravljenje raka na dojki na osnovi tekočinskih biopsij
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.06.00 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B000 |
Biomedicinske vede |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.04 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Medicinska biotehnologija |
nanotelesca, tumorski biomarkerji, tekočinska biopsija, diagnostični reagenti, selekcija protiteles in vitro
Raziskovalci (6)
Organizacije (2)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
10 |
| 2. |
1540 |
Univerza v Novi Gorici |
Nova Gorica |
5920884000 |
0 |
Povzetek
Zmožnost identifikacije biološko različnih tumorskih podtipov glede na izražanje specifičnih biomarkerjev je bistveno izboljšala učinkovitost terapije in prispevala k zmanjšanju toksičnosti zdravljenja zaradi neučinkovitih terapij. Pričakuje se, da bo postopno vključevanje znanja o novih biomarkerjih povečalo možnost oblikovanja optimalnih usmerjenih terapevtskih strategij za vsak biološki profil. Še posebej je pomembno izvajanje sistematičnih diagnostičnih pregledov za prepoznavanje zgodnjih sprememb in preprečevanje razvoja bolezni v napredne primarne in metastatske oblike rakavih obolenj, za katere so sedanje terapije še vedno zelo neučinkovite. Ta pristop bi zagotovil potrebne informacije za optimizirane terapije in zato znatno zmanjšal socialno in ekonomsko breme, ki ga povzročajo rakave bolezni. Hitrost uporabe novega pristopa bo odvisna od uspeha pri iskanju novih biomarkerjev, primernih za natančno stratifikacijo tumorja ter od razvoja zanesljivih vezavnih molekul za selektivno prepoznavanje tumorskih biomarkerjev na celicah in v telesnih tekočinah. Dostopni diagnostični testi za odkrivanje tumorjev v zgodnjih fazah pri (tveganih) populacijah bodo izvedljivi le, če bo diagnostična metodologija zanesljiva in občutljiva, ter hkrati hitra, neinvazivna in poceni. S pregledi telesnih tekočin, ki temeljijo na analizi eksosomskih biomarkerjev, imamo možnost povzeti diagnostični status pacientov, ker se je pokazalo, da je ta skupina zunajceličnih veziklov (ZV) ključna za metastaziranje raka, hkrati pa zlahka dostopna v vsaki telesni tekočini. Trenutno razvoj teh aplikacij omejuje nizdelan protokol čiščenja eksosomov in naš predlog je namenjen reševanju tega problema. K razvoju protokola za čiščenje eksosomov bomo prispevali z razvojem protiteles za eksosome in omogočili razvoj metode z imuno-čiščenjem. Imuno-čiščenje je metoda, ki zagotavlja najbolj čiste frakcije eksosomov in edina, ki je na voljo za ločevanje specifičnih populacij zunajceličnih veziklov, naprimer tumorsko specifičnih eksosomov iz bioloških tekočin. Protitelesa, ki so selektivna za podskupine eksosomov, bodo omogočila njihovo ločevanje in posledično analizo molekularne vsebine posamezne podskupine eksosomov. To bo omogočilo identifikacijo diagnostično pomembnih biomarkerjev. Odkrivanje makromolekul, ki so povezane s tumorji, bo tudi prispevalo k razumevanju bioloških mehanizmov, preko katerih eksosomi omogočajo napredovanje tumorjev, medcelično regulacijo na dolge razdalje in spremembe v mikrookolju tumorjev. Dokazali smo že, da je tehnologija z rekombinantnimi protitelesi primerna za hitro iskanje anti-eksosomskih vezavnih molekul in zdaj predlagamo uvedbo platforme za izdelavo protiteles z eno domeno (nanodelci ali VHHs), namenjenih za tumorske diagnostične aplikacije.
Pomen za razvoj znanosti
Znanstveni učinek. Primerjalna analiza vsebnosti molekul v različnih podskupinah eksosomov nam bo zagotovila osnovne znanstvene podatke za razumevanje bioloških mehanizmov, ki jih omogočajo takšni vezikli; poleg tega bomo pridobili dragocene biomarkerje za celovito diagnostiko.
Socialno-zdravstveni vpliv. Presejalni testi za večinsko prebivalstvo bo postalo izvedljivo za različne tumorje, saj bomo imeli biomarkerje in reagente za izvajanje testov. Pri neinvazivnem pristopu s tekočinsko biopsijo bo postopek postal ekonomsko dostopen in enostavnejši za bolnike. Trenutno so sistemske raziskave, ki prepoznajo začetne stopnje razvoja tumorjev, najučinkovitejša metoda za zmanjšanje smrtnosti raka.
Biotehnološki in gospodarski vpliv. Izbrana protitelesa bomo uporabili za razvoj tako kromatografskih sistemov na osnovi imuno-čiščenja, kot za razvoj diagnostičnih protokolov, ki temeljijo na pretočni citometri. Obe aplikaciji imata velik komercialni interes.
Biološki vpliv. Možnost pridobitve ločene podskupine zunajceličnih veziklov bo omogočila analizo njihove vsebine in analizo njihove porazdelitve. Ta pristop bo omogočil boljše razumevanje mehanizmov, s katerimi eksosomi dosežejo svoje biološke učinke.
Pomen za razvoj Slovenije
Scientific impact. The comparative analysis of the molecular content from different exosomes will provide basic research information useful to understand the biological mechanisms mediated by such vesicles; besides, valuable biomarkers for comprehensive diagnostics will be provided.
Social-medical impact. Large-scale population screening for different tumors will become feasible because we’ll have the biomarkers to look for and the reagents to perform the tests. The non-invasive liquid biopsy approach will make the procedure economically affordable and simpler for the patients. At the present, systemic surveys able to identify early tumor stage remain the most effective method to reduce cancer mortality.
Biotechnological and economic impact. The selected antibodies will be used to develop both immunoaffinity-based chromatographic systems and flow-cytometry-based diagnostic protocols. Both applications have a high commercial interest.
Biological impact. The possibility to obtain single EV sub-populations will finally enable their separate content analysis and the analysis of their biodistribution. This accomplishment will allow for the better understanding of the mechanisms by which exosomes accomplish their biological effects.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
