Projektbeschreibung
Mechanobiologie der Wechselwirkungen zwischen Zellen und Nanopartikeln
Eine erfolgreiche klinische Umsetzung von Therapien auf Nanopartikelbasis erfordert ein besseres Verständnis der Mechanobiologie der Wechselwirkungen zwischen Zellen und Nanopartikeln, um eine Ausrichtung auf unwirksame therapeutische Ziele zu vermeiden. Dank ihrer Mechanosensitivität können Zellen mechanische Signale aus ihrer Mikroumgebung wahrnehmen, die sich auf die Expression von Genen auswirken, die an der Migration, dem Überleben und der Resistenz der Zellen gegenüber Wirkstoffen beteiligt sind. Der Hippo-Signalweg steuert Zellproliferation und Apoptose und ist hervorragend als mechanobiologisches Modell geeignet, da er an pathologischen Prozessen und der Geweberegeneration beteiligt ist. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt MecHA-Nano verfolgt das Ziel, die Einzelheiten der Reaktion des Hippo-Signalwegs auf die Interaktion der Zellen mit Nanopartikeln zu erforschen und auf diese Weise den Weg zum Einsatz von Nanopartikeln als Entschlüsselungswerkzeug der Mechanosensorik zu bereiten.
Ziel
The clinical translation of nanoparticle-based therapies over the last decade has been hampered by issues such as
inefficient targeting and limited therapeutic effect. This poor translational outcome calls for deeper understanding of the
biomechanics of cell-nanoparticle (cell-NP) interactions. Indeed, targeting mechanosensing-activated cell pathways is
suitable for tuning cell fate and readdressing its functions, as mechanosensing components control the expression of genes
involved in the cell’s migration, survival and resistance to drugs. Hippo pathway appears to be one of the most promising
mechanobiology pathway, as it is involved in pathological diseases and tissue regeneration. This project aims to address the
response of this pathway on cells upon interaction with nanoparticles. Indeed, tuning cell mechanosensing with
nanoparticles is likely to hold great potentiality to control cell functionalities. The first objective will be the synthesis of
nanoparticles of different size, shape and stiffness, using a silica scaffold coated with hyaluronic acid via metal-phenolic
network assembly with exceptional physicochemical properties. The second objective consists in the application of Superresolution
microscopy for studying cell-NP interactions with unprecedented detail and unveil the interaction/structure/
spatiotemporal localization of mechanosensing components related to the Hippo pathway (i.e. YAP, actin and focal
adhesions) at molecular level. The third objective will be the deep analysis of the molecular biology and biochemistry of
mechanosensing proteins (i.e. YAP, TAZ, RhoA and Rock), and their downstream effectors (i.e. TEAD and transcriptional
factors) involved in the response to cell-NP interaction. The forth objective will pursue the analysis of these interactions using
NenoVision technology (LiteScope), for measuring cell stiffness at the boundary of cell-NP contact with unique resolution.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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602 00 Brno
Tschechien