Projektbeschreibung
DNA-Transport auf Polymerphysik-Basis verbessert Effizienz des Gen-Elektrotransfers
DNA-Moleküle werden mittels gepulster elektrischer Felder, welche die Durchlässigkeit der Plasmamembran für DNA erhöhen, in Zellen eingebracht. Bei diesem Ansatz sind jedoch die Genexpressionsraten immer noch zu gering. Zur Lösung dieses Problems wird das EU-finanzierte Projekt GETPolPhys Experimente mit bereits vorhandenen DNA-Transportmodellen auf der Grundlage der Polymerphysik miteinander kombinieren, um jene Mechanismen zu entschlüsseln, durch die das elektrische Feld die DNA-Moleküle veranlasst, die Barrieren der extrazellulären Matrix und der Zellmembran zu überwinden. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse können dann die DNA-Elektrotransfer-Protokolle für Anwendungen wie zum Beispiel Gentherapie, Immuntherapie und Impfungen gegen Infektionskrankheiten verbessert werden.
Ziel
Application of pulsed electric field (PEF) can reversibly increase the permeability of the cell membrane allowing the access of otherwise impermeable DNA molecules to the inside of the cell. Introduction of foreign DNA molecules encoding immuno-modulatory proteins, antibodies and antigens into cells using PEF, known as Gene Electro-Transfer (GET), is increasingly used for the modulation of the immune system or immunotherapy. While GET based immunotherapy presents itself as a potent application for treatment of cancer and vaccination against infectious diseases, it is suffering from low levels of transgene expressions in vivo. This low efficiency can largely be attributed to our lack of fundamental understanding of the mechanisms by which DNA molecules overcome the barriers of the extra-cellular matrix and the cell membrane in the presence of an electric field. In this action, I aim to provide this required fundamental understanding using principles of polymer physics, soft matter and statistical mechanics. Experiments based on these principles will be conducted in vitro and in vivo to generate results that can be directly compared to theories and models of DNA transport through the extra-cellular matrix and the cell membrane. Understanding the mechanisms within the frameworks of polymer physics will radically improve the efficiency of GET immunotherapy, because it will provide a mechanistic ground for developing optimum protocols within complex tissue environments that can, at the same time, be readily transferred across tissue types and species.
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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(öffnet in neuem Fenster) H2020-WF-2018-2020
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Finanzierungsplan
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
1000 Ljubljana
Slowenien