Projektbeschreibung
In-silico-Design und experimentelle Bewertung von RNS-Therapeutika für Lungenerkrankungen
Bei RNS-Therapeutika handelt es sich um eine neue Klasse von Arzneimitteln, die RNS-Moleküle zur Behandlung oder Vorbeugung von Krankheiten einsetzen. RNS-Interferenz-Therapeutika beruhen auf einem natürlichen Mechanismus zur Ausschaltung bestimmter Gene. Trotz des Potenzials der RNS-Therapie zur Behandlung von nicht per Arzneimittel ansteuerbaren Zielen in der Lunge sind die bestehenden RNS-Formulierungen für die inhalative Verabreichung instabil. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt RatInhalRNA zielt auf die Verbesserung der RNS-Therapie bei Lungenerkrankungen ab. Die Forschenden werden Strategien der Molekulardynamik und des maschinellen Lernens in Kombination mit Polymersynthese und physikalisch-chemischer Charakterisierung einsetzen, um Nanopartikel für die pulmonale Verabreichung von RNS-Therapeutika zu optimieren.
Ziel
The overarching goal of RatInhalRNA is to computationally predict and develop efficient formulations for pulmonary RNA therapy. New RNA formulations are imperative for clinical RNA delivery beyond the liver. The lung offers undruggable targets which could be treated with RNA therapeutics. However, approved siRNA formulations are not suited for pulmonary delivery due to instability in lung surfactant and during nebulization. Hence, it is my aim to rationally design inhalable and biocompatible polymer-based siRNA formulations for efficient siRNA delivery to the lung.
While biomaterials are commonly optimized empirically via one-variable-at-a-time experimentation, I am the first to combine Design-of-Experiments (DoE) with Molecular Dynamics (MD) Simulations and Machine Learning (ML) to accelerate the discovery and optimization process of siRNA nanocarriers towards the metrics of gene silencing efficacy and biocompatibility at reduced wet-lab resources.
In RatInhalRNA, I will synthesize amphiphilic polyspermines and will prepare siRNA-loaded nanoparticles by microfluidic assembly for experimental assessment of physico-chemical parameters as well as in vitro and in vivo gene silencing efficacy in coronavirus infection models. I will assess siRNA binding of the polyspermines via MD simulations and will analyze the contribution of the nanoparticle design factors on experimental and computational readout responses of the DoE. I will train a support vector machine for supervised ML and will generate models to identify areas of interest. Based on the predictions, I will test additional formulations to obtain a validation dataset for the assessment the ability of the ML algorithm to identify design properties of efficient siRNA nanoparticles for pulmonary delivery.
RatInhalRNA will enable me to predict favorable siRNA nanoparticle characteristics in the future prior to polymer synthesis thereby reducing experimental work and improving sustainability and animal welfare.
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: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Polymerwissenschaft
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Gesundheitswissenschaften Infektionskrankheit RNS-Virus Coronavirus
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik RNS
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Technik und Technologie Industrielle Biotechnologie Biomaterialien
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
80539 MUNCHEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.