Opis projektu
Projektowanie in silico i ocena eksperymentalna terapii RNA w chorobach płuc
Terapeutyki RNA to nowa klasa leków, które wykorzystują cząsteczki RNA do leczenia chorób lub zapobiegania im. Terapeutyki interferencji RNA opierają się na naturalnym mechanizmie wyciszania określonych genów. Pomimo potencjału tego rodzaju terapii w zwalczaniu dotąd nienaruszalnych celów w płucach, istniejące formuły RNA są niestabilne w przypadku podawania wziewnego. W związku z tym zespół projektu RatInhalRNA finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych będzie pracować nad usprawnieniem terapii RNA stosowanej w chorobach płuc. Naukowcy wykorzystają strategie dynamiki molekularnej i uczenia maszynowego w połączeniu z syntezą polimerów i charakterystyką fizykochemiczną na potrzeby optymalizacji nanocząstek z myślą o dostarczaniu terapeutyków RNA do płuc.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemicznenauka o polimerach
- medycyna i nauki o zdrowiunauki o zdrowiuchoroby zakaźnewirus RNAkoronawirusy
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykaRNA
- inżynieria i technologiananotechnologiananomateriały
- inżynieria i technologiabiotechnologia przemysłowabiomateriały
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
80539 MUNCHEN
Niemcy