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Remote controlling biological systems by sonopharmacology and sonogenetics

Projektbeschreibung

Ultraschall kontrolliert Polynukleinsäureträger, die bioaktive Lasten binden

Licht wird zunehmend in der Biomedizin eingesetzt, um die Aktivität von Arzneimitteln zu induzieren oder die Funktion von Proteinen zu kontrollieren, doch seine geringe Eindringtiefe in Gewebe stellt ein Hindernis für weitere Fortschritte dar. Ultraschall dringt tief ein und kann mit einer Auflösung im Submillimeterbereich im klinischen Umfeld angewendet werden, ohne Zellen und Gewebe zu schädigen. Ziel des ERC-finanzierten Projekts SONOPHARMAGEN ist es, die Aktivität von Medikamenten, Proteinen und Genen mithilfe von Polynukleinsäureträgern, die bioaktive Lasten binden, durch Ultraschall zu steuern. Im Rahmen des Projekts werden diese Träger so konzipiert, dass sie für Ultraschall empfindlich sind und ihre bioaktiven Lasten freisetzen, um Medikamente zu aktivieren und Zellfunktionen zu steuern. SONOPHARMAGEN plant, ihren Einsatz in der Krebsimmuntherapie, der Diabetes-Forschung und der Gewebezüchtung zu demonstrieren.

Ziel

To date, light has been employed as a widespread trigger to achieve control over the activity of drugs and protein function establishing the fields of photopharmacology and optogenetics, respectively. Both techniques led to promising new therapies, the elucidation of brain function or understanding of neural disorders. However, serious limitations resulting from the low penetration depth of light into tissues are severely hampering progress in these fields. In contrast to photons, ultrasound deeply penetrates tissue and can be applied with sub-millimeter resolution and consequently has been widely established in the clinic over many decades for therapy and diagnostics.
In this ERC Advanced Grant, I will develop a radically new approach to control the activity of drugs, proteins and genes by biocompatible ultrasound. Polynucleic acid carriers, which can bind a wide variety of bioactive payloads, will be designed to be sensitive to different ultrasound sources, which can be applied in clinical settings and do not harm cells or tissues. Upon ultrasound irradiation, these carriers liberate their bioactive payloads by mechanochemical principles to switch on drugs and control cellular functions.
To achieve this aim, I will: investigate the effect of ultrasound (US) on nucleic acid architectures; study the loading of polynucleic acids with different payloads and their release by US; develop a technology platform to activate small molecule drugs, proteins and oligonucleotides; and showcase the huge potential of these technologies for cancer immunotherapy, diabetes research and tissue engineering.
This project will boost sonopharmacology and sonogenetics. Its outcomes will enable spatiotemporal control of drug action to minimize side effects in pharmacotherapy like cancer. The remote controlled orchestration of protein and gene function by US will strongly advance medicine and the life sciences by answering fundamental questions in these fields.

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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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

DWI LEIBNIZ-INSTITUT FUR INTERAKTIVE MATERIALIEN EV
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 2 500 000,00
Adresse
FORCKENBECKSTRASSE 50
52074 Aachen
Deutschland

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Region
Nordrhein-Westfalen Köln Städteregion Aachen
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

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.

€ 2 500 000,00

Begünstigte (1)

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