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Spatiotemporal control of singlet oxygen release from supramolecular hydrogels to improve cancer therapy

Descrizione del progetto

Una somministrazione mirata di ossigeno a base di idrogel per la terapia antitumorale

L’ossigeno singoletto (¹O₂) è una forma reattiva ad alta energia dell’ossigeno molecolare dotato di elettroni allo stato eccitato, che lo rendono chimicamente più attivo dell’ossigeno allo stato di base che respiriamo. In questo stato eccitato, l’ossigeno singoletto è in grado di reagire con varie molecole organiche dando luogo a reazioni di ossidazione che possono danneggiare lipidi, proteine e DNA, una reattività che lo rende utile nelle terapie mediche rivolte alle cellule cancerose o agli agenti patogeni. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto OTHOx si prefigge di sviluppare nuovi idrogel supramolecolari in qualità di vettori per l’ossigeno singoletto. Il team di ricerca introdurrà idrogel modulari che trasportano endoperossidi ricchi di ossigeno singoletto e ne analizzerà quindi le proprietà e il profilo di sicurezza.

Obiettivo

This research aims to develop novel supramolecular hydrogels and study their application as singlet oxygen (1O2) carriers. In medicine, 1O2 generated in-vivo through photochemistry has been used to treat a variety of ailments including bacterial infections, acne, and several types of cancer. Though promising, this approach suffers from drawbacks such as diminished effectiveness in hypoxic conditions, both native and induced and lack of control over the total concentration and dosage of active 1O2. Recently, endoperoxides (EPO) have been identified as a potential solution for those, as they are self-contained sources of 1O2 produced ex-situ. However, they still do not allow for precise spatiotemporal control of 1O2 release, which is desirable to maximize for effectiveness of the treatment. Grafting EPOs on solid supports has been explored as a solution, but the state-of-the-art materials rely on complicated supports with low EPO loadings and thermal release mechanisms. Herein, we propose a new strategy for spatiotemporal control of 1O2 through the unprecedented use of hydrogels as EPO carriers. Hydrogels offer an easy to control and stable, but not persistent matrix in which the main component is water. The OTHO (oxotriphenylhexanoate) hydrogels enjoy unparalleled modularity, due to their highly robust and selective multicomponent one-pot synthesis. Thus, we will synthesize a range of OTHOs containing EPO units and perform detailed studies by rheology, solid-state NMR, small-angle x-ray and neutron scattering and electron microscopy to understand the properties and behavior of the resulting hydrogels. The biocompatibility and cytotoxic profile of the materials will be investigated against yeast cells expressing human disease markers. This will pave the way for a new breed of supramolecular pharmacology materials for 1O2 therapy against cancer.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -

Coordinatore

GOETEBORGS UNIVERSITET
Contributo netto dell'UE
€ 206 887,68
Indirizzo
VASAPARKEN
405 30 Goeteborg
Svezia

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Regione
Södra Sverige Västsverige Västra Götalands län
Tipo di attività
Istituti di istruzione secondaria o superiore
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato