Opis projektu
Obrazowanie aktywności enzymów związanych z chorobą może umożliwić wcześniejszą diagnozę
Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (ang. magnetic resonance imaging, MRI) to nieinwazyjna technologia, która pozwala na uzyskanie obrazów tkanek i narządów w wysokiej rozdzielczości. U ludzi pierwszy raz metodę tę wykorzystano ponad 40 lat temu. Od tamtego momentu stała się ona kluczowym elementem diagnostyki oraz monitorowania chorób i urazów. Wynalezione w 1991 roku funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (ang. functional magnetic resonance imaging, fMRI) opiera się na tej samej zasadzie, chociaż obrazowanie aktywności metabolicznej odbywa się w sposób pośredni, za pomocą rejestracji zmian w przepływie krwi. Metoda ta zapoczątkowała wiele odkryć w dziedzinie biomedycyny. Naukowcy z projektu PRIMOGAIA wykorzystują technologię MRI do mapowania i pomiaru aktywności enzymatycznej dotyczącej zmian patologicznych. Enzymy odgrywają kluczową rolę w metabolizmie komórki i stanowią cenne biomarkery patologii stosowane w badaniach krwi. Wykorzystanie ich wysokiej rozdzielczości lokalizacji przestrzennej w tkankach znacznie poprawi wykrywanie i monitorowanie chorób.
Cel
PrimoGaia opens up a new pathway in Magnetic Resonance Imaging (MRI) by initiating the concept of in vivo “enzymatic imaging” for a better understanding of human physiology, early detection and prognosis of diseases, monitoring of therapeutic treatment. The main objective is to overcome current boundaries by making it possible to map and quantify the activity of an enzyme in a pathological tissue. It will be accomplished by building an MRI instrumentation operating at earth field in order to allow the use of 70MHz frequency for saturating the Electron Paramagnetic Resonance (EPR) transition of Nitroxyl radicals. Enzyme activity is assessed by the use of suitable probes designed to generate the radical upon action of the enzyme of interest. Upon saturation of the radical EPR resonance, polarization is transferred to the protons of the water molecules (Overhauser MRI). The enhancement factor will be high (more than two orders of magnitude). The polarized water signal thus reports on the local concentration of the radicals that reflect the enzymatic activity. 3 lines of activity will be addressed to generate the radicals of interest, namely: i) using a radical-containing molecular precursor that, upon the action of specific enzyme, yields a radical whose absorption frequency is sufficiently different to be selectively irradiated; ii) the use of paramagnetic impurities on nanodiamond surfaces to increase the OMRI effect; iii) the use of radical precursors as “prodrugs” generating a signal only after their activation. The overall methodology will be much less expensive than the current clinical scanners and will allow distribution in developping countries. PrimoGaia brings together an interdisciplinary consortium of research teams from 4 academics: Aix-Marseille University, U Mons, U Torino (reagents), CNRS Bordeaux (EPR unit, sequences, biology); Fraunhofer (Physics) and 2 companies: “Stelar” (magnetic unit) and “Pure Devices” an innovative SME (MRI instrumentation).
Dziedzina nauki
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
75794 Paris
Francja