Opis projektu
Nowatorskie nanonośniki metaloorganiczne dostarczą leki do mózgu
Przekraczane bariery krew-mózg jest najtrudniejszym aspektem dostarczania leków do ośrodkowego układu nerwowego, ponieważ przeszkoda ta skutecznie ogranicza dyfuzję środka leczniczego w mózgu. Na szczęście nowa klasa nanoskalowych porowatych struktur metaloorganicznych oferuje szereg korzyści, w tym różnorodność chemiczną i strukturalną, wyjątkowe możliwości w zakresie przenoszenia substancji leczniczych, a także możliwość kontrolowanego uwalniania w zależności od warunków fizjologicznych, skalowalną syntezę i nietoksyczność. Celem uczestników finansowanego przez Unię Europejską projektu NeuroMOF jest opracowanie bezpiecznej pod względem biologicznym i wydajnej platformy dostarczającej leki do mózgu, opartej na nanoskalowych porowatych strukturach metaloorganicznych. W celu przekroczenia bariery krew-mózg naukowcy zamierzają opracować szereg nowatorskich strategii, obejmujących między innymi funkcjonalizację zewnętrznej powierzchni struktur metaloorganicznych ligandami związanymi z barierą, a także unieruchamianiem enzymów, co pozwoli na rozwiązanie problemu kontroli orientacji, stabilności, gęstości i rozprzestrzenienia czynnika znajdującego się na powierzchni.
Cel
Neurodegenerative diseases severely affect patients’ health resulting in poor quality life and significant impact on global healthcare costs. The mayor challenge is the bypass of the blood-brain barrier (BBB), limiting the diffusion of therapeutic cargo to the central nervous system (CNS). Although emerging technologies based on nanomedicine (liposomes, polymers, etc.) are a promising approach to overcome the BBB, their clinical application is still limited by their lack of in vivo efficacy.
In view of this scenario, a new class of nanoscaled porous Metal-Organic Frameworks (nanoMOFs) has attracted great attention in the biomedical domain. NanoMOFs present several advantages compared to classic nanocarriers: i) their chemical & structural versatility, allowing a suitable biocompatibility and the potential control of their in vivo fate, ii) exceptional loading of challenging ingredients (cosmetics, enzymes, drugs...) together with controlled release under physiological conditions; iii) green and scalable synthesis; iv) lack of in vitro & in vivo toxicity; v) interesting imaging properties. Latest biomedical advances have been focussed to tackle typical administration routes (e.g. oral, intravenous or cutaneous). However, the targeted delivery to the brain has not been under the spotlight within the scientific community.
Thus, the aim of this proposal is to develop a biosafe and efficient nanoMOF platform for brain delivery. Two original strategies will be undertaken to overcome the BBB: targeting by external functionalization with BBB-specific ligands & enzyme immobilization (self-propelled nanomotors), facing up the challenge to control the orientation, stability, density and distribution (symmetric/asymmetric) of the surface agent. Apart from a full physicochemical characterization of these prototypes, BBB crossing will be first assessed by simple and 3D in vitro models and finally, by preliminary in vivo assays.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
28935 Mostoles Madrid
Hiszpania