Multimodal tools for Molecular Diagnostics and Therapeutics
- Reference number
- FFL09-0010
- Start and end dates
- 110101-160831
- Amount granted
- 9 700 000 SEK
- Administrative organization
- Linköping University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Non-invasive imaging techniques allow visualization of the dynamics and biochemical activity of pathological processes in real-time. By having proper molecular tools, a complete picture of pathologic conditions can be acquired at resolutions from the molecular level to the full body scale. Hence, smart imaging agents can be utilized for a diversity of applications, ranging from fundamental understanding of disease related events to molecular diagnostics of specific diseases. Secondly, molecular scaffolds used for imaging can also be explored as therapeutics for specific diseases, since such scaffolds are directed towards targets involved in the pathological mechanism of the disease. This project aims at developing an alternative concept for molecular diagnostics and therapy based on the chemical design of luminescent conjugated oligomeric thiophene derivatives (LCOs) which recognize distinct structural motifs instead of specific biomolecules. By combining the LCO technique with other technology platforms, multimodal molecular tools that can be used to gain novel insights regarding fundamental disease related biological mechanisms from the nanoscopic to the macroscopic level will be achieved. The LCO molecular scaffolds will also be evaluated as therapeutically active agents towards protein aggregation diseases and cancer. We foresee that the novel multimodal tools will be of relevance to a wide community of researchers and also of great interest to the health care industry.
Popular science description
På senare år har det utvecklats en rad tekniker för att visualisera de bakomliggande molekylära mekanismerna och orsakerna till specifika sjukdomar. Teknikerna är även essentiella för att diagnostisera vissa sjukdomar, samt för att studera effekterna av behandlingar av sjukdomen. I dagsläget finns det ett skriande behov av nya sonder för dessa ändamål eftersom många sjukdomar inte kan studeras eller diagnostiseras p.g.a. att det saknas relevanta sonder. I detta projekt vill vi utveckla nya multifunktionella sonder som kan användas för att studera och visualisera sjukdomsrelaterade molekylära förlopp i realtid. Efter som dessa sonder identifierar sjukdomsrelaterade molekyler så kommer vi även undersöka möjligheten att använda sonderna för att skräddarsy nya läkemedel mot vissa sjukdomar. De nya alternativa sonderna byggs upp genom att man sätter ihop specifika byggblock, tiofener, till repeterande oligotiofener och tidigare studier har visat att oligotiofener kan fungera som målsökande robotar mot distinkta molekylära strukturer som man bl.a. finner vid Alzheimers sjukdom eller i specifika celler såsom cancer celler. Oligotiofenerna kan fånga upp ljus och därefter skicka ut ljus, så kallad fluorescens, med olika färger. När sonden binder till en specifik struktur så sänder den ut en unik färg, vilket innebär att olika biologiska objekt kan visualiseras med hjälp av färgen från sonden. Avsikten med detta projekt är att bygga upp ett bibliotek av olika oligotiofener som är specifika för en mängd olika biologiska objekt. Genom att kombinera oligotiofenerna med andra tekniker, så avser vi att skapa multifunktionella sonder som kan användas för att visualisera sjukdomsrelaterade molekylära förlopp i realtid med en mängd olika tekniker. Exempelvis kan oligotiofenerna kopplas ihop med magnetiska nanopartiklar och dessa hybridmolekyler kan sedan visualiseras med magnetresonanstomografi, en teknik som idag används för att undersöka patienter. Vidare kommer vi också att undersöka om oligotiofenerna kan användas för att förhindra uppkomsten av vissa molekylära sjukdomsprocesser, exempelvis cancer. Förhoppningen är att projektet ska resultera i nya sonder som kan bidra till en ökad förståelse om de molekylära orsakerna som ger upphov till specifika sjukdomar, exempelvis Alzheimers sjukdom och cancer. På lång sikt kan rönen från projektet leda till nya diagnostiska metoder för dessa sjukdomar och även nya behandlingssätt för att bekämpa sjukdomarna.