Elevating NanoSIMS imaging to pharma industry standards
- Reference number
- APR23-0032
- Project leader
- Kurczy, Michael
- Start and end dates
- 240501-260430
- Amount granted
- 600 000 SEK
- Administrative organization
- Göteborg University
- Research area
- Life Sciences
Summary
The pharmaceutical industry is rapidly adopting novel approaches to reach intracellular drug targets. This is evidenced by recent and significant investments into the development of nucleic acid therapeutics in Sweden. These drugs downregulate the expression of specific RNAs in the subcellular environment to modulate therapeutic targets that cannot be accessed with traditional drugs. However, potency is often low, which is believed to be due to the compound’s failure to escape endosomes and reach their target. This hurdle has forced the need to probe chemical phenomenon that occur inside the small volume of the cell. This expertise exists at the University of Gothenburg which is highly regarded in the fields of small-volume chemical analysis and measurements at the single cell level. Additionally, the University of Gothenburg owns and operates the only NanoSIMS in the Nordics, an instrument capable of subcellular quantification of pharmaceuticals. I seek to adapt this research methodology for the evolving pharma landscape, to inform the design of drugs with higher efficacy, less side effects and a lower cost of goods. To achieve this, I will develop NanoSIMS methodologies for: (a) Quantification of endosomal escape and the concentration of drugs at disease targets inside the cell (b) Correlative imaging to identify the key structures involved in endosomal escape (c) Investigating metabolic degradation of new drug modalities sequestered in the subcellular space
Popular science description
Nya typer av läkemedelsmolekyler har potential att förändra sättet vi behandlar sjukdomar på. Dessvärre är det ofta så att dessa noggrant framtagna läkemedel inte har förväntad effekt även om de når den sjuka cellen som de är designade för att påveka. Detta leder till att man behöver använda högre doser av läkemedlet för att se en behandlingseffekt. Det finns därför ett stort behov av att förstå vad den uteblivna effekten beror på för att kunna påverka processen och öka effektiviteten. Jag vill med detta projekt utveckla en teknik som kallas för NanoSIMS för att kunna applicera på frågeställningar inom läkemedelsindustrin. Genom att utveckla nya metoder för att studera dessa läkemedel i sin målcell hoppas jag kunna driva på utvecklingen av nya terapier och medverka till framtagandet av potenta läkemedel som kan ges i låga doser. Detta kommer att leda till ökad säkerhet, minskad risk för biverkningar samt lägre behandlingskostnader.