Functional Nucleotide Drug Delivery
- Reference number
- IRC15-0065
- Project leader
- Höök, Fredrik
- Start and end dates
- 170301-241231
- Amount granted
- 100 000 000 SEK
- Administrative organization
- Chalmers University of Technology
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Nucleotide-based therapies promises a major paradigm shift in several therapeutic areas. However, the full potential of this novel approach is hampered by the lack of delivery vehicles efficiently transporting the therapeutic agent to the cellular sites where it exerts its biological/pharmacological function. This in turn is due to gaps in understanding the mechanisms which govern cellular uptake, transport and release of nucleotide drugs. The overall objective of the research in the proposed centre is to bridge this knowledge gap and develop novel nucleotide drug formulations with the potential of improving efficacy, safety and overall clinical utility of these therapies. This will be accomplished by merging a multidisciplinary team from industry and academia who in a concerted action will contribute novel formulations and hitherto unmatched analytical methods to help unravel the mode of action of novel nucleotide delivery vehicles. By taking a leading position in this emerging field, we foresee an impact on Swedish society that goes far beyond the benefit of the partners, including a new arena for education, entrepreneurial and standardisation activities. Long term this will enable the generation of safe and efficacious drug vehicle formulations for functional nucleotide based drug modalities, thus enhancing the Swedish Life Science sector’s long-term competitiveness as well as enabling development of novel therapeutics improving human health.
Popular science description
Trots medicinska framsteg saknar många av våra folksjukdomar fortfarande tillfredställande behandling. Mer än 415 miljoner människor i världen, motsvarande 1 av 11 vuxna, lever t ex med diabetes och hjärt-kärlsjukdomar är den vanligaste dödsorsaken (>40%) i de flesta i-länder. Samtidigt finns det stort hopp om att nästa generations läkemedel ska ge oss nya sätt att stoppa eller bota sjukdom. Dessa läkemedel är baserade på de molekyler som utgör vårt genom, DNA, eller det RNA som gör att rätt genprodukter (proteiner) produceras. Olika varianter av DNA/RNA-molekyler utgör ca hälften av AstraZenecas läkemedelskandidater inom hjärta-/kärl- samt diabetesområdet. Men trots den överlägsna funktion dessa påvisar i laboratorietester, saknas det medicinska genombrottet. En viktig orsak därtill är svårigheten att transportera dessa läkemedelskandidater till rätt vävnad i kroppen, få dem att där tas upp av cellerna och sedan nå rätt del i cellens inre. Virus har däremot denna förmåga. När de infekterar sin värdcell tar de sig igenom deras skyddande barriärer. Väl inne i cellen frisätts virusets genetiska kod, varpå cellen skapar tusentals nya virus som därefter lämnar för att infektera nya celler. När man har försökt använda neutraliserade virus som leveransverktyg för genetiskt baserade läkemedel har det dock visat sig att vårt immunförsvar reagerar för starkt för att erbjuda säker behandling. Medlemmar i vårt team ligger bakom upptäckten att celler, för optimal funktion, kommunicerar med varandra genom att skicka budbärare av genetiskt material med hjälp av små viruslika nanopartiklar, s.k. exosomer. Eftersom vårt immunförsvar inte aktiveras av kroppsegna exosomer är de mycket lovande leveransverktyg. Med detta som inspiration är målet här att med sinnrika analysmetoder kombinerade med molekylära verktyg förstå grunderna för hur dessa komplex är uppbyggda och fungerar. Vi vill alltså i detalj förstå kroppens egna system för att kunna utveckla leveransverktyg för nya läkemedel. Baserat på cellstudier kommer vi även att utveckla modelleringsverktyg för att kunna förutsäga effekten av nydesignade läkemedel i människa. Sammantaget kommer detta leda till utveckling av nya genetiska läkemedel, generera värdefull kunskap samt ge en växande svensk bioteknikbransch. Nyttan sträcker sig långt bortom de ekonomiska och vetenskapliga fördelarna genom de vägar som öppnas för att utveckla nya effektiva och säkra läkemedel till gagn för miljontals patienter.