Multifunktionella verktyg för diagnos och terapi
- Diarienummer
- FFL09-0010
- Start- och slutdatum
- 110101-160831
- Beviljat belopp
- 9 700 000 kr
- Förvaltande organisation
- Linköping University
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Positronemissionstomografi (PET), magnetkameraundersökning (MRI) och en rad olika tekniker för optisk avbildning kan användas för att titta på patologiska sjukdomsprocesser i realtid. Genom att kombinera dessa tekniker så kan man få en bild av sjukdomstillståndet på molekylär skala (optisk avbildning) till helkropps- eller organnivå (PET och MRI). Följaktligen är det viktigt att ha multifunktionella molekylära sonder som kan användas för samtliga av ovanstående tekniker, eftersom att dessa sonder skulle kunna ge en fullständig bild över sjukdomstillståndet. Vidare skulle sådana sonder även kunna användas för att utveckla nya behandlingsformer mot specifika sjukdomar, eftersom sonderna identifierar molekylära strukturer som är en del av sjukdomsförloppet. Det här forskningsprojektet avser att utveckla nya multifunktionella sonder genom kemisk design av luminescenta konjugerade oligotiofenderivat (LCOs) som identifierar olika patologiska molekylära strukturer, exempelvis proteinaggregat eller stamceller. Genom att kombinera LCOs med andra teknologiska plattformer så erhålls multifunktionella sonder som kan användas för molekylär diagnostik, avbildning och behandling av en rad olika sjukdomstillstånd, framför allt proteinaggregeringssjukdomar (exempelvis Alzheimers sjukdom) och cancer. Dessa nya multifunktionella sonder kommer att vara relevanta för forskare inom en rad olika områden och även vara av intresse för läkemedelsindustrin.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.