Biosensing av miRNA och detektion av läkemedelsväxelverkan
- Diarienummer
- IS14-0041
- Start- och slutdatum
- 150101-201231
- Beviljat belopp
- 3 750 000 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Mikro-RNAer (miRNA) är korta, enkelsträngade RNA-molekyler som har en fundamental roll nästan överallt inom biologi. Dessa endogena miRNAer reglerar genuttryck på ett sekvensspecifikt sätt genom att binda den 3’-otranslaterade regionen av mål-mRNA-molekylen vilket resulterar i ned- eller uppreglering av målgenerna. Växande bevis tyder även på att miRNA bidrar till en mängd mänskliga sjudomar såsom cancer, inflammatoriska och kardiovaskulära sjukdomar, vilket innebär att reglering av miRNA-uttryck med hjälp av läkemedelsmolekyler kan vara framtiden för att bota flertalet sådana sjukdomar. I detta projekt kommer vi att undersöka och utveckla två värdefulla detektionsmetoder för miRNAer: 1) Ett biosensorsystem som specifikt detekterar ett visst miRNA genom att använda komplementärt DNA som modifierats med fluorescenta basanaloger (FBAer). 2) En in vitro-assay med vilken man kan följa bindning av små molekyler, (kandidat)läkemedel, till miRNA som modifierats med fluorescenta RNA basanaloger. Med sin interna position i DNA- och RNA-helixar utgör FBAer ett attraktivt alternativ till externa prober, vilka kan påverka växelverkan mellan mål-miRNAt och den komplementära nukleinsyramolekylen eller (kandidat)läkemedlet. I detta projekt kommer vi använda vår omfattande erfarenhet om FBAer och användning av fluorescenstekniker för att förse läkemedelsindustri, sjukhuslaboratorier och akademi med banbrytande miRNA-metoder.
Populärvetenskaplig beskrivning
Mikro-RNAer (miRNA) är små RNA-molekyler som har en fundamental roll för en stor mängd processer i levande varelsers celler. Dessa miRNAer kan bidra till att antingen öka eller minska genuttryck, d.v.s. hur mycket av ett protein som ska tillverkas i en cell. Växande bevis tyder även på att miRNA bidrar till en mängd mänskliga sjudomar såsom vissa cancersorter, inflammatoriska och kardiovaskulära sjukdomar, vilket innebär att reglering av miRNA-uttryck, mängden aktivt miRNA i cellen, med hjälp av läkemedelsmolekyler kan vara framtiden för att bota flertalet stora och allvarliga folksjukdomar. Möjligheten att med hjälp av mänsklig påverkan ändra mängden aktivt miRNA i celler utgör därför en ny, generell och mycket slagkraftig strategi för att förhindra sjukdomar genom läkemedel som binder till miRNA. Läkemedelsindustrin och forskningslaboratorier runtom i världen försöker därför just nu att ta fram olika slags molekyler som kan binda till miRNA och på olika sätt förändra miRNAts aktivitet i cellen för att förhindra sjukdom. I detta projekt ska vi studera och använda miRNA på två olika sätt. För det första ska vi utveckla en känslig metod som med hjälp av fluorescens (ljusutsändande) visar på om ett visst miRNA finns i ett prov. Metoden är viktig för att t.ex. sjukhuslaboratorier i framtiden, på ett lättare och säkrare sätt, ska kunna påvisa mängden av ett visst miRNA hos en patient. Det miRNA som man undersöker mängden av är kanske av betydelse för att en viss sjukdom utvecklas och kan därför användas av sjukhuslaboratoriet för att bestämma vad för åkomma patienten lider av redan i ett tidigt stadium. För det andra så ska vi utveckla en allmän metod, framförallt för läkemedelsindustrin, för att studera om läkemedelskandidater (framtida möjliga läkemedel) binder till specifika miRNA-molekyler. Återigen använder vi fluorescens som teknik och här gör vi det för att visa på om miRNA förknippade med sjukdomar kan förhindras i sin sjukliga aktivitet när man utsätter dem för läkemedelskandidaten. En sådan metod som vi här syftar till att utveckla saknas idag helt och våra kontakter med läkemedelsindustrin stödjer starkt vår idé om att ta fram denna metod och på så vis väsentligt förkorta tiden till det att man kan få fram nya läkemedel som riktar som mot reglering av miRNA. Sammanfattningsvis syftar alltså projektet till att ta fram metoder som hjälper enskilda personer/patienter och samhället att snabbare påvisa en sjukdom och att kunna bota ett flertal dessa.