Intratumorski elektroprenos MRNA: vzpostavitev metode in predklinični dokaz koncepta
PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU
- ŠIFRA PROJEKTA: J3-50110
- NASLOV PROJEKTA: Intratumorski elektroprenos MRNA: vzpostavitev metode in predklinični dokaz koncepta
- CENOVNI RAZRED: C
- VODJA PROJEKTA: dr. Katja Uršič Valentinuzzi
- NOSILNA RAZISKOVALNA ORGANIZACIJA: Onkološki inštitut Ljubljana
- SODELUJOČA RAZISKOVALNA ORGANIZACIJA: Univerzitetna klinika za pljučne bolezni in alergijo Golnik
- TRAJANJE: 1.10.2023 – 30.9.2026
- FINANCIRANJE: Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Predstavitev problema
Zdravila z mRNA so hitro razvijajoča se kategorija zdravil, ki bo spremenila standard zdravljenja številnih bolezni, vključno z rakom. Dostava mRNA ex vivo v celice je dosegla fazo III kliničnega testiranja. Nasprotno pa dostava in vivo, zlasti intratumorska, zaostaja. Ugotovili smo, da je na tem področju še veliko prostora za izboljšave, in menimo, da bi lahko elektroporacijo izkoristili kot metodo dostave za intratumorsko imunoterapijo z mRNA. Pri tem je pomembno poudariti, da bodo elektroporirane gole molekule mRNA, s čimer se bomo izognili neskončni optimizaciji dostavnih sistemov, kot so liposomi. Poleg tega bo, glede na naš pregled literature, v projektu prvič raziskan intratumorski elektroprenos trans-pomnožujočih mRNA molekul in vivo. Cilj intratumorskega elektroprenos mRNA je povečati biološko dostopnost zdravil in situ in hkrati zmanjšati sistemske stranske učinke. V projektu bomo za optimizacijo električnih pulzov uporabili reporterske molekule mRNA ter raziskali farmakokinetiko, toksičnost, toleranco in imunogenost intratumorskega elektroprenosa mRNA. Učinkovitost elektroprenosa mRNA bomo primerjali z elektroprenosom plazmidov. Poleg tega bo ogrevanje imunološko hladnega melanoma B16F10 z intratumorskim elektroprenosom mRNA z zapisom za dve terapevtski mRNA molekuli služilo kot predklinični dokaz koncepta in utrlo pot za prenos intratumoralnega elektroprenosa mRNA v klinično testiranje.
Cilji
Cilj projekta je raziskati intratumorski elektroprenos mRNA. Trije specifični cilji so:
V projektu bomo optimizirali intratumorski elektroprenost mRNA molekul, s posebnim poudarkom na optimizaciji električnih pulzov. S tem namenom bomo oblikovali najsodobnejše reporterske in terapevtske molekule mRNA in preučili njihovo transfekcijsko in protitumorsko učinkovitost v in vitro in in vivo okolju. Za farmakološke in toksikološke študije bomo uporabili najsodobnejše sisteme za slikanje in vivo ter kapljični digitalni PCR. Nazadnje, kot predklinični dokaz koncepta bomo raziskali ideja o dvojnem intratumskem elektroprenosu mRNA na mišjem malignem melanomu B16F10. Pristop elektroprenosa mRNA in vivo nameravamo nadgraditi z dvema dodatnima podrobnostma; nadzorovanim imunskim odzivom, ki ga povzroči elektroporacija, in mRNA, ki namesto protiteles kodira nanotelesa. Projekt bo utrl pot uporabi intratumorskega elektroprenosa mRNA pri zdravljenju raka v našem laboratoriju in po svetu.
Projekt je organiziran v štiri delovne sklope (DS), ki jih sestavljajo specifične naloge (ST).
DS 1: Molekule mRNA
ST 1.1: Načrtovanje molekul mRNA po meri
DS 2:Eelektroprenos mRNA
ST 2.1: Elektroprenos mRNA in vitro
ST 2.2: Elektroprenos mRNA in vivo
ST 2.3: Farmakokinetika, toksičnost, toleranca in imunogenost
DS 3: Predklinični dokaz koncepta: dvojni elektroprenos mRNA
ST 3.1: Lokalni učinki dvojnega elektroprenosa mRNA
ST 3.2: Sistemski učinki dvojnega eletroprenosa mRNA
DS 4: Upravljanje projekta
ST 4.1: Priprava dokumentacije
ST 4.2: Nadzor napredka projekta, evaluacija in interpretacija rezultatov
ST 4.3: Diseminacija in predstavitve
ST 4.4: Priprava znanstvenih in finančnih poročil
Pričakovani rezultati:
- Pet, po meri zasnovanih molekul mRNA, vključno z reporterskimi molekulami mRNA, terapevtskimi mRNA molekulami ter mRNA, ki kodira replikazo in omogoča trans-pomnoževanje katerekoli od navedenih molekule mRNA v tumorjih.
- Optimiziran intratumoralni elektrotroprenos mRNA s preučeno farmakokinetiko, toksičnostjo, toleranco in imunogenostjo.
- Elektroprenos dveh terapevtskih molekul mRNA za zdravljenje melanoma.
Doprinos k znanosti
Projekt bo premostil vrzel med dvema tehnologijama: mRNA in in vivo elektroporacijo tumorjev. Intratumorski prenos mRNA z elektroprenosom bo tako razširil nabor terapevtskih pristopov na osnovi mRNA v onkologiji.