08 nov 2023 (Nanowerk NieuwsSMU nanotechnologie-expert MinJun Kim en zijn team hebben een R1.8-subsidie van $01 miljoen gekregen van de National Institutes of Health (NIH) voor onderzoek gerelateerd aan gentherapie – een techniek die de genen van een persoon wijzigt om ziekten te behandelen of te genezen. De vierjarige beurs zal Kim, de Robert C. Womack-leerstoel aan de Lyle School of Engineering aan de SMU (Southern Methodist University) en hoofdonderzoeker van het BAST Lab, in staat stellen een eenvoudigere, effectievere manier te ontwikkelen om nauwkeurig te bepalen of virussen die bedoeld zijn voor gentherapie hun volledige genetische lading.
SMU-nanorobotica-expert MinJun Kim heeft de zeldzame R01-subsidie van de NIH toegekend om een eenvoudigere, effectievere manier te ontwikkelen om te bepalen of gentherapiepatiënten de juiste dosis ziektebestrijdende behandeling krijgen. (Afbeelding: SMU) Nanodeeltjes zijn te klein om met het blote oog zichtbaar te zijn – variërend in grootte van 1 tot 100 nanometer (een miljardste van een meter). Nanomaterialen kunnen van nature voorkomen en kunnen ook worden ontwikkeld om specifieke functies uit te voeren, zoals de toediening van medicijnen aan verschillende vormen van kanker. Virussen zijn zachte nanodeeltjes. De eiwitlaag rond het nucleïnezuur van een virus wordt een capside genoemd. Het beschermt het genetische materiaal dat het virus bij zich draagt. Het niet kunnen vaststellen van de integriteit van de capside en de hoeveelheid genetisch materiaal die het mogelijk beschermt, kan leiden tot overdosering of onderdosering. Die dreiging vormt een belangrijke barrière voor het gebruik van onschadelijke virussen als een manier om in het menselijk lichaam een gezonde kopie van een gen af te leveren ter vervanging of wijziging van een ziekteverwekkend gen – een proces dat bekend staat als virale gentherapie. Bestaande tests zoals ELISA en qPCR kunnen niet precies zeggen of virussen de juiste hoeveelheid (of een deel) van de genetische lading dragen die ze moeten leveren, waardoor patiënten mogelijk gevaar lopen. “We verwachten dat de basis die door dit project is gelegd, onmiskenbaar de manier zal veranderen waarop soorten op nanoschaal, zoals virussen en virusachtige nanodeeltjes, worden geanalyseerd op vrachtinhoud,” zei Kim. George Alexandrakis van de Universiteit van Texas in Arlington, Steven Gray van het University of Texas Southwestern Medical Center en Prashanta Dutta van de Washington State University werken samen met hoofdonderzoeker Kim aan het onderzoek.
SMU-nanorobotica-expert MinJun Kim heeft de zeldzame R01-subsidie van de NIH toegekend om een eenvoudigere, effectievere manier te ontwikkelen om te bepalen of gentherapiepatiënten de juiste dosis ziektebestrijdende behandeling krijgen. (Afbeelding: SMU) Nanodeeltjes zijn te klein om met het blote oog zichtbaar te zijn – variërend in grootte van 1 tot 100 nanometer (een miljardste van een meter). Nanomaterialen kunnen van nature voorkomen en kunnen ook worden ontwikkeld om specifieke functies uit te voeren, zoals de toediening van medicijnen aan verschillende vormen van kanker. Virussen zijn zachte nanodeeltjes. De eiwitlaag rond het nucleïnezuur van een virus wordt een capside genoemd. Het beschermt het genetische materiaal dat het virus bij zich draagt. Het niet kunnen vaststellen van de integriteit van de capside en de hoeveelheid genetisch materiaal die het mogelijk beschermt, kan leiden tot overdosering of onderdosering. Die dreiging vormt een belangrijke barrière voor het gebruik van onschadelijke virussen als een manier om in het menselijk lichaam een gezonde kopie van een gen af te leveren ter vervanging of wijziging van een ziekteverwekkend gen – een proces dat bekend staat als virale gentherapie. Bestaande tests zoals ELISA en qPCR kunnen niet precies zeggen of virussen de juiste hoeveelheid (of een deel) van de genetische lading dragen die ze moeten leveren, waardoor patiënten mogelijk gevaar lopen. “We verwachten dat de basis die door dit project is gelegd, onmiskenbaar de manier zal veranderen waarop soorten op nanoschaal, zoals virussen en virusachtige nanodeeltjes, worden geanalyseerd op vrachtinhoud,” zei Kim. George Alexandrakis van de Universiteit van Texas in Arlington, Steven Gray van het University of Texas Southwestern Medical Center en Prashanta Dutta van de Washington State University werken samen met hoofdonderzoeker Kim aan het onderzoek.
Het aanpakken van kritieke problemen bij virale gentherapie
Het team gaat testen hoe nauwkeurig een door hen gemaakt apparaat de genetische inhoud van het adeno-geassocieerd virus (AAV) meet, een virus ingekapseld met enkelstrengs of dubbelstrengs DNA waarvan niet is vastgesteld dat het bij mensen ziekten veroorzaakt. Farmaceutische bedrijven beschouwen AAV als een groot potentieel medium voor gentherapie. Luxturna, de eerste door de FDA goedgekeurde gentherapie (2017), is bijvoorbeeld een AAV die genetisch materiaal bevat om erfelijke blindheid te behandelen. Het apparaat en de analytische hulpmiddelen die worden ontwikkeld – die Kim ‘technologie van de volgende generatie voor alles-in-één viruskarakterisering’ noemde – staan bekend als een bimodale optisch-elektrische plasmonische nanoporiesensor. De sensor bepaalt de grootte, effectieve lading en vervormbaarheid van individuele AAV's. Door spanning veroorzaakte vervormbaarheid is van belang, omdat de vorm van viruscapsides verandert op basis van de hoeveelheid lading die erin aanwezig is. Kim en zijn team zullen machinaal leren, computersystemen die gevolgtrekkingen trekken en ‘leren’ uit patronen in gegevens, toepassen op de enorme hoeveelheid optisch-elektrische signalen die de nanoporiesensor ontvangt, waardoor betere classificaties kunnen worden verkregen van de vraag of medicijnafleverende virussen met zich meedragen. hun beoogde ziektebestrijdende genetische materialen. “De huidige analytische methoden vereisen het gebruik van grote hoeveelheden van het viruspreparaat voor kwaliteitscontrole, wat kostbaar en verspillend is”, zei Kim. “Onze voorgestelde sensor vereist slechts kleine virushoeveelheden. Dit project zal mijn team in staat stellen baanbrekend onderzoek uit te voeren en kennis te verwerven op het gebied van de modernste nanotechnologie, waaronder biomechanica en mechanobiologie, nanofotonica, nanofabricage, machine learning, fysische virologie en genafgiftesystemen.”- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=64018.php
