Циклични полимерни "четки" – иновативни платформи за синтез на сферични нуклеинови киселини и доставяне на лекарства и полинуклеотиди
Проект КП-06-89/2
Ръководител:
Проф. дхн Станислав Рангелов
Базова Организация:
Институт по полимери – БАН
Партньорска организация:
Институт по молекулярна биология – БАН
Начало:
5 декември 2024 год.
Продължителност:
36 месеца
Резюме на проекта:
Проектът е фокусиран върху синтеза на оригинални амфифилни съполимери с топология циклични „четки“, представляващи полимерен цикъл с присадени множество странични полимерни вериги. Амфифилният характер на цикличните полимерни „четки“ ще позволи образуването във водна среда на наноразмерни частици (самоасоциирали структури, мономолекулни мицели), които ще бъдат използвани за пренос и доставяне на биологично-активни вещества и олиго- и полинуклеотиди. Чрез вариране на природата и молните маси на полимерния цикъл и присадените вериги, както и гъстотата на присаждане, ще се генерира голямо разнообразие от уникални амфифилни съполимери, които ще бъдат използвани като платформи за (1) пренос и доставяне на биологично- активни вещества (лекарствени вещества, фармацевтици), (2) пренос и доставяне на нуклеинови киселини (ДНК, РНК, плазмид) и (3) получаване на сферични нуклеинови киселини за пренос и доставяне на олигонуклеотиди.
Разнообразни техники за синтез, приготвяне и натоварване (от методи за контролирани полимеризации, “клик“ и други високоефективни реакции до специфични подходи за получаване на структури чрез самоасоцииране/съасоцииране и образуване на мономолекулни мицели) ще бъдат използвани за дизайн и получаване на цикличните полимерни „четки“ и сферични нуклеинови киселини и конструиране на платформи за доставяне на лекарства и полинуклеотиди. Пълното физикохимично охарактеризиране, състоящо се в определяне на размер и разпределение по размери, молни маси, размери на
ядрото, дебелина на обвивката, повърхностен потенциал и др. ще бъде последвано от детайлно изследване на биологичните им свойства. Ще бъдат изследвани цитотоксичността, биологичната съвместимост, ефективността на действие на активното вещество, възможностите за контролирано съвместно доставяне на лекарства, клетъчната интернализация и способността за трансфекция и заглушаване.
Изпълнението на научната програма ще доведе до натрупване на познание и експериментални данни и факти, които са с потенциална приложимост при решаване на здравни проблеми с обществена и социална значимост, като лечение на рак и генетични заболявания, разработване на ваксини, при регенеративната медицина, разработване на
терапевтични и тераностични платформи. Докато планираните изследвания са силно фундаментални, една част от проекта има иновационен характер и потенциал. Реализирането на проекта ще създаде предпоставки за подобряване на уменията и квалификацията на членовете на колектива и повишаване на конкурентноспособността на партниращите организации.