Polymerní a koloidní imunoterapeutika
Oddělení bylo založeno v roce 2021 jako součást Centra pro biomakromolekulární a bioanalogické systémy (BIOMOL) ÚMCH AV ČR. Laboratoře oddělení se nacházejí v Biotechnologickém a biomedicínském centru Akademie věd a Univerzity Karlovy ve Vestci (BIOCEV). Pracovníci oddělení jsou specialisté v oborech organické a polymerní syntézy a materiálových věd s rozsáhlými zkušenostmi s řešením mnoha syntetických a fyzikálně-chemických výzev týkajících se zejména přípravy pokročilých polymerních a koloidních systémů pro přenos různých typů bioaktivních látek. Posláním oddělení je základní a aplikovaný výzkum v oblasti polymerních a koloidních imunoterapeutik a diagnostik s potenciálním využitím v humánní medicíně. Výzkum je specificky zaměřen na návrh struktur, syntézu a charakterizaci konjugátů polymerních a koloidních nosičů s léčivy a kontrastními značkami pro terapii infekčních a onkologických onemocnění, či na neinvazivní zobrazování vnitřních tělesných struktur.
Výzkumné zaměření
Výzkumná činnost oddělení je zaměřena zejména na vývoj nových typů polymerních, koloidních a hybridních polymer-koloidních nosičových systémů různých typů imunoterapeutik, chemoterapeutik a kontrastních látek pro léčbu a diagnostiku závažných lidských onemocnění. Zvláštní pozornost je pak věnována řízené syntéze a detailní fyzikálně-chemické charakterizaci biokompatibilních nosičů různých molárních hmotností, rozměrů, složení a morfologií s ohledem na jejich biologické a biofyzikální vlastnosti in vivo. Ve výzkumu jsou využívány moderní syntetické, polymerační a biokonjugační procesy a sofistikované analytické a instrumentální techniky vedoucí k přípravě vysoce definovaných „na míru šitých“ nanomateriálů.
Makromolekulární vakcíny pro léčbu infekčních a nádorových onemocnění
Jedním z výzkumných cílů oddělení je vývoj pokročilých makromolekulárních vakcín vyvolávajících bezpečnou, účinnou a dlouhodobou stimulaci imunitního systému. Vakcíny jsou složeny z peptidových nebo proteinových antigenů a vysoce účinných syntetických adjuvancií, současně navázaných na polymerním nosiči, který zajišťuje imunoterapeutikům vyšší rozpustnost v tělních tekutinách, účinnější interakcí s buňkami imunitního systému a dlouhodobější účinek. Studovány jsou jak vlivy složení, struktury a velikosti polymerního nosiče, tak typu, množství a způsobu konjugace imunoterapeutik, to vše s ohledem na schopnost těchto systémů vyvolat antigen-specifickou imunitní odpověď in vivo. Makromolekulární vakcíny jsou experimentálně využívány při profylaxní léčbě infekčních onemocnění nebo při imunoterapii nádorů.
|
J. R. Francica, R. Laga, G. M. Lynn, G. Mužíková, L. Androvič et al., Star nanoparticles delivering HIV-1 peptide minimal immunogens elicit near-native Envelope antibody responses in nonhuman primates. |
Polymerní kontrastní činidla pro magnetickou rezonanci
Dalším výzkumným cílem oddělení je vývoj pokročilých kontrastních činidel pro 31P, 19F, a 1H-MRI, umožňujících anatomické a funkční zobrazení vnitřních orgánů, tkání (včetně nádorů) a buněk lidského těla. Studované materiály jsou syntetické vodorozpustné polymery obsahující fosfor nebo fluor (nebo obojí), popřípadě jejich konjugáty s paramagnetickými nebo superparamagnetickými kovy na bázi železa. Studovány jsou jak vlivy složení a architektury polymerního řetězce, tak jejich konjugace se (super)paramagnetickými kovy, to vše s ohledem na jejich detekovatelnost in vitro a in vivo. Polymerní kontrastní činidla jsou testována při funkčním MRI zobrazování zánětlivých a nádorových tkání.
|
L. Kracíková, N. Ziółkowska, L. Androvič, I. Klimánková, D. Červený, M. Vít, P. Pompach, R. Konefał, O. Janoušková, M. Hrubý, D. Jirák, R. Laga, Phosphorus-Containing Polymeric Zwitterion: A Pioneering Bioresponsive Probe for 31P-Magnetic Resonance Imaging
|
Polymerní nanomateriály pro fotoakustickou tomografii
Další část výzkumu je zaměřena na vývoj kontrastních látek na bázi povrchově modifikovaných polypyrrolových nanočástic a nanočástic typu „core-shell“ se superhydrofobními jádry s nízkým indexem lomu určené pro fotoakustické zobrazování. Částice jsou navrženy tak, aby generovaly fotoakustický signál buďto prostřednictvím samotných matric nebo pomocí speciálních NIR-absorbujících barviv imobilizovaných v superhydrofobních jádrech.
|
M. Paúrová, I. Šeděnková, J. Hromádková, M. Babič., Polypyrrole nanoparticles: control of the size and morphology. |
