Hatóanyagok átjuttatása a vér-agy gáton célzott sokkarú polipeptid nanohordozókkal  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »
 

Projekt adatai

  
azonosító
138930
típus PD
Vezető kutató Mészáros Mária
magyar cím Hatóanyagok átjuttatása a vér-agy gáton célzott sokkarú polipeptid nanohordozókkal
Angol cím Targeted multiarmed polypeptide nanocarriers for drug delivery across the blood-brain barrier
magyar kulcsszavak vér-agy gát, célzott nanohordozó, sokkarú polipeptid nanohordozó, nem-szteroid gyulladáscsökkentő
angol kulcsszavak blood-brain barrier, targeted nanocarrier, polypeptide multiarmed nanocarrier, non-streroidal anti-inflammatory drug
megadott besorolás
Sejtbiológia, molekuláris transzportmechanizmusok (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)70 %
Szerves kémiai technológia és gyógyszertechnológia (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)15 %
Biofizika (pl. transzport-mechanizmusok, bioenergetika, fluoreszcencia) (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)15 %
Ortelius tudományág: Fiziológiai biofizika
zsűri Élettan, Kórélettan, Gyógyszertan és Endokrinológia
Kutatóhely Biofizikai Intézet (HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont)
projekt kezdete 2021-09-01
projekt vége 2024-08-31
aktuális összeg (MFt) 27.000
FTE (kutatóév egyenérték) 2.40
állapot aktív projekt





 

Zárójelentés

  
kutatási eredmények (magyarul)
A jelenleg gyógyszertesztelésre használt standard vér-agy gát sejtkultúra modellek elsősorban állatok agyszövetéből izolált primer agyi endotélsejtekből állnak. A fajok közötti különbségek elkerülésének érdekében a humán őssejt alapú vér-agy gát modellek továbbfejlesztésére van szükség. Ezért kismolekulájú indukálószerekkel létrehoztunk a vér-agy gátra jellemző tulajdonságaiban megerősített humán őssejt alapú ko-kultúra modellt vaszkuláris endotél- és pericita sejtekből. Ezt a ciklikus AMP/PKA és Wnt/β-katenin szignálutak aktiválásával és a TGF-β útvonal gátlásával értük el. Ezen szignálutak célzására kifejlesztettünk egy „cARLA” nevű molekula koktélt, amelyben a kismolekulájú összetevők együttes hatása erősítette meg a barrier tulajdonságokat a vér-agy gát modellek szintjén. A cARLA-val erősített humán modellen megvizsgáltunk egy új, vér-agy gát célzott, dopaminnal vagy ibuprofénnel kapcsolt nanohordozó rendszert. Mindkét aktív biomolekula alaninnal és glutationnal célzott nanoformulációi időfüggő módon, endocitózissal jutottak a sejtekbe. A célzott nanohordozók fokozott vér-agy gát permeabilitást mutattak. A célzott, dopaminnal kapcsolt nanorészecskék a vér agy gáton átjutva egészséges és Parkinson-kóros betegekből származó középagyi organoidokban internalizálódtak. Az ibuprofént hordozó célzott nanorészecskék védő hatást fejtettek ki citokinekkel történt vér-agy gát károsítással szemben.
kutatási eredmények (angolul)
Current gold standard culture models of the blood-brain barrier (BBB) used for drug testing are based on primary brain endothelial cells isolated from brain tissues animals. Due to species differences the development of human cell-based models has high importance. We developed an improved and physiologically more relevant human BBB model based on the co-culture of vascular endothelial cells derived from human cord blood stem cells with brain pericytes using novel small molecular differentiation factors. To enhance BBB properties, we activated the cyclic AMP/PKA and Wnt/β-catenin signaling pathways, and inhibited the TGF-β pathway. To target this interaction, we developed a small-molecule cocktail named cARLA, which synergistically enhanced barrier properties in a range of BBB models. We also presented a novel BBB-targeted nanodrug delivery system coupled with dopamine and ibuprofen investigated on the cARLA-improved human BBB model. Alanine and glutathione targeted nanoformulations of both active biomolecules showed elevated cellular uptake in a time-dependent, active manner via endocytic mechanisms. A higher permeability across the BBB model was measured for targeted nanocarriers. After crossing the BBB, targeted dopamine nanocarriers subsequently entered midbrain-like organoids derived from healthy and Parkinson’s disease patient-specific stem cells. The ibuprofen-coupled targeted nanocarriers showed protective effects against cytokine-induced barrier damage.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=138930
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

  
Porkoláb Gergő, Mészáros Mária, Szecskó Anikó, Vigh Judit P., Walter Fruzsina R., Figueiredo Ricardo, Kálomista Ildikó, Hoyk Zsófia, Vizsnyiczai Gaszton, Gróf Ilona, Jan Jeng-Shiung, Gosselet Fabien, Pirity Melinda K., Vastag Monika, Hudson Natalie, Campbell Matthew, Veszelka Szilvia, Deli Mária A.: Synergistic induction of blood–brain barrier properties, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 121: (21) e2316006121, 2024
Mészáros Mária, Phan Thi Ha My, Vigh Judit P., Porkoláb Gergő, Kocsis Anna, Szecskó Anikó, Páli Emese K., Cser Nárcisz M., Polgár Tamás F., Kecskeméti Gábor, Walter Fruzsina R., Schwamborn Jens C., Janáky Tamás, Jan Jeng-Shiung, Veszelka Szilvia, Deli Mária A.: Alanine and glutathione targeting of dopamine- or ibuprofen-coupled polypeptide nanocarriers increases both crossing and protective effects on a blood–brain barrier model, FLUIDS AND BARRIERS OF THE CNS 22: (1) 18, 2025
Deli Maria A., Porkolab Gergo, Kincses Andras, Meszaros Maria, Szecsko Aniko, Kocsis Anna E., Vigh Judit P., Valkai Sandor, Veszelka Szilvia, Walter Fruzsina R., Der Andras: Lab-on-a-chip models of the blood-brain barrier: evolution, problems, perspectives, LAB ON A CHIP 24: (5) pp. 1030-1063., 2024
Kocsis AE, Judit P. Vigh, Ana R. Santa-Maria, Nóra Kucsápszky, Silvia Bolognin, Jens C. Schwamborn, András Kincses, Anikó Szecskó, Szilvia Veszelka, Mária Mészáros, András Dér, Mária A. Deli, Fruzsina R. Walter: Characterization of a new human stem cell based blood-brain barrier and brain organoid lab-on-a-chip model, In: Annual Meeting of the Hungarian Neuroscience Society, MITT 2025, Abstract Book, (2025) pp. 118-118., 2025
Szecskó Anikó, Mészáros Mária, Simões Beatriz, Cavaco Marco, Chaparro Catarina, Porkoláb Gergő, Castanho Miguel A.R.B., Deli Mária A., Neves Vera, Veszelka Szilvia: PepH3-modified nanocarriers for delivery of therapeutics across the blood-brain barrier, FLUIDS AND BARRIERS OF THE CNS 22: (1) 31, 2025
Kecskes Szilvia, Meszaros Maria, Dvoracsko Szabolcs, Szabo Irisz, Porkolab Gergo, Barna Lilla, Harazin Andras, Szecsko Aniko, Menyhart Akos, Bari Ferenc, Deli Maria A, Penke Botond, Farkas Eszter, Veszelka Szilvia: The impact of the novel sigma1 receptor ligand (S)-L1 on brain endothelial cells and cerebrovascular reactivity challenged by ischemia, EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY 1000: 177724, 2025
Porkoláb G, Mészáros M, Szecskó A, Vigh JP, Walter FR, Figueiredo R, Kálomista I, Vizsnyiczai G, Jan JS, Gosselet F, Vastag M, Hudson N, Campbell M, Veszelka S, Deli MA.: Synergistic induction of blood-brain barrier properties., https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.02.09.527899v1.full.pdf, 2023
Fekete Tamás, Mészáros Mária, Szegletes Zsolt, Vizsnyiczai Gaszton, Zimányi László, Deli Mária A., Veszelka Szilvia, Kelemen Lóránd: Optically Manipulated Microtools to Measure Adhesion of the Nanoparticle-Targeting Ligand Glutathione to Brain Endothelial Cells, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 13: (33) pp. 39018-39029., 2021
Akel H, Csóka I, Ambrus R, Bocsik A, Gróf I, Mészáros M, Szecskó A, Kozma G, Veszelka S, Deli MA, Kónya Z, Katona G.: In Vitro Comparative Study of Solid Lipid and PLGA Nanoparticles Designed to Facilitate Nose-to-Brain Delivery of Insulin, Int J Mol Sci. 2021 Dec 9;22(24):13258., 2021
Váczi S, Barna L, Harazin A, Mészáros M, Porkoláb G, Zvara Á, Ónody R, Földesi I, Veszelka S, Penke B, Fülöp L, Deli MA, Mezei Z.: S1R agonist modulates rat platelet eicosanoid synthesis and aggregation., Platelets. 2022 Jul 4;33(5):709-718., 2022
Lee MH, Jan JS, Thomas JL, Shih YP, Li JA, Lin CY, Ooya T, Barna L, Mészáros M, Harazin A, Porkoláb G, Veszelka S, Deli MA, Lin HY.: Cellular Therapy Using Epitope-Imprinted Composite Nanoparticles to Remove α-Synuclein from an In Vitro Model., Cells. 2022 Aug 19;11(16):2584., 2022
Kokhanyuk B, Vántus VB, Radnai B, Vámos E, Kajner G, Galbács G, Telek E, Mészáros M, Deli MA, Németh P, Engelmann P.: Distinct Uptake Routes Participate in Silver Nanoparticle Engulfment by Earthworm and Human Immune Cells., Nanomaterials (Basel). 2022 Aug 17;12(16):2818., 2022
Veszelka S, Mészáros M, Porkoláb G, Szecskó A, Kondor N, Ferenc G, Polgár TF, Katona G, Kóta Z, Kelemen L, Páli T, Vigh JP, Walter FR, Bolognin S, Schwamborn JC, Jan JS, Deli MA.: A Triple Combination of Targeting Ligands Increases the Penetration of Nanoparticles across a Blood-Brain Barrier Culture Model., Pharmaceutics. 2021 Dec 30;14(1):86., 2021
Fekete Tamás, Mészáros Mária, Szegletes Zsolt, Vizsnyiczai Gaszton, Zimányi László, Deli Mária A., Veszelka Szilvia, Kelemen Lóránd: Optically Manipulated Microtools to Measure Adhesion of the Nanoparticle-Targeting Ligand Glutathione to Brain Endothelial Cells, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 13: (33) pp. 39018-39029., 2021
Walter Fruzsina R., Santa-Maria Ana R., Mészáros Mária, Veszelka Szilvia, Dér András, Deli Mária A.: Surface charge, glycocalyx, and blood-brain barrier function, TISSUE BARRIERS 9: (3) 1904773, 2021
Veszelka S, Mészáros M, Porkoláb G, Rusznyák Á, Réti-Nagy KS, Deli MA, Vecsernyés M, Bácskay I, Váradi J, Fenyvesi F.: Effects of Hydroxypropyl-Beta-Cyclodextrin on Cultured Brain Endothelial Cells. Molecules., MOLECULES 2022 Nov 10;27(22):7738., 2022
Mészáros M, Phan THM, Vigh JP, Porkoláb G, Kocsis A, Páli EK, Polgár TF, Walter FR, Bolognin S, Schwamborn JC, Jan JS, Deli MA, Veszelka S.: Targeting Human Endothelial Cells with Glutathione and Alanine Increases the Crossing of a Polypeptide Nanocarrier through a Blood-Brain Barrier Model and Entry to Human, Cells. 2023 Feb 3;12(3):503., 2023



vissza »