V dnešnej dobe sú nanomateriály predmetom záujmu mnohých vedných disciplín, lekárske vedy nevynímajúc. Biomedicínske centrum SAV sa od apríla 2016 venuje v rámci programu Horizont 2020 projektu Vysokointegrovaný senzor na skríning nanotoxicity (High level Integrated Sensor for Nano Toxicity Screening – HISENTS).
Víziou HISENTS projektu je riešiť problém, ktorým je nedostatok vysokokvalitných nástrojov na meranie biologickej bezpečnosti nanomateriálov zavedením inovatívnej mnohomodulárnej vysokovýkonnej testovacej (high throughput screening, HTP) platformy. Platforma má pozostávať zo sady individuálnych modulov, kde každý reprezentuje kľúčovú biologickú funkciu, a ktoré sú hierarchickým spôsobom prepojené a integrované do jedného celku prostredníctvom mikrotekutého prostredia. Ako zodpovedný riešiteľ v rámci projektu pôsobí RNDr. Alena Gábelová, CSc.
Ako uvádzajú autori projektu, zvýšenie kapacity na meranie bezpečnosti nanomateriálov sa má realizovať vývojom inovatívnych nástrojov s využitím HTP a HCA (high content analysis) prístupov. „Toxikogenomika na čipe je taktiež jeden z požadovaných cieľov. Náš interdesciplinárny prístup je zameraný na nástroje, ktoré maximalizujú rozmanitosť a hodnotia vhodnosť meraní pre progesívne zhodnotenie možného rizika nanomateriálov. Hlavným cieľom je teda vytvoriť individuálne nástroje na báze čipov v mikrotekutom prostredí ako zariadení na skríning (nano)toxicity, ktoré sa môžu kombinovať ako on-line HTP platforma. Sedem rôznych senzorických článkov na báze čipov bude vyvinutých a hierarchicky kombinovaných prostredníctvom prietokového systému, aby sa charakterizovali dráhy toxicity nanomateriálov.“
HISENTS platforma má umožniť kategorizáciu a identifikáciu nanomateriálov. Paralelne so skríningom, dráhy a interakcie nanomateriálov v biologických organizmoch budú simulované s využitím fyziologického modelu na báze farmakokinetiky (physiologically based pharmacokinetic, PBPK). „Využitím rôznych senzorických modulov od molekulárnej úrovne cez bunkovú až po orgánovú, HISENTS môže zavádzať kvantitatívne parametre do PBPK modelu, čo povedie k efektívnej analýze dráh pre nanomateriály a iné kritické zlúčeniny. Vyvinutá platforma je kľúčová pre reálne zhodnotenie bezpečnosti nanomateriálov a taktiež nájde rozsiahle aplikácie v farmakologickom skríningu vďaka flexibilite modifikácií HTP platformy. Špecifickým cieľom je vývoj multimodulárnej HTP platformy ako nového skríningového nástroja na zvýšenie účinnosti profilácie/analýzy rizika. V súčasnosti žiadna takáto flexibilná a jednoduchá skríningová platforma s flexibilne kombinovateľnými senzormi na čipoch na trhu nie je dostupná,“ tvrdia riešitelia. Projekt trvá do 31. 3. 2019.
Tím ľudí z Biomedicínskeho centra SAV sa na čele s RNDr. Alenou Gábelovou, CSc. zaoberá aj projektom s názvom Kométový test ako nástroj na biologické monitorovanie ľudí (The Comet assay as a human biomonitoring tool, program COST). Autori konštatujú, že mnoho epidemiologických štúdií využíva kométový test na meranie DNA poškodení (niektoré aj na meranie DNA opravy). „Vo väčšine prípadov sa v teste používajú mononukleárne bunky z periférnej krvi. Výsledky z relatívne malých individuálnych štúdií sú často protirečivé a je výhodné robiť spoločnú (pooled) analýzu kombináciou dát zo všetkých dostupných štúdií. hCOMET bude sieťou, ktorá spája vedcov, ktorí pracujú alebo plánujú pracovať v oblasti biologického monitorovania, ktoré využíva kométový test. Výsledky, poskytnuté týmito vedcami budú viesť k vytvoreniu jednej databázy, ktorá bude reprezentovať približne 19 000 individuálnych meraní poškodení DNA.“
Spoločná analýza má umožniť určiť, ktoré faktory (fajčenie, vek, výživa, pohlavie, profesionálna expozícia, atď.) ovplyvňujú DNA poškodenie a do akej miery. „Niektoré štúdie sa zameriavajú na meranie reparačnej kapacity; budeme zbierať tieto dáta a urobíme detailný prehľad (alebo spoločnú analýzu, ak dát bude dostatok). Ďalej sa bude hCOMET zaoberať reprodukovateľnosťou tohto testu medzi laboratóriami, zavádzaním štandardných protokolov pre meranie DNA poškodenia a reparačnej kapacity DNA, koordinovať štúdie, ktoré budú testovať tieto protokoly a bude poskytovať školiace kurzy a výmeny, aby bolo možné v budúcnosti porovnanie výsledkov z rôznych štúdií. Posúdime aplikáciu tejto metódy na iné typy ľudských buniek a metód na ich izoláciu (napr. získanie leukocytov zo zmrazenej krvi),“ avizujú realizátori projektu. Doba trvania projektu je až do 31. 3. 2020.
Odborný garant: RNDr. Alena Gábelová, CSc.
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Ilustračné foto: Pixabay.com
Uverejnila: VČ