Procjena učinkovitosti i toksičnosti biološki aktivnih tvari – BioMolTox
Nositelj:
Institut za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI), Ksaverska cesta 2, Zagreb
www.imi.hr
Voditeljica projekta: dr. sc. Nikolina Maček Hrvat, viši znan. sur.
Trajanje:
1.1.2024. – 31.12.2027.
Financira Europska unija – NextGenerationEU (Programski ugovor od 8. prosinca 2023. KLASA: 643-02/23-01/00016, URBROJ: 533-03-23-0006).
Financira Europska unija – NextGenerationEU. Izneseni stavovi i mišljenja samo su autorova i ne odražavaju nužno službena stajališta Europske unije ili Europske komisije. Ni Europska unija ni Europska komisija ne mogu se smatrati odgovornima za njih.
Projekt BioMolTox usmjeren je na istraživanje mehanizma djelovanja biološki aktivnih molekula koje trenutno predstavljaju opće-zdravstveni problem poput organskih onečistila, sintetskih droga i nanočestica, ali i njihovih kompleksnih smjesa koje su prisutne u okolišu i organizmima. Poznavanje mehanizma djelovanja ovih tvari prirodnog i/ili sintetskog porijekla, kojima smo izloženi kratkoročno ili dugoročno u svakodnevnom životu, od iznimne je važnosti za procjenu mogućih negativnih učinaka na zdravlje ljudi i okoliša.
Istraživanja će se odvijati u četiri smjera:
1) Određivanje učinaka odabranih ksenobiotika na živi organizam.
2) Razvoj i procjena djelovanja potencijalnih novih lijekova.
3) Razvoj i implementacija novih metoda istraživanja.
4) Biomonitoring populacije.
Multidisciplinarnost projekta omogućit će bolju karakterizaciju učinaka odabranih biološki aktivnih tvari primjenom metoda kemijske analize, enzimske kinetike, genetike i molekularne toksikologije te toksikologije in vivo.
Predložena istraživanja u skladu su sa smjernicama Europske unije koje uključuju zaštitu zdravlja ljudi i okoliša kao jedan od glavnih ciljeva strategije za održivo klimatski neutralno i kružno gospodarstvo.
Glavni cilj projekta je sveobuhvatnom analizom učinaka biološki aktivnih tvari prirodnog i/ili sintetskog podrijetla odrediti mehanizam djelovanja i biološke mete te procijeniti rizike štetnosti djelovanja tih tvari na organizam.
Istraživački tim projekta čine suradnici iz Zavoda za toksikologiju, Instituta za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI) te suradnici s drugih institucija.
U svrhu što uspješnije provedbe projekta, projekt je podijeljen u pet radnih paketa (RP).
RP1: Utjecaj biološki aktivnih molekula na živčani sustav
Istraživanja predviđena ovim radnim paketom usmjerena su na proučavanje djelovanja organofosfornih spojeva (OP) koji se koriste kao pesticidi i usporivači gorenja ili su živčani bojni otrovi na kolinergički sustav i na razvoj novih učinkovitijih terapija kod otrovanja nakon akutnog i/ili kroničnog izlaganja OP-ima te na razvoj novih potencijalnih lijekova za liječenje neurodegenerativnih bolesti.
U okviru RP1 predviđamo:
i) Istražiti djelovanje odabranih OP na kolinergični sustav uz razvoj novih terapija kod otrovanja OP spojevima.
ii) Razviti nove molekule s farmakološki važnim djelovanjem na kolinergički sustav.
RP2: Razvoj naprednih analitičkih metoda za karakterizaciju biološki aktivnih molekula te procjena njihove aktivnosti i toksičnosti integriranim kemijsko-biokemijskim pristupom
Istraživanja predviđena ovim radnim paketom usmjerena su na utjecaje organskih onečistila iz okoliša, prirodno prisutnih mikotoksina i novih psihoaktivnih tvari, s posebnim naglaskom na njihovo međudjelovanje.
U okviru RP2 predviđamo:
i) Razvoj novih analitičkih metoda za identifikaciju i kvantifikaciju biološki aktivnih spojeva (organskih onečistila, psihoaktivnih tvari, mikotoksina, spojeva dizajniranih kao reverzibilnih liganada kolinesteraza) i odgovarajućih metabolita u biološkim uzorcima (npr. urin, krv, stanični medij).
ii) Kemijsko-biokemijsku validaciju mehanizama djelovanja (redoks procesi, antioksidacijski/oksidacijski status, endokrina disrupcija) biološki aktivnih spojeva.
RP3: Razvoj naprednih in vitro metoda za procjenu učinkovitosti i sigurnosti kompleksnih smjesa biološki aktivnih spojeva
Istraživanja predviđena ovim radnim paketom usmjerena su na proučavanje bioloških učinaka kompleksnih smjesa organskih onečistila i nanočestica (NP) i razvoj in vitro metoda za njihovo praćenje. Težište je usmjereno na razvoj inovativne in vitro metodološke platforme za pouzdanu procjenu rizika kompleksnih smjesa koje sadrže NP.
U okviru RP3 predviđamo:
i) Opisati abiotičke i biotičke interakcije NP unutar određenih simuliranih eksperimentalnih i bioloških matrica.
ii) Provesti testiranje, harmonizaciju i standardizaciju biokemijskih metoda za procjenu učinkovitosti i sigurnosti kompleksnih smjesa s NP.
RP4: Membranski prijenosnici: ključni proteini u dispoziciji, učinkovitosti i toksičnosti biološki aktivnih tvari
Istraživanja predviđena ovim radnim paketom usmjerena su na proučavanje ekspresije i funkcije membranskih prijenosnika biološki aktivnih tvari u pokusnim modelima životinja in vivo/ex vivo i staničnim modelima in vitro.
U okviru RP4 predviđamo:
i) Istražiti ekspresiju i funkciju membranskih prijenosnika biološki aktivnih tvari na razini mRNA i proteina u staničnim linijama in vitro i tkivima/organima pokusnih životinja in vivo/ex vivo te analizirati ulogu membranskih prijenosnika u metabolizmu biološki aktivnih tvari korištenjem staničnih linija koje prekomjerno eksprimiraju prijenosnike.
ii) Implementirati novi tip istraživanja genske/proteinske ekspresije membranskih prijenosnika biološki aktivnih tvari u pokusnom modelu zebrice, razviti nove stanične modele za analizu učinaka biološki aktivnih tvari na membranske prijenosnike te uspostaviti model 3D staničnih kultura kao sustava za procjenu toksičnosti biološki aktivnih tvari.
RP5: Ekogenetička istraživanja u biomonitoringu populacija, in vitro i in vivo uvjetima
Istraživanja predviđena ovim radnim paketom usmjerena su na procijenu genotoksičnog potencijala biološki aktivnih molekula i praćenje razine genomskih oštećenja posebice za osjetljive populacije ljudi, kako bi se omogućili podaci za procjenu rizika oboljenja od malignih bolesti te na istraživanja protektivnih učinaka pojedinih molekula kako bi se smanjili negativni učinci poznatih genotoksikanata. Istraživanja obuhvaćaju ekogenetičke studije i biomonitoring populacije.
U okviru RP5 predviđamo:
i) Odrediti protektivne i cito/genotoksične učinke kemijskih tvari i njihovih mješavina te fizikalnih tvari. ii) Uspostaviti bazu podataka potrebnu za znanstveno utemeljenu procjenu rizika ljudske populacije izložene opasnim biološki aktivnim molekulama i/ili kroničnim stanjima i odrediti referentne vrijednosti oštećenja DNA.