GETPolPhys – Genska elektrotransfekcija skozi lečo fizike polimerov

Izpostavitev bioloških celic električnim pulzom lahko reverzibilno poveča prepustnost celične membrane, kar omogoča vnos tujih molekul DNA v notranjost celice za namene zdravljenja. Vnos molekul DNA, ki kodirajo imunomodulatorne beljakovine, protitelesa in antigene, v celice s pomočjo električnih pulzov, je poznano pod imenom genska elektro-transfekcija (GET) in se vse pogosteje uporablja za modulacijo imunskega sistema ali imunoterapijo. Imunoterapija na osnovi GET predstavlja obetavno metodo za zdravljenje raka in cepljenje proti nalezljivim boleznim, vendar je učinkovitost metode za enkrat prenizka. To nizko učinkovitost, oziroma nizko raven izražanja transgenov, lahko v veliki meri pripišemo pomanjkanju temeljnega razumevanja mehanizmov, s katerimi molekule DNA v prisotnosti električnega polja premagujejo ovire zunajceličnega matriksa in celične membrane. V tem projektu nameravam pridobiti to temeljno razumevanje z uporabo načel fizike polimerov, fizike mehke snovi in statistične mehanike. Na teh načelih bom načrtal poskuse in vitro in in vivo, katerih rezultate bo mogoče neposredno primerjati s teorijami in modeli prenosa DNA skozi zunajcelični matriks in celično membrano. Pričakujem, da bo razumevanje mehanizmov z vidika fizike polimerov korenito izboljšalo učinkovitost imunoterapije GET, ker bo zagotovilo mehanistično podlago za razvoj optimalnih protokolov v kompleksnem okolju tkiv. Hkrati bo znanje, pridobljeno v projektu, mogoče aplicirati na različne vrste tkiv in različne živalske vrste, kar bo propomoglo k učinkovitem prenosu protokolov v klinično prakso.