Vývoj nové generace nanomateriálů pro cílenou léčbu i detailní zhodnocení jejich bezpečnosti je úkolem tříletého projektu, s nímž Tomáš Malina z CATRIN uspěl v letošním ročníku soutěže Juniorských grantů Univerzity Palackého. Při přípravě materiálů využije převratné metody atomárního inženýrství.
Single-atom materiály (SAMs) představují novou třídu pokročilých nanomateriálů, v nichž jsou jednotlivé atomy kovu ukotveny na povrchu různých nosičů. Díky tomu se chovají podobně jako vysoce účinné katalyzátory či umělé enzymy a mají velký potenciál v biomedicíně – od protinádorové léčby přes modulaci imunitní odpovědi až po ovlivnění oxidačního stresu u neurodegenerativních onemocnění. Vědci ale stále hledají odpovědi na otázky, jak rozdílné kovy, jejich množství a typ nosiče ovlivňují reakci buněk.
„V projektu chceme propojit atomární přesnost s biologií. Budeme systematicky zkoumat, jak konkrétní atomy, například železo, mangan, zinek nebo kovy s potenciálně vyšší toxicitou, mění chování imunitních i nádorových buněk. Naším cílem je porozumět těmto interakcím na molekulární úrovni a připravit tím půdu pro bezpečný, racionální design budoucích nanoléčiv,“ uvedl Tomáš Malina z výzkumné skupiny Nanomateriály v biomedicíně.
Juniorské granty UP jsou určeny mladým excelentním vědcům s mezinárodní zkušeností, kteří si budují vlastní nezávislý výzkumný program a směřují k podání projektů Horizon Europe včetně ERC. Podpora umožní Tomáši Malinovi vytvořit malý interdisciplinární tým, který propojí syntézu a charakterizaci pokročilých materiálů s buněčnou biologií a toxikologií a naváže na dlouhodobé know-how CATRIN v oblasti singl-atom katalýzy i bezpečnosti nanomateriálů.
„Z udělení grantu mám velkou radost. V projektu chci využít zkušenosti z postdoktorského působení na Karolinska Institutet ve Švédsku i z dřívějšího pobytu na Empa ve Švýcarsku. Beru to jako potvrzení, že směr, kterým se ubíráme – tedy pochopit interakce single-atom materiálů s buňkami na atomární úrovni – dává smysl,“ doplnil Malina. Juniorský grant považuje rovněž jako základ pro další projekty s kolegy z obou prestižních pracovišť i pro dlouhodobý vývoj nové generace bezpečných a cílených nanoterapeutik.
Projekt Atomic Precision Meets Biology: Single-Atom Materials for Safe and Targeted Nanotherapeutics bude zahájen v lednu příštího roku, celková dotace činí téměř čtyři miliony korun.