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Accelerate anti-metastatic drug discovery in cancer with aCDc

Applicant Santhana Kumar Karthiga
Number 183464
Funding scheme Bridge - Proof of Concept
Research institution Forschung für Infektions- und Krebskrankh. Abteilung Onkologie Universitäts-Kinderspital Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Cellular Biology, Cytology
Start/End 01.11.2018 - 31.10.2019
Approved amount 130'000.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Cellular Biology, Cytology
Cancer

Keywords (4)

3D cell culture ; High throughput screening; Drug discovery; Cancer cell invasion

Lay Summary (German)

Lead
Metastasierende Tumore sind nach wie vor die Hauptursache für Krebs-assoziierte Todesfälle. Die Standardtherapien bei metastasierenden Tumoren sind unpräzise, da sie auf allgemeine Tumormerkmale abzielen und nicht auf die Merkmale metastasierender Tumore gerichtet sind. Das Ziel dieses Projektes ist es eine Screening Plattform zu validieren, welche es erlaubt effizient neue anti-metastatische Therapieziele zu identifizieren.
Lay summary

Inhalt und Ziele des Forschungsprojektes:

Die Tumorzellinvasion, also die Fähigkeit der Tumorzellen in gesundes Gewebe einzudringen, ist ein Merkmal metastasierender Tumoren. Eine effektive Therapie sollte das Invasionsverhalten von metastasierenden Tumorzellen gezielt blockieren. Die Identifikation wirksamer Moleküle, welche die Tumorzellinvasion verhindern, ist zurzeit aber ein ineffizienter Prozess, da die reproduzierbare Messung der Zellinvasion im hohen Durchfluss noch nicht möglich ist. Basierend auf einer von uns entwickelten Methodologie der dreidimensionalen Zellkultur kombiniert mit automatisierter Analyse der Zellinvasion haben wir eine drug discovery Plattform aufgebaut (automated cell dissemination counter, aCDc), welche diesen Prozess erheblich beschleunigt. Im vorliegenden Projekt werden wir die aCDc Plattform anhand von Krebszelllinien validieren und die Benutzerfreundlichkeit erhöhen.

 

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojektes:

Die vereinfachte, effizientere Erforschung der molekularen Mechanismen und Faktoren, welche zur Invasion von Krebszellen beitragen, sowie die Bewertung verschiedener Interventionsstrategien bergen ein enormes Potenzial für Kliniken, Auftragsforschungsinstituten (CROs) und akademischen Forschungslabors. Durch die Vereinfachung der Wirkstoffforschung und –validierung wird die aCDc Plattform die Entdeckung von Anti-Invasions-Medikamenten beschleunigen und mithelfen, innovative anti-metastatische Therapielösungen für die Krebsbehandlung zu entwickeln.

Direct link to Lay Summary Last update: 19.09.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Abstract

Cancer metastasis remains the leading cause of cancer-associated deaths. Standard postoperative therapy for metastatic tumors consists of aggressive, imprecise treatment regimens and no targeted anti-metastatic therapy is available so far. Unfortunately, such intensive therapies cause severe late treatment complications, thereby decreasing quality of life for many long-term survivors. An important cause of metastasis is the deregulated invasive behavior of cancer cells. Hence, targeted anti-metastatic therapy should effectively block this deregulated cancer cell invasion. Therefore, we propose to develop automated cell dissemination counter (aCDc), high-throughput drug discovery platform to change the way we test and discover drugs for blocking cancer cell invasion. Supported by 4 years of solid scientific findings at UZH and Kinderspital, Zürich, we have built aCDc platform on a combination of carefully engineered micro-titer plates specific for invasion assays, wet-lab protocol for cell invasion, image acquisition, algorithms designed for the automated analysis of microscopy images and reliable quantification of cancer cell invasion. To further strengthen our findings and to prove the concept of aCDc in the context of real drug discovery we aim to (i) produce aCDc microtitre plates in biocompatible polystyrene (ii) Screen the NCCR-ACCESS kinase library consisting of 198 kinase inhibitors (in collaboration with the Biomolecular screeing facility at EPFL) (iii) develop a user interface for aCDc software. The successful completion of the proof of concept will pave way for easy and accurate anti-invasion drug discovery and to kick-start our start-up company for commercializing aCDc. Dissecting the molecular mechanisms, factors and evaluating various intervention strategies to target cancer cell invasion has been an exciting endeavor and it holds tremendous potential in the clinics, contract research organizations (CROs) and academic research labs. This drug discovery platform is just a step away from commercialization and we envision aCDc platform to revolutionize anti-invasion drug discovery and to provide leading and innovative anti-metastatic therapy solutions for cancer treatment.
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