Elméleti PhD Iskola Molekuláktól a betegágyig, sejttől a szervezetig PhD kurzus, 2011/2012

1. Elméleti PhD Iskola Molekuláktól a betegágyig, sejttől a szervezetig PhD kurzus, 2011/2012 Kurzus vezető: Dr. Szebeni János, Dr. Rosivall László Dr. Rosivall László Nanomedicina Budapest, 2011. szeptember 19.

2. 1. Elméleti Orvostudományok Doktori Iskola Vezető: Dr. Rosivall László 1/1 Szív- és érrendszeri betegségek élettana és klinikuma Dr. Merkely Béla 1/2 A vérkeringési rendszer normális és kóros működésének mechanizmusai Dr. Monos Emil 1/3 Ionizáló és nem ionizáló sugárzások biológiai hatásai Dr. Kellermayer Miklós 1/4 A folyadék- és elektrolitháztartás szabályozásának élet- és kórélettana Dr. Rosivall László 1/5 Klinikai és kísérletes kardiológia / atherosclerosis Dr. Prohászka Zoltán

3. oktatók száma 76 ebből témavezető 76 ebből törzstag 9 az iskola jelenlegi oktatógárdájára vonatkozóan összes felvett hallgató 380.5 ebből abszolutóriumot szerzett 238 sikeresen fokozatot szerzett 168.5

4. PHD HALLGATÓI SZEMÉLYI LAP Személyes adatok: Név: Végzettség: Ösztöndíjas – költségtérítéses – egyéni Munkahely: Tudományos munka: Témavezető: Téma cím: Munkaterv: Eddigi teljesítmény: Hazai absztraktok: első szerzős: társszerzős: Nemzetközi absztraktok: első szerzős: társszerzős Magyar nyelvű publikációk: Idegen nyelvű publikációk: Összes impakt faktor: Tanulmányi adatok: Kurzus terv: Eddig végzett kurzusok, vizsga eredmények: Tanulmányút: Halasztás nem volt: Halasztás volt: Ideje, oka:

5. Prof. Dr. Rosivall László Semmelweis Egyetem Kórélettani Intézet Elméleti Orvostudományok Doktori Iskola MTA – Semmelweis Egyetem Gyermekgyógyászati és Nephrologiai Kutatócsoport NANOMEDICINAPhD kurzus, 2011.

6. Semmelweis Nanotudományi Hálózat 2009. szeptember 1. A hálózat céljai: 1. Különböző nanotudományi területek integrálása; együttműködés. 2. Oktatási programok: graduális és posztgraduális. 3. Hazai és nemzetközi konzorciális pályázatok. 4. Konferenciák szervezése. 5. Érdekvédelem és szabályozás specifikus kérdésekben (pl. bio-, kutatás-, nanoetika). 6. Szabadalmi ügyek elősegítése. Felépítés: 1. Nanokémia (vezető: Zrínyi Miklós) 2. Nanobiotechnológia (vezető: Kellermayer Miklós) 3. Nanomedicina (vezető: Szebeni János) 4. Nanotudományi Oktatási Központ (vezető: Rosivall László)

7. Pályázatok NKTH Jedlik CARPA777: Új diagnosztikai és terápiás eljárások az infúziós gyógyszerek és diagnosztikumok anafilaxiás mellékhatásainak megelőzésére Konzorciumi tagok: SeroScience Kutató, Fejlesztő és Ker. Kft., Diatron Medicinai Instrumentumok Zrt., AdWare Research Fejlesztő és Tanácsadó Kft., Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány, Szegedi Tudományegyetem, Semmelweis Egyetem 2008-2010: 494.730.000 Ft NKTH Nanomedi:Liposzómás nanogyógyszerek: nanotechnológia az irányitott farmakoterápia szolgálatában. Konzorciumi tagok: Richter Gedeon Vegyészeti Gyár NyMRt., Semmelweis Egyetem, Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány 2008-2012: 1.000.000.000 Ft Találmány J. Szebeni, Y. Barenholz, L. Rosivall, M. Toth: Drug vehicles as desensitizing agents, nemzetközi szabadalomként bejelentve, Izrael, 2007.12. hó, (PCT/II/2008/001591, 07/12/2008)

8. Nanomedicina PhD téma • Ionizáló és nem ionizáló sugárzások biológiai hatása (Kellermayer Miklós): • Nukleoprotein rendszerek nanomechanikája - Nanobiotechnológia • A miozin motorfehérje önszervező és nanomechanikai tulajdonságai • - A titin óriás izomfehérje molekuláris biofizikája • Önszerveződő amiloid fibrilláris rendszerek • Folyadék- és elektrolitháztartás-szabályozás élet- kórélettana (Rosivall László) • - A VEGF, az AngII, relaxin és renin (prorenin) hatása az endotheliális fenesztrációra és • permeabilitásra • - Nano-gyógyszerek kórélettana, különös tekintettel a renális és keringési vonatkozásokra • Posztgraduális oktatás • Nanomedicina az irányított farmakotherápia szolgálatában (Szebeni J, Rosivall L) • 2009/2010 tanév I. félév: 12x2 tanóra + vizsga, 2011/2012 • Tudományos Ülések/Előadások • - Nanobiotechnológia Konferencia: Nanobiotechnologiai és In Vivo Képalkotó Centrum • megnyitása (Kellermayer M) • - „Kutatók éjszakája”(2009. szeptember 25.): Nanomedicina laboratórium • bemutatása (Szebeni János, Rosivall László), 2010. szeptember 23.

9. Nanomedicina definíciói Nanotechnológia alkalmazása az elméleti és gyakorlati orvostudományban diagnózisban terápiában prevencióban betegség kontrollban orvosi kutatásban Életfolyamatok és betegségek vizsgálata és/vagy gyógyítása a nano-tartományban (10-9- 10-6 m). Ez a sejten belüli történések, életfolyamatok dimenziója.

10. Nanotechnológia/NanomedicinaÁltalános helyzetkép Jelen Konszolidációs fázis, az alapok lerakása Közeljövő 2015 - 2035 a gazdasági fejlődés fő hajtóereje Számos betegség megoldásában jelentős előrelépés Az élet meghosszabbítása Távoljövő 2035-2050: technológiai fejlődés exponenciális felgyorsulása 2050 -> Mesterséges intelligencia, nanobótok, ember robot kimérák kora

11. Nanomedicinális termékek becsült piaca globálisan (md EUR)

12. USA nanotechnológiai szabadalmak Ray Bawa: Nanotechnology patent proliferation and the crisis at the U.S. patent office Albany Law Journal of Science and Technology 17 (3), 699-736, 2007 Összes kiadott szabadalom szám

13. USA nanotechnológiai szabadalmak Ray Bawa: Nanotechnology patent proliferation and the crisis at the U.S. patent office Albany Law Journal of Science and Technology 17 (3), 699-736, 2007 Évente kiadott szabadalom szám

14. A Nanomedicina helyzete Európában • Diagnosztikumok • In vivo képalkotó eljárások • In vitro diagnosztikumok • Irányitott gyógyszerterápia • Nanogyógyszerek • Nanogyógyeszközök • Regenerativ medicina • „smart” bio-anyagok • Sejt-terápiás szerek

15. Európai 7-es keretprogram támogatott témái

16. A nanoanyagok egészségügyi alkalmazásának lehetőségei

17. Gyógyszerszállító nanorendszerek Micellum bilayer Szén nanocső víztér liposzóma Szén nanocső dendrimer Quantum pötty fullerén

18. Liposzómális gyógyszerek felhasználásának potenciális előnyei • Lokalizált, kontrolált bevitel • Irányíthatóság célzó ligandok beültetésével • Jobb gyógyítási hatásfok • Vér és szöveti gyógyszerszintek kedvezőbbek • Mellékhatások csökkennek • Kevesebb gyógyszert lehet adni • Irányítani lehet a hatást • Az adás gyakorisága csökkenthető • Betegek jobban kollaborálnak • Adagolás egyszerűsödik • Költségek csökkennek • Kiszerelésre alkalmatlan gyógyszerek is felhasználhatókká vállnak

19. A gyógyászatban alkalmazott liposzómák 4 típusa

20. Forgalomban lévő liposzómális gyógyszerek (szisztémás alkalmazásra)

21. Doxil, az első nanogyógyszer Szerkezet • Hatás

22. 100 nm Caelyx • Összetétel: • doxorubicin • N-(carbonyl-methoxypolyethylene glycol 2000) • -1,2-distearoyl- sn-glycero-3-phosphoethanolamine • fully hydrogenated soy phosphatidylcholine • cholesterol • Indikáció: • Ovarian Cancer • AIDS-Related Kaposi’s Sarcoma • Multiple Myeloma • Adagolás:I.v. • Liposzóma tipus:lopakodó (pegylált, stealth), kis unilamelláris • Hatóanyag: víztérben kicsapódva 2K-PEG-DSPE 100 nm DOX HSP/Chol

25. Nano-periodic system Tomalia, 2009 J. Nanoparticle Research

26. Funkcionalizált Szén-Nanocsövek az Intracelluláris Célzás Potenciális Eszközei Slides Dr. Földvári Marianna szivessége

27. Kihívások, szűk keresztmetszetek a nanomedicina területén • Tudás és innováció intenzív K+ F • Javaslat: speciális képzés támogatása • Nehezített regulációs követelmények • Nem-standard toxicitás, immunogenitás és reaktogenitás vizsgálatok • Fokozott figyelem a fázis IV (posztmarket) komplikációkra • Javaslat: módszertani felkészülés • Költséges K + F • Javaslat: „out of the box” szakmai és üzleti próbálkozások

28. Nanomedicina Munkabizottság ajánlásai •A Magyarországon nanogyógyszerekre, illetve gyógyszer nanohordozókra irányuló K+F tevékenységek összehangolása; • „Nanomedicina Hírmondó” honlap létrehozása és fenntartása a hazai nanomedicina K+ F közösség kommunikációja céljából; • Rendszeres előadások és tematikus fórumok rendezése; •Posztgraduális képzések és PhD kurzusok indítása; •Pályázatfigyelés és pályázatírás; • Kapcsolat teremtés és kapcsolattartás egyéb európai nanomedicina laboratóriumokkal és szervezetekkel; • Minél szorosabb együttműködés a CLINAM és az ESNAM európai nanomedicinával foglalkozó szervezetekkel; • FP7 és NKTH pályázat beadása • Nanomedicina Oktató és Kutató Központ létrehozása az SE -en.

30. Atomerő mikroszkópia Concept of AFM: (above) a cantilever touching a sample; (right) the optical lever.  Operates by measuring attractive or repulsive forces between a tip and the sample,  In its repulsive "contact" mode, the instrument measures hard-sphere repulsion forces between the tip and sample.  AFMs can achieve a resolution of 10 pm, and unlike electron microscopes, can image samples in air and under liquids.  AFM images of DNA, single proteins, gap junctions, and living cells have appeared in the literature Common types of AFM tips.

31. Kontroll VEGF (100 ng/ml) Atomerő mikroszkópia: Endotheliális fenesztrácó (HUVEC) VEGF kezeléskor

32. Egyetlen endotheliális nano-csatorna bejáratának AEM képe Multiphoton lézer mikroszkópia Atomerőmikroszkópia Nano/molekuláris ventillátor Image of glomerulus and afferent arteriole with endothelium and renin granules obtained from mouse kidney in vivo. GL: glomerulus, AA: afferent arteriole, DAA: distal (justaglomerular) portion of afferent arteriole. Endothelium stained with LY. Renin granules labeled with quinacrine (A). High magnification (B) revealed a porous, fenestrated structure of AA endothelium adjacent to renin granules, in contrast to a thick and continuous endothelium in renin-negative segment. Higher magnification revealed sieve-like morphology (C). (unpublished)

33. . . Afferent arteriole Distal Proximal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . GL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . myosin negative permeable renin positive myosin positive non-permeable renin negative . GL Az afferens arteriola sem szerkezetileg, sem működésileg nem egységes. Két szakaszra osztható. A szakaszok közti határ az élet folyamán, a RAS aktivitásától függően, változik. Rosivall L., Peti Peterdi J.: NDT, 21 (10): 2703-7, 2006,

34. Jelen: Afferens arteriola fenesztrált endothellel és renin granulumokkal: Glomerulus, afferens arteriola, renin festés multiphoton lézer- mikroszkóp: G AA Jövő: Nano-robot befedi a nano-csatornák nyílását: