ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ:
«ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ»
Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα
Επιχειρηματικότητα και Καινοτομία (ΕΥΔ ΕΠΑνΕΚ)
Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης και Εφαρμογής Δράσεων στους τομείς
Έρευνας, Τεχνολογικής Ανάπτυξης και Καινοτομίας
(ΕΥΔΕ ΕΤΑΚ)
ΑΚΡΩΝΥΜΙΟ: CYTONET ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ Τ1ΕΔΚ-00617
ΤΙΤΛΟΣ: Ανάπτυξη και προτυποποίηση καινοτόμου μεθόδου για ταχεία διαφορική
διάγνωση και ορθολογική επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας στα φλεγμονώδη
νοσήματα με βάση την νόσο-ειδική έκφραση κυτταροκινών κατά την NETωση των
ουδετερόφιλων του περιφερικού αίματος.
Τίτλος (Ελληνικά)
Ανάπτυξη και προτυποποίηση καινοτόμου μεθόδου για ταχεία διαφορική
διάγνωση και ορθολογική επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας στα φλεγμονώδη
νοσήματα με βάση την νόσο-ειδική έκφραση κυτταροκινών κατά την NETωση
των ουδετερόφιλων του περιφερικού αίματος.
Τίτλος (Αγγλικά)
Development and prototyping of an innovative method for rapid differential
diagnosis and rational selection of personalized treatment in inflammatory
diseases based on disease-specific expression of cytokines during NETosis of
peripheral blood neutrophils.
ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΠΡΟΤΑΣΗΣ
Η έγκαιρη διάγνωση και επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας στο μεγάλο φάσμα των φλεγμονωδών
νοσημάτων, παραμένει παγκοσμίως μείζων ανεκπλήρωτη ιατρική ανάγκη που αυξάνει τη νοσηρότητα και τη
θνητότητα, επηρεάζει την ποιότητα ζωής των ασθενών και επιβαρύνει σημαντικά τα συστήματα υγείας. Η
επίλυση αυτού του προβλήματος, είναι περισσότερο επιτακτική σήμερα που υπάρχουν αποτελεσματικές
στοχευμένες θεραπείες για μια σειρά φλεγμονωδών παραγόντων. Το προτεινόμενο συνεργατικό έργο θα
αναπτύξει καινοτόμα προϊόντα για άμεση διαφορική διάγνωση και επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας σε
πληθώρα σοβαρών καταστάσεων, όπως ο πυρετός αδιευκρίνιστης αιτιολογίας, η επιλογή βιολογικών
παραγόντων στα αυτοάνοσα/αυτοφλεγμονώδη νοσήματα και η πρόληψη των θρομβωτικών επιπλοκών
φλεγμονωδών παθήσεων όπως το αντιφωσφολιπιδικό σύνδρομο, οι συστηματικές αγγειίτιδες, και η
φλεγμονώδης νόσος του εντέρου.
Αντικείμενο του έργου αποτελεί η βελτιστοποίηση και προτυποποίηση καινοτόμου μεθόδου που χρησιμοποιεί
την τεχνολογία της κυτταρομετρίας ροής και βασίζεται σε πρωτότυπα ευρήματα των εταίρων της σύμπραξης για
την παθοφυσιολογία των ουδετεροφίλων. Κεντρική ιδέα της μεθόδου, που ονομάζουμε «CytoNET», αποτελεί η
ανακάλυψη ειδικών για κάθε φλεγμονώδη νόσο διαφορών στην σύσταση των εξωκυττάριων δικτύων
χρωματίνης που απελευθερώνονται από ενεργοποιημένα ουδετερόφιλα, γνωστά ως ΝΕΤs (Neutrophil
Extracellular Traps), οι οποίες μπορούν να ανιχνευτούν με την μέθοδο CytoNET στο περιφερικό αίμα των
ασθενών και να καθοδηγήσουν επιτυχώς την επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας σε φλεγμονώδη νοσήματα.
Βασικοί στόχοι του προγράμματος είναι: α) η βελτιστοποίηση της δοκιμασίας CytoNET και η πολυκεντρική της
αξιολόγηση με στόχο την κλινική εφαρμογή και προώθηση στην αγορά νέων εργαλείων για διάγνωση και ταχεία
επιλογή της θεραπευτικής αγωγής σε φλεγμονώδη νοσήματα, και β) η υλοποίηση ενός στρατηγικού σχεδίου για
την δημιουργία γραμμής Έρευνας & Ανάπτυξης (R&D) που θα εξασφαλίζει συνεχή καινοτομία με βάση τη μέθοδο
CytoNET, πέρα από τον χρονικό ορίζοντα του παρόντος έργου.
Η σύμπραξη περιλαμβάνει, τρείς ακαδημαϊκές ομάδες με διεθνώς τεκμηριωμένη εμπειρία στην μελέτη
φλεγμονωδών καταστάσεων σε κλινικό και ερευνητικό επίπεδο (ΔΠΘ, ΕΚΠΑ, ΙΙΒΕΑΑ) και μια επιχείρηση με
μακροχρόνια εμπειρία και δράση στο χώρο ανάπτυξης διαγνωστικών/προγνωστικών εργαλείων που βασίζονται
στην κυτταρομετρία ροής (Π. ΖΑΦΕΙΡΟΠΟΥΛΟΣ ΑΕ).
Η υλοποίηση περιλαμβάνει συλλογή δειγμάτων αίματος και κλινικών δεδομένων από δύο μεγάλα
Πανεπιστημιακά Νοσοκομεία (ΠΓΝ Αλεξανδρούπολης και ΠΓΝΑ «Αττικόν») και 3 άξονες εφαρμογής: α) την
μεταφραστική γραμμή παραγωγής: πολυκεντρική αξιολόγηση (x3) σε ευρεία κλίμακα των ήδη υπαρχόντων &
των νέων στόχων και ανάπτυξη πρωτότυπου υπολογιστικού αλγορίθμου διαφορικής διάγνωσης και επιλογής
εξατομικευμένη θεραπείας, β) την ερευνητική γραμμή παραγωγής: εμπλουτισμός της μεθόδου με νέους
στόχους μέσω της τεχνολογίας αιχμής mass cytometry/CyTOF και της ευρείας ανάλυσης γονιδιακής έκφρασης
(RNA-seq), γ) την αναπτυξιακή γραμμή παραγωγής: προτυποποίηση του πρωτοκόλλου CytoNET με βάση τις
αρχές πιστοποίησης ISO, προς πιλοτική παραγωγή τελικών προϊόντων (kits) με συνοδό λογισμικό και
διερεύνηση για δυνατότητα ευρεσιτεχνίας.
Εχέγγυα για την επιτυχή υλοποίηση του έργου και την βιωσιμότητα της σύμπραξης αποτελούν: α) η καινοτομία
της ιδέας και της εφαρμογής και η ανάγκη της αγοράς (έλλειψη μεθόδου για εξατομικευμένη διάγνωση και
θεραπεία στα φλεγμονώδη νοσήματα) β) ο διεπιστημονικός χαρακτήρας, η συμπληρωματικότητα και η εμπειρία
των εταίρων (κλινικοί ιατροί, μοριακοί βιολόγοι, βιοπληροφορικοί, μηχανικοί παραγωγής και στελέχη
επιχειρήσεων), γ) τα προκαταρκτικά αποτελέσματα που αφορούν την IL-1β (άσηπτη φλεγμονή) και τον ιστικό
παράγοντα/TF (θρόμβωση), πού σύντομα θα προτυποποιηθούν (ώριμοι ερευνητικά στόχοι), και δ) η
μακρόχρονη εμπειρία του επιχειρηματικού εταίρου στον σχεδιασμό, ανάπτυξη, προτυποποίηση και
εμπορευματοποίηση διαγνωστικών προϊόντων.
Το έργο: α) θα δημιουργήσει νέες θέσεις απασχόλησης στον ακαδημαϊκό και επιχειρηματικό χώρο, β) θα
συνεισφέρει στην αριστεία και στην καινοτόμο ανάπτυξη και τεχνολογία γ) θα συμβάλλει στην βελτίωση της
ποιότητας ζωής των ασθενών και της οικονομίας του συστήματος υγείας και δ) θα ενισχύσει την εμπορική και
οικονομική ανταγωνιστικότητα του επιχειρηματικού φορέα.
PROPOSAL ABSTRACT
The timely selection of personalized treatment in a broad spectrum of inflammatory diseases remains
worldwide a major unmet medical need that increases morbidity and mortality, affects the quality of life and
strains healthcare systems enormously. The need for a solution becomes more evident today due to the
availability of effective targeted therapies for a range of inflammatory mediators. The proposed collaborative
project will develop innovative products/kits for early differential diagnosis and selection of personalized therapy
in a variety of serious and difficult to treat clinical conditions such as Fever of Unknown Origin, administration of
biological agents to Autoimmune/Autoinflammatory diseases and thrombotic complications of inflammatory
disorders (eg Antiphospholipid Syndrome, Systemic Vasculitis, and Inflammatory Bowel Disease).
Aim of the proposal is the optimization and standardization of a novel flow cytometry-based assay which
exploits innovative findings of our group regarding the pathophysiology of neutrophils. The key concept of the
method, called "CytoNET", is the identification of disease-specific differences in the composition of extracellular
chromatin networks released by activated neutrophils, known as Neutrophil Extracellular Traps (NETs), which
can be detected by the CytoNET method in the peripheral blood of the patients and guide successfully the
selection of personalized therapy.
The main objectives of the project are: a) the further optimization and large-scale, multicentre, validation of the
CytoNET method for clinical use ensuring the commercialization of novel products for early selection of
effective therapy in various inflammatory diseases b) the implementation of a long-term R&D pipeline that will
continuously provide innovative products based on the CytoNET method beyond the time frame of this
proposal.
The partnership comprises three academic institutes with documented clinical & research experience in the
study of inflammatory disorders (Democritus University of Thrace, National and Kapodistrian University of
Athens, Biomedical Research Foundation of the Academy of Athens), and an enterprise with long-term
experience and activity in the development of diagnostic/prognostic tools based on flow cytometry
(P.Zafiropoulos SA).
The implementation includes collection of blood samples and clinical data from two tertiary university hospitals
(University Hospital of Alexandroupolis & Attikon) and 3 complementary lines of activities, namely: a)
translational pipeline: large-scale, multicenter (x3), evaluation of existing or novel candidate targets and
development of an innovative computational algorithm for selection of personalized medicine in inflammatory
disorders, b) research pipeline: enriching the CytoNET assay with new targets using cutting edge technologies
such as mass cytometry/CyTOF and RNA-seq analysis, c) production pipeline: prototyping of the CytoNET
protocol according to ISO standards, pilot production of flow cytometry diagnostic kits with accompanying
software and patent research.
The successful implementation of the project and the sustainability of the partnership are guaranteed by: a) the
innovative concept and design of the project that will address the serious unmet need of the biomedical industry
for tools allowing selection of personalized medicine in inflammatory diseases b) the interdisciplinary
consortium (clinicians, molecular biologists, bioinformaticians, engineers and business executives), c) the
preliminary findings regarding IL-1β (sterile inflammation) and tissue factor/TF (thrombosis), which can be
rapidly prototyped (mature research targets) d) the long-term experience of the enterprise partner in design,
development, prototyping and commercialization of diagnostic products.
Overall, the project is expected to: a) create new employment positions and career opportunities in academia
and industry, b) provide research excellence, economic development and innovative technology, c) improve
quality of life of patients and cost-effectiveness of healthcare spending, and d) significantly enhance the
commercial and financial competitiveness of the industrial partner.
