Masteroppgavevalg: 2014.01.01
Farmasøytisk institutt
Masteroppgaver 2014/2015 (Valg: Januar 2014)
Seksjon for farmasi Samfunnsfarmasi Galenisk farmasi
Seksjon for farmasøytisk biovitenskap Mikrobiologi Farmakologi
Seksjon for farmasøytisk kjemi Legemiddelkjemi Legemiddelanalyse Farmakognosi
Siste frist for innlevering av 5 prioriterte masteroppgavevalg til Ekspedisjonen:
Torsdag 09.01.2014. kl. 13.00
FARMASØYTISK INSTITUTT
2
INNHOLDSFORTEGNELSE
SAMFUNNSFARMASI
1-2. «Pharmacy policy» - farmasøytens rolle i Skandinavia s. 4
GALENISK FARMASI
3. Legemidler til barn: Hvilken effekt har manipulering av legemiddelform før administrasjon? s. 5
4. Bioadhesive fluorholdige nanopartikler for bekjempelse av hull i tennene s. 6
5. Polymerdekkede liposomer for interaksjon med Candida albicans; optimalisering av
prosessfaktorer for innkapsling av kationisk peptid s. 7
6. Mucoadhesive biopolymer-filmer s. 8
7. Toxicological and immunological effects of in situ gelling formulations on Zebrafish s. 9
MIKROBIOLOGI
8. Målstyring av nye vaksineformuleringer basert på biograderbare nanopartikler s.10
9. Molekylær regulering av bakteriell biofilm, et ukonvensjonelt fremtidig angrepspunkt for
antimikrobiell terapi s.11
10. Karakterisering av cytotoksisiteten og infeksjonspotensialet til bakterien Moritella viscosa s.12
11. Struktur funksjonforhold mellom bakteriofagen CTXφ og Vibrio cholerae type IV pili s.13
12. Studier av vekst hos Piscirikettsia salmonis og bruk av sebrafisk som en infeksjonsmodell s.14
FARMAKOLOGI
13-14. Perilipiners betydning for sammensetningen av lipiddråper i ulike vev s.15
15. Effekt av ulike bakterieprodukter på energimetabolisme i humane muskelceller s.16
16. T-celle spesifikt adapterprotein (TSAd) og utvikling av kreft s.17
17. Betydning av cGMP og effekter av natriuretiske peptider ved hjertesvikt – utvikling av
selektiv antagonist s.18
18. Effekt av legemidler på metyleringsmønsteret til karboksylesterase 1-genet s.19
19-20. Sikkerhetsfarmakologiske studier av nanopartikler – mulige effekter på nerveceller og
lungeceller s.20
21. Sikkerhetsfarmakologiske studier av legemidler – mulige effekter på nevrokulturer s.21
22. Er bruken av benzodiazepiner forbundet med økt risiko for utvikling og raskere progresjon
av demenssykdom s.22
23. Individualisering av immundempende legemiddelbehandling hos transplanterte ved hjelp av
farmakodynamiske biomarkører s.23
LEGEMIDDELKJEMI
24. Biologiske studier av nye PPAR-antagonister med mulig anvendelse mot insulinresistens
og type 2-diabetes s.24
25. Fremstilling av nye antiangiogenetiske forbindelser s.25
26. Fremstilling av polyumettede kromenonderivater s.26
27. Mulige nye legemidler ved fedme og type-2-diabetes med effekt på lever X-reseptor (LXR) s.27
28. Nye legemidler mot akutt myeloid leukemi (AML) basert på biologisk aktive substanser
fra havet s.28
FARMASØYTISK INSTITUTT
3
29. Nye antibakterielle legemiddelkandidater med effekt mot metallo-β-laktamase (MBL) s.29
LEGEMIDDELANALYSE
30. Ekstraksjon og opprensning av legemiddelsubstanser fra biologiske væsker ved hjelp av
kunstige væskemembraner s.30
31. PALME (Parallel Artificial Liquid Membrane) kombinert med LC-MS/MS – en helt ny
teknikk for analyse av syntetiske rusmidler i blod og urin s.31
32. PALME (Parallel Artificial Liquid Membrane) kombinert med LC-MS/MS – en helt ny
teknikk for analyse av legemidler i blod og urin s.32
33. Bestemmelse av peptidbaserte dopingmidler med LC-MS s.33
FARMAKOGNOSI
34-35. Medisinplanter brukt mot Malaria, studier over immunmodulerende polysakkarider s.34
36. Biologisk aktive lavmolekylære substanser fra svarthyllbær (Sambucus nigra L.) s.35
37-38. Analyse av microcystiner s.36
39-40. Kjemi og biologisk aktivitet av indol-diterpenoid tremorgener s.37
FARMASØYTISK INSTITUTT
4
Seksjon: Seksjon for farmasi
Fagområde: Samfunnsfarmasi
Oppgave nr: 1 og 2
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: «Pharmacy policy» - farmasøytens rolle i Skandinavia
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn: Forskningsfeltet «pharmacy policy» innefatter problemstillinger knyttet til farmasøytens rolle, organisering av apotekvesenet og statlig legemiddelforvaltning(1). Her studeres hvordan politiske prinsipper og beslutninger påvirker disse områdene. En norsk studie fra 2013 viste at farmasøyter ønsker en rolleutvikling med mer fokus på farmasøytisk omsorg i apotek, men at de føler usikkerhet omkring hvordan praktisk få dette til(2). Myndighetene ble identifisert som en positiv aktør i denne utviklingen. En studie fra Island etter dereguleringen viste at pasientene var ikke klar over endringen, men deres synspunkter var delvis i samsvar med intensjonen i endringen (3).Derfor er det av interesse å undersøke myndighetenes forventninger og reguleringer av profesjonen i dag(4). De skandinaviske landene deler lignende visjoner av målet med helsesystemene, men har valgt å organisere apotekmarkedene ulikt. Det er derfor interessant å studere «pharmacy policy» på tvers av de Skandinaviske landene særlig innenfor områder hvor legemiddelkostnader, pasientsikkerhet og profesjonelle problemstillinger knyttes sammen. Hensikt: Prosjektet vil fokusere på” pharmacy policy” og blant annet rollen av farmasøyten og apotek i Skandinaven. Den overordnede hensikten er å se hvordan ulike apoteksystem påvirker samfunnsøkonomiske og pasientsikkerhetsfaktorer for å fremme riktig legemiddelbruk.
Materiale og metode: Dokumentanalyse av policy-dokumenter og personlige intervjuer. Gode kommunikasjonsevner er en forutsetning i denne masteroppgaven.
Referanser: 1. Traulsen J.M, Almarsdottir A.B. The argument for pharmaceutical policy. Pharmacy World & Science: 2005;27(1):7-12. 2. Svensberg et al. “Because of the circumstances, we cannot develop our role”-Norwegian community pharmacists’
perceived responsibility in role development and patient centered care (2013, to be submitted during 2013). 3. Traulsen JM, Almarsdóttir AB, Björnsdóttir I. The lay user perspective on the quality of pharmaceuticals, drug therapy
and pharmacy services – results of focus group discussions. Pharmacy World & Science: 2002;24(5):196-200. 4. Kaae S. et al. The relevance of political prestudies for implementation studies of cognitive services in community
pharmacies. Research in social & administrative pharmacy: 2009;5(2):189-94.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1-2
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)?
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Førsteamanuensis Ingunn Björnsdóttir ([email protected]), Stipendiat
Karin Svensberg ([email protected])
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
5
Seksjon: Seksjon for farmasi
Fagområde: Galenisk farmasi
Oppgave nr: 3
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Legemidler til barn: Hvilken effekt har manipulering av legemiddelform før
administrasjon?
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn
De fleste registrerte legemidler er primært produsert med tanke på behandling av voksne pasienter.
Legemidlene blir ofte viderebehandlet, eller brukt off-label, når de administreres til barn på
sykehusavdelinger: Legemidlene kan bli brukt utenfor godkjent indikasjon, godkjent alder, godkjent
dose, godkjent administreringsmåte (viderebehandling) og godkjent administrasjonsvei.
Sykehusapotekene har fokus på pasientsikkerhet – særlig når det gjelder barn, og et forskningsprosjekt
med tema ”Viderebehandling av legemidler til barn” ble startet opp i 2013. Prosjektet er et samarbeid
mellom Sykehusapotekene HF, OUS, Ahus og Farmasøytisk Institutt, Universitetet i Oslo. Denne
masteroppgaven inngår som en del av dette forskningsprosjektet, og er knyttet opp mot arbeidet til en
doktorgradsstipendiat (prosjekt påbegynt våren 2013 ved Ahus) samt en erfaringsbasert masteroppgave i
klinisk farmasi (gjennomført ved OUS, Ullevål høsten 2013). Oppgaven er galenisk rettet, men med
klinisk vinkling.
Mål
Målet med masteroppgaven er å studere galeniske effekter etter manipulering av legemiddelform –
effekter som potensielt kan ha klinisk betydning. Studien vil omfatte ett eller noen få utvalgte
legemidler. Hvilke legemidler som skal studeres er ikke avklart, skjønt flere kandidater finnes. Endelig
bestemmelse av studiesubstans/preparatet utgjør en del av prosjektet.
Metode
Studenten skal i samarbeid med prosjektgruppen velge ut ett eller noen få legemidler der det vurderes
som sannsynelig at manipulering av legemiddelform kan ha klinisk betydning. Studenten skal deretter
gjøre fysikalsk-kjemiske studier av de manipulerte preparatene.
Stresstudier vil kunne utføres under kontrollerte betingelser (for eksempel mhp temperatur, fuktighet og
lys). Aktuelle analysemetoder er (U)HPLC, spektrofotometri og turbidimetri m.fl. Utvikling og
validering av analysemetoder vil inngå i oppgaven etter behov.
Oppgaven vil hovedsakelig utføres ved Sykehusapoteket Oslo, Rikshospitalet.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Professor Gro Smistad, rom 177
Ekstern: Dr.Sci. Jørgen Brustugun, Sykehusapotekene HF, SAO, Rikshospitalet (23073432),
Dr.Sci. Kathrin Bjerknes, Sykehusapotekene HF, Ahus (prosjektleder)
FARMASØYTISK INSTITUTT
6
Seksjon: Seksjon for farmasi
Fagområde: Galenisk farmasi
Oppgave nr: 4
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Bioadhesive fluorholdige nanopartikler for bekjempelse av hull i tennene
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn
Karies er et av de vanligste problemene knyttet til verdens tannhelse. Slitasjeskader på tenner er også et
økende problem, spesielt blant den yngre del av befolkningen. Dette skyldes blant annet økende inntak
av sure drikker som juice og cola. Det er derfor svært aktuelt med forebyggende tiltak.
Det som gjør behandling av karies og slitasjeskader så utfordrende er at virkestoffet raskt forsvinner etter
administrasjon pga spyttsekresjon og svelging. Problemet kan reduseres ved å anvende bioadhesive
formuleringer; dette vil forlenge tiden virkestoffet blir sittende på tennene og effekten blir bedre. Et
annet problem er at formuleringen kan føles ubehagelig for pasienten. Dette kan løses ved å anvende
nanopartikulære formuleringer. Nanopartikulære systemer vil i tillegg være lette å administrere for
eksempel som en munspary eller munnvann og kan spres over et stort område. Nanopartiklene kan selv
ha bioadhesive egenskaper, eller de kan coates med en bioadhesiv polymer.
I denne oppgaven
Skal ulike fluorforbindelser kapsles inn i polymerbaserte nanopartikler. Fokus for oppgaven vil være om
innkapslingseffektiviteten og frisettingshastigheten til virkestoffet er avhengig av partiklenes
kompakthet. Det vil også være aktuelt å undersøke frisettigshastigheten ved ulike pH-verdier. I tillegg vil
partiklenes bioadhesive egenskaper mot hydrokysapatitt, en modellsubstans for tenner, undersøkes.
Målet
Med oppgaven er å lage bioadhesive fluorholdige polymerbaserte nanopartikler som frisetter virkestoffet
over et gitt tidsrom.
Metoder
Det skal anvendes etablerte fremstillings- og karakteriseringsmetoder for nanopartiklene, som ionisk
kryssbinding (ved fremstilling), dynamisk lysspredning (måling av størrelse) og mikroelektroforese
(zetapotensial). Innkapslingseffektiviteten skal bestemmes ved hjelp av en fluorelektrode og
frisettingshastigheten skal bestemmes med sentrifuering eller dialyse.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Sara Pistone (rom 170), Gro Smistad (rom 177) og Marianne Hiorth (rom 174)
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
7
Seksjon: Seksjon for farmasi
Fagområde: Galenisk farmasi
Oppgave nr: 5
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Polymerdekkede liposomer for interaksjon med Candida albicans;
optimalisering av prosessfaktorer for innkapsling av kationisk peptid
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn
I løpet av de siste 30 årene har orale soppinfeksjoner blitt mer og mer vanlig. Dette skyldes bl.a. den
økende populasjonen av pasienter med nedsatt immunsystem, slik som AIDS pasienter og pasienter som
gjennomgår organtransplantasjon. I tillegg ser man ofte orale soppinfeksjoner hos pasienter som lider av
xerostomi dvs nedsatt spyttproduksjon. Xerostomi fremkommer ofte som et resultat av strålebehandling
mot hode og hals, i spesielle syndromer som Sjøgrens syndrom, eller pga medikamentbruk.
Soppinfeksjoner i munnhulen kan være svært smertefulle og i tillegg hemmende; pasientene kan få
problemer med både å snakke og spise.
I dag har man relativt få ulike typer virkestoff når det gjelder soppbehandling. Preparatene som brukes er
hovedsakelig basert på azoler eller på polyenantibiotika. Få typer virkestoff, relativt høy toksisitet og
resistensutvikling har ført til behov for og leting etter nye virkestoffer mot soppinfeksjoner
Denne oppgaven
I litteraturen kan man finne at mange kationiske peptider har fungicid effekt. Ved bruk i munnhulen
trenger disse imidlertid en beskyttende formulering pga ustabilitet. I denne oppgaven vil liposomer bli
utprøvd som et administrasjonssystem for kationiske peptider. Ulike innkapslings-metoder vil bli
sammenlignet og faktorer av betydning for innkapslingseffektivitet og bevaring av biologisk aktivitet av
peptidet gjennom produksjonsmetoden vil bli kartlagt.
Mål:
Målet er å optimalisere prosessfaktorer for innkapsling av kationiske peptider i liposomer med potensiale
for interaksjon med C.albicans. Fokus vil være på bevaring av biologisk aktivitet og stabilitet.
Metoder:
Det vil bli benyttet etablerte metoder for karakterisering av liposomer som dynamisk lysspredning for
størrelse og mikroelektroforese for bestemmelse av zetapotensiale. Det må utarbeides metode for
kvantifisering av modellpeptid som også detekterer degradering av peptidet. Det må også etableres en
funksjonell testmetode for bestemmelse av peptidets biologiske aktivitet (enzyminhibering). Sistnevnte
vil foregå i samarbeid med Harald Thidemann Johansen.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Hilde-Gunn Meland (rom 170), Marianne Hiorth (rom 174), Gro Smistad (rom 177)
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
8
Seksjon: Seksjon for farmasi
Fagområde: Galenisk farmasi
Oppgave nr: 6
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Mucoadhesive biopolymer-filmer
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn:
I en doktorgrad gjennomført hos oss ble det konkludert med at en blanding av de to biopolymerene
pektin og kitosan har et stort potensial som mucoadhesiv formulering (Se omtale på forskning.no,
http://tinyurl.com/4a7t5u)
Det er imidlertid liten nytte av mucoadhesive formuleringer dersom frisettingen av virkestoffet ikke
samtidig forlenges. Kombinasjonen av forlenget frisetting og mucoadhesjon har vist seg utfordrende å
oppnå siden de formuleringstekniske grep man kan ta for å redusere frisettingshastigheten ofte fører til
redusert mucoadhesjon og vice versa.
Vi mener at problemet kan løses ved en kombinasjon av innkapsling/kompleksdannelse og ionisk
interaksjon med et biopolymernettverk av pektin og kitosan. Denne oppgaven er del av et pågående
prosjekt hvor flere masteroppgaver har inngått/er under gjennomføring..
Målsetting med oppgaven:
Kompleksering/innkapsling av ulike typer modellsubstanser i ladede nanopartikler som deretter skal
inkorporeres i en biopolymerfilm.
En pågående masteroppgave studerer innkapsling av modellsubstansene i liposomer, som deretter
inkorporeres i en pektin/kitosan-gel. Avhengig av resultatene av de pågående forsøkene vil andre
innkapslingsteknikker (matrix-partikler som PLGA) og polymerer (akrylsyre-derivater) være aktuelle. I
tillegg til den rent tekniske gjennomføringen av fremstillingen må faktorer som prosessparametre,
stabiliteten til kompleksene, lastekapasitet og innvirkningen av modellsubstansenes ladning og
hydrofilisitet studeres. For lovende kombinasjoner må legemiddelformens betydning evalueres. Aktuelle
typer er film, mikropartikler og beads.
Metoder:
Formuleringene fremstilles i liten skala med standard metoder for fremstilling av nanopartiklene og
castede filmer. Formuleringens mucoadhesivitet og frisettingshastighet evalueres med etablerte
teknikker. For å forklare de observerte effekter kan rheologiske- og lyssprednings-studier være aktuelt.
Ved screening av ulike formuleringer vil rene in vitro metoder benyttes, mens det for de mest lovende
formuleringene kan det være aktuelt med ex vivo studier.
Statistisk forsøksplanlegging i kombinasjon med multivariat evaluering vil benyttes for å bestemme
betydningsfulle faktorer og nivåer.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? 100% intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Sverre Arne Sande (Rom 169, [email protected])
Gro Smistad (Rom 177, [email protected])
Marianne Hiorth (Rom 174, [email protected])
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
9
Seksjon: Seksjon for farmasi
Fagområde: Galenisk farmasi
Oppgave nr: 7
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Toxicological and immunological effects of in situ gelling formulations on
Zebrafish
Kort beskrivelse av mål/metoder
Background:
Naltrexone is a well-known opioid antagonist with established properties, but the clinical use has been
hampered by low compliance. Existing implants have been shown to have several disadvantages such as
side effects, short duration and/or low patient acceptance. A project financed by RCN has recently been
finished, where several thermo-responsive gelling polymer-systems with the active ingredient
encapsulated in microparticles was studied. The toxicological profile of the formulation was however
only evaluated in the HeLa cell line, and it would be advantageous to take this evaluation one step
further
At the Department of Biosciences prof. Gareth Griffiths has established zebrafish as an excellent in vivo
model system for these kinds of studies. The most significant feature of this fish, which may live for
more than 2 years, is that its embryo and early swimming larva are optically transparent providing a
period where the appropriately labelled formulation can be directly observed in the live organism, therby
providing an excellent possibility to monitor the fate of the formulation inside the living fish without the
need for any invasive methods, nor the need to kill the fish.. At later times, routine immuno-
histochemical methods may be applied. The only, technically easy, requirement is that a fluorescent dye
needs to be co-encapsulated with the drug in the polymer system.
The objective of the thesis:
Injection of relevant naltrexone formulations into zebra fish and characterisation of their toxicological
and immunological effect.
Methods:
The formulation will be injected intra-peritoneally or sub-cutaneously into the zebra fish. The release is
monitored by microscopy/image analysis and detection of fluorescent markers incorporated into the
formulation. Following the release period, the fish will be examined for toxicological and
immunological response by Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Sverre Arne Sande (Rom 169, [email protected])
Ekstern: Gareth Griffiths ([email protected])
FARMASØYTISK INSTITUTT
10
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Mikrobiologi
Oppgave nr: 8
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Målstyring av nye vaksineformuleringer basert på biodegraderbare nanopartikler
Kort beskrivelse av mål/metoder
Mange av vaksinene som brukes i dag er basert på formuleringer som ble utviklet tidlig i forrige
århundre. Bruken av alum (aluminiumsalt) er totalt dominerende i de fleste vaksiner. Godkjenningen
av MF59 (en emulsjon av squaleneolje fra hailever og to detergenter) i 1997 var den første nye
adjuvans på mer enn 70 år. Mange eksperimentelle vaksiner for humant eller veterinærmedisinsk
formål når aldri godkjenning fordi kombinasjonen av antigen og adjuvans ikke gir en tilstrekkelig
beskyttelse eller har uakseptable bivirkninger. Det foregår derfor en stor forskningsaktivitet for å
utvikle bedre adjuvanser uten for store bivirkninger. Hvert år vaksineres mer enn 500 millioner laks i
Norge med en vaksine som inneholder antigen fra 5 bakterier og 1 virus samt en oljebasert adjuvans.
Denne vaksinen gir god beskyttelse mot bakteriesykdom, men det er mer usikkert hvor effektiv den er
mot virus. I tillegg gir oljeadjuvansen en del bivirkninger (sammenvoksninger, misfarging) som
uheldig både fra et dyrevelferds- og kvalitetssynspunkt. Vår forskningsgruppe samarbeider med
forskere på Kjemisk og Biovitenskapelig institutt om utvikling av nye vaksineformuleringer basert på
biodegraderbare nanopartikler. Slike partikler kan skreddersys mhp størrelse, ladning
overflategenskaper og innhold av antigen og nye adjuvanser. Aktivering av det medfødte
immunforsvar vha adjuvanser er en viktig del av immunresponsen ved vaksinering. Nyere forskning
viser at de såkalte Toll-like reseptorene (TLR) som gjenkjenner fremmede nukleinsyrer og
overflatestoffer fra virus, bakterier og sopp («Pathogen-associated molecular pattern» = PAMP) også
er viktige i aktiveringen av immunceller ved vaksinering. I vår utprøvning av nye
vaksineformuleringer benytter vi oss av sebrafisk som modellsystem. Denne arten har etterhvert fått
en viktig plass i biomedisinsk forskning og brukes innen alle felter som toksikologi, farmakologi,
kreftforskning, infeksjons- og utviklings-biologi. I vårt prosjekt har vi tilgang til genetiske endrede
sebrafisk som uttrykker fluorescerende proteiner i forskjellige immunceller som makrofager,
dendrittiske celler og granulocytter. Dette gjør det enklere å evaluere graden av målstyring for våre
eksperimentelle vaksiner. Ved å injisere nanopartikler med rød flourescens i fisk som har grønne (i
mikroskopet) antigenpresenterende celler, kan vi enkelt analysere hva som skjer med vaksinen ved å
bruke et konfokalt fluorescensmikroskop. Graden av immunstimulering vil bli målt ved å isolere
mRNA fra forskjellige vev og måle transkripsjon av immungener ved RT-PCR.
I oppgaven vil det brukes forskjellige cellebiologiske og molekylærbiologiske metoder som
virusdyrking, cellekultur, rensing av virus, plasmidpreparering, kvantitativ PCR, injeksjoner i
sebrafisk, transfeksjon av celler med plasmider, immundeteksjon (western blotting),
immunfluorescens mikroskopi, billedbehandling.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Tor Gjøen, Avdeling for farmasøytisk biovitenskap
E-post: [email protected]
tlf 22844943
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
11
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Mikrobiologi
Oppgave nr: 9
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Molekylær regulering av bakteriell biofilm, et ukonvensjonelt fremtidig
angrepspunkt for antimikrobiell terapi
Kort beskrivelse av mål/metoder
Prosjekt: Biofilm er organiserte, multicellulære strukturer som kan dannes når bakterier er fysisk
assosiert med faste overflater, f. eks. katetre og proteser, eller in vivo under en infeksjon (biofilm er
anslått å være involvert i så mye som 80% av infeksjoner). En biofilm er kjent å være involvert i
virulens i en rekke bakterier, bl.a. ved en økt evne til å motstå antibiotika-behandling (resistens kan
øke med en 1000-faktor). Gitt biofilm-strukturers viktighet ved mange infeksjoner, og den økende
globale krise som er under utvikling ifm. mikrobiell resistensutvikling, anses biofilmdannelse som et
mulig nytt angrepspunkt for nye, ukonvensjonelle antimikrobielle midler.
B. cereus er et opportunistisk patogen og en vanlig forurensingsbakterie (f.eks. sykehus), og en frekvent
årsak til bakteriell matforgiftning, og som i tillegg kan gi lokale og systemiske infeksjoner av alvorlig art
(f. eks. meningitt, sepsis), eksempelvis i nyfødte, eldre, og individer med nedsatt immunforsvar.
Bakterien er en nær slektning av B. anthracis, mikroben som forårsaker miltbrann (anthrax).
I dette forskningsprosjektet, som startet i 2008, ønsker vi å forstå hvordan B. cereus regulerer
dannelse av biofilm på molekylært nivå, og hvilken rolle biofilmdannelse kan ha i bakteriell
virulens og resistens. Vi har allerede identifisert flere gener som kan være involvert i biofilm-dannelse,
og som vi ønsker å undersøke funksjonelt. Mer spesifikt studerer vi gener som styrer signaler inne i
bakteriecellene og som påvirker biofilmdannelse (intracellulær cellesignalisering), og hvordan disse
prosessene reguleres på molekylært nivå, samt hvilke effektormolekyler som er involvert i responsen på
signalene. Et sett av mutanter er allerede konstruert i forskningsgruppen og er tilgjengelig. Ytterligere
detaljer kan fås på forespørsel direkte til veileder (tlf. 22 85 47 89) eller ved prosjektpresentasjonen.
Metoder: Dyrking av B. cereus og E. coli (for kloning og proteinproduksjon). DNA-kloning.
Overproduksjon av proteiner i bakterier, proteinrensing og undersøkelse av funksjon, dersom aktuelt.
Moderne genteknologiske metoder og bioinformatikk er meget godt etablert i gruppen, og vil integreres i
master-arbeidet. Delesjon (fjerning) av gener på bakteriekromosomet med etterfølgende undersøkelse av
effekt på bakterien kan bli aktuelt.
LaMDa: Forskningsmiljøet LaMDa (Laboratory for Microbial Dynamics), har utgjort et av Mat. Nat.
Fakultetets satsingsområder, er internasjonalt og veletablert, og har ambisjoner på både faglig og sosial
trivsel. Bacillus-forskningsgruppen (del av LaMDa) har et totalt personell på 8 (1 professor, 1
førsteamanuensis, 1 førsteamanuensis emeritus, 2 PhD stipendiater, 2 masterstudenter, 1 ingeniør). Vi
holder til i lokaler i ZEB-tilbygget med nødvendig utstyr for moderne molekylær mikrobiologi.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern (100%)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e):
Intern: Førsteamanuensis Ole Andreas Løchen Økstad ([email protected])
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
12
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Molekylær mikrobiologi
Oppgave nr: 10
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Karakterisering av cytotoksisiteten og infeksjonspotensialet til bakterien
Moritella viscosa
Kort beskrivelse av mål/metoder (NB! Oppstart jan. 2014, kan ikke velges hvis du starter i aug.)
Bakgrunn Vaksinering av fisk er i dag en helt nødvendig del av sykdomsbekjempelsen for å kontrollere utbrudd av smittsomme sykdommer i norsk akvakultur. Av bakterielle utfordringer er utbrudd av sykdommen vintersår fortsatt et problem for næringen. Sykdommen er forårsaket av bakterien Moritella viscosa, og assosieres med store sår på fisken i vinterhalvåret. Mekanismene for sykdomsutviklingen er lite kjent. Ut i fra genomet til bakterien er det predikert flere gener som kan utgjøre nøkkelfaktorer innen infeksjon og de patologiske forandringene som ses i fisken under en infeksjon. Ved nærmere sammenligning av bakteriestammer isolert fra utbrudd over hele Nord-Atlanteren fremkommer det en variasjon i tilstedeværelsen av disse genene blant isolatene. De «typiske» norske M. viscosa bakteriene som isoleres i fra laks har gener til et ekstra toksinkompleks som ikke detekteres i andre isolater. Betydningen til dette toksinkomplekset ønskes å undersøke nærmere. Målsetting Prosjektet vil nyttegjøre seg av isolater fra to forskjellige populasjoner av bakterien. En som ikke har dette toksinkomplekset og en som har dette toksinkomplekset. Aktiviteten til dette komplekset i M. viscosa er ukjent, men lignede komplekser har vist seg å være toksiske for insekter. Samme type kompleks har også kunnet ødelegge aktinfilamenter og være med på å modulere immunresponsen i eukaryote celler. Komplekset kan derfor være en av faktorene som gjør bakterien i stand til å utvikle sykdom på laks. Uttrykk av dette komplekset vil bli karakterisert under varierende vekstbetingelser, og for å se om det kan være et samsvar med uttrykk og observert forandring i cellelinjer. På bakgrunn av forskjellen i tilstedeværelsen av dette toksinkomplekset er det et ønske å frembringe ny innsikt om det også er forskjeller i de cytotoksiske egenskapene mellom de to bakteriepopulasjonene på cellelinjer av fisk. Det vil videre bli undersøk om insektceller kan bli infisert av M. viscosa som har disse genene. Prosjektet har som endemål å avdekke om også copepoditter/lakselus vil bli infisert ved M. viscosa eksponering. Metode Denne oppgaven vil ta utgangspunkt i egenskaper til marine mikroorganismer. Teknikker innen DNA/RNA ekstrahering/analysering, cellelinjer, og mikroskopering med tanke på interaksjon- og infeksjon-studier av M. viscosa vil bli benyttet Oppgaven vil inkludere
- Tillaging av div. buffere, vekstmedia og anvendelse av ulike laboratoriekit
- Studier for å følge vekst og bakteriekonsentrasjoner av marine bakterieisolater
- Preparering av DNA/RNA fra bakterier for å definere regulering av genuttrykk
- Cellekulturstudier der en observerer cellestrukturforandringer ved mikroskopering
- Bestemmelse av adhesjon og infeksjonspotensialet til M. viscosa for ulike cellelinjer
- Utvikling av en smittemodell for infeksjon av copepoditter/lakselus
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern 50%, NVH 50%
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Hanne C. Winther-Larsen
Ekstern: Christian Karlsen
FARMASØYTISK INSTITUTT
13
Seksjon: Sek. for farmasøtisk biovitenskap
Fagområde: Molekylær mikrobiologi
Oppgave nr: 11
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Struktur funksjonforhold mellom bakteriofagen CTXφ
og Vibrio cholerae type IV pili
Kort beskrivelse av mål/metoder (NB! Oppstart jan.2014, kan ikke velges hvis oppstart aug.2014)
Bakgrunn. Pili er dynamiske proteinbaserte organeller som uttrykkes på overflaten hos mange ulike sykdomsfremkallende bakterier. Eksempler er Dichelobacter nodosus som gir fot råte hos sau, Francisella sp som forårsaker tularemi / francisellosis hos blant annet mennesker, gnagere og fisk, og Vibrio cholerae som gir kolera. Uttykk av pili er essensielt for disse bakteriestammene i den tidlige fasen av infeksjonsforløpet der de benyttes i den første interaksjonen mellom bakterie og vert. Det vil si at bakterier uten pili er ofte avirulente. Pili er også svært immunogene og blant annet har isolering av pili fra D. nodosus har vist seg å være en svært effektiv vaksine imot visse serotyper av fotråte. I tillegg blir uttrykk av pili hos bakterier assosiert med flere andre egenskaper som; 1) opptak av DNA fra miljøet, en mekanisme som kan gi økt antibiotika resistens 2) autoragglutinering og dannelse av biofilm, et stort problem i behandling av infeksjoner. 3) bevegelse over overflater / spredning 4) sensitivitet til bakteriespesifikke virus, bakteriofager Det er den siste overnevnte egenskapen hos pili som er grunnlaget for dette prosjektet. Målsetting med prosjektet. Interaksjonen med mellom bakterier og bakteriofager er spesielt viktig hos de humanpatogene bakteriene Escherichia coli og hos V. cholerae. Det er bakteriofagene som bærer genmateriale som koder for det sykdomsfremkallende shigatoksinet hos E. coli og koleratoksinet hos V. cholerae. Samtidig er enkelte bakteriofager lytiske som for eksempel PO4 hos Pseudomonas aerginosa. I tilfeller hvor man har problemer med at bakterien er multiresistente for konvensionelle antimikrobielle midler kan man tenke seg at bakteriofagene kan benyttes i bekjempelse av infeksjoner. Studier som omhandler de spesifikke interaksjonene mellom pili og bakteriofager er derfor høyst relevante når det gjelder sykdomsutvikling og behandling. Hos V. cholerae er det bakteriofagen CTXφ som er bærer av genet som koder for koleratoksinet (CT). CT er primærfaktoren for V. cholerae indusert diaré og har dermed stor innvirkning på sykdomsutbredelsen i koleraepidemier. Hos V. cholerae er det piliene som fanger opp CTXф fra miljøet og fører den til celleoverflaten der den entrer bakterien gjennom cellemembranene. Selv med de store implikasjonene interaksjonene mellom pili og de ulike bakteriofagene har for mange infeksjonssykdommer, er disser lite kjent og studert. Metode. I denne oppgaven vil det først og fremst bli brukt bilde (imaging) teknikken immuno-transmisjons elektronmikroskopering (TEM) for å visualisere interaksjonene mellom pili og phage hos V. cholerae; • Teoretisk innføring i oppgaven og litteratur studier. • Innføring i praktisk laboriatoriearbeid, medielaging og vekst av Vibrio cholerae. • Preparering av mutant og villtype bakteriofag CTXф. • Infeksjon av mutant og villtype CTXф i ulike V. cholerae mutanter. • Innføring i bruk av elektronmikroskopering (EM). • Imaging av V. cholerae mutanter og CTXф derivater i EM. • Immunogull EM av V. cholerae mutant pili og CTXф derivater. • Infeksjon av CTXф derivater i ulike V. cholerae mutanter med påfølgene immunogull EM
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern 90%, ekstern 10% (bruker
EM på IBV)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Hanne C. Winther-Larsen
Ekstern: Norbert Roos
FARMASØYTISK INSTITUTT
14
Seksjon: Sek. for farmasøtisk biovitenskap
Fagområde: Molekylær mikrobiologi
Oppgave nr: 12
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Studier av vekst hos Piscirikettsia salmonis og bruk sebrafisk som en
infeksjonsmodell
Kort beskrivelse av mål/metoder (Oppstart aug.2014, kan ikke velges hvis oppstart jan.2014)
Bakgrunn:
Piscirickettsia salmonis er en patogen intracellulær bakterie som forårsaker sykdom hos laks.
Forekomsten av P. salmonis hos laks i oppdrett er et alvorlig og stadig økende problem fordi det ikke
finnes en effektiv behandling eller vaksine, noe som fører til store økonomisk tap for fiskeindustrien. De
biologiske mekanismene bak sykdomsutviklingen i laks er også lite kjent, og det er fortsatt i dag få
metoder for å dyrke bakterien in vitro. Det er derfor et behov for å kartlegge vekstforholdene til P.
salmonis, og dermed utvikle et vekstmedium som tillater videre studier av bakterien.
Målsetting med prosjektet:
P. salmonis har tidligere blitt dyrket opp på laboratoriet ved bruk av cellekulturer og agaplater, men det
er fortsatt ikke beskrevet et vellykket flytende medium som gir optimal vekst av bakterien. Dette har gitt
en begrensning med hensyn til analyser av P. salmonis, og det er derfor fortsatt lite kunnskap om
bakteriens patogenes. Studier som omhandler vekst av P. salmonis er derfor høyst relevante, da det vil gi
ny informasjon om bakterien og muliggjøre flere analyser av mekanismene bak sykdomsutviklingen i
laks. Vekst av P. salmonis i flytende kultur vil også tillate bruk av en infeksjonsmodell, som sebrafisk,
for studier av interaksjonen mellom bakterie og vert. Sebrafisk er en mye brukt modellorganisme innen
en rekke ulike fagfelt grunnet dens størrelse, bruk innen imaging og tidlig utvikling av immunsystemet.
Sebrafisk har også blitt benyttet som en infeksjonsmodell for en rekke patogene bakterier, inkludert
Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, og Streptococcus iniae, noe som har ført til ny
informasjon om bakterienes patogenese. Vellykket vekst av P. salmonis i flytende kultur kombinert med
en infeksjonsmodell kan derfor bidra til ny kunnskap om bakterien.
Metode:
I denne oppgaven vil det bli benyttet ulike teknikker for å studere vekst av P. salmonis i flytende kultur,
imaging av P. salmonis fra flytende kultur ved bruk av elektronmikroskopering (EM) og bruk av
sebrafisk som en infeksjonsmodell for å studere interaksjoner mellom bakterie og vert.
• Teoretisk innføring i oppgaven og litteratur studier.
• Innføring i praktisk laboriatoriearbeid, medielaging og vekst av P. salmonis
• Analyse av vekst i flytende kultur for P. salmonis
• Innføring i bruk av EM.
• Imaging av P. salmonis i EM.
• Infeksjon av P. salmonis i sebrafiskembryoer
• Analyse av interaksjoner mellom P. salmonis og sebrafiskembryoer
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern 95%, ekstern 5% (bruker
EM på IBV)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Hanne C. Winther-Larsen
Ekstern: Norbert Roos
FARMASØYTISK INSTITUTT
15
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi
Oppgave nr: 13 og 14
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Perilipiners betydning for sammensetningen til lipiddråper i ulike vev
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn: Den vestlige livsstilen med et høyt inntak av energi i kombinasjon med lite fysisk aktivitet
gjør at en økende andel av befolkningen utvikler fedme. Ekstra energi tilført kroppen blir omdannet til
triglyserider (TG) og lagret i lipiddråper (LD) i fettceller; en spesialisert celletype i fettvevet. Ved
vedvarende overvekt senkes fettvevets evne til å hold på den økende mengden TG, og kroppen
kompenserer med å lagre LD i andre vev og organer, slik som lever, muskel, hjerte, bukspyttkjertelen og
karsystemet. Denne lagringen i andre vev er sterkt assosiert med forhøyet risiko for utvikling av kronisk
sykdom, slik som nedsatt insulinfølsomhet/type 2 diabetes og hjertekarsykdom. Risikoen for utvikling av
disse sykdommene kan reduseres ved trening. Vi forstår imidlertid lite av de gunstige effektene av
trening på molekylært nivå.
Det har lenge har vært kjent at mange av våre vanlige folkesykdommer er assosiert med
opphopning av LD, men det er svært begrenset hva vi forstår av de molekylære mekanismene som styrer
dannelsen av LD. LD består av en kjerne med nøytrale lipider som er omkranset av et enkelt lag med
fosfolipider hvor en rekke ulike proteiner bindes. Overflaten til LD forandres hurtig av endringer i blant
annet energistatus. Mengden av LDer forandres ved trening.
I vår forskningsgruppe studerer vi funksjonen til perilipiner, en gruppe proteiner som binder til
overflaten av LD. Genuttrykket av perilipinene påvirkes av organismens energistatus og perilipiner er
med på å styre opphopning av LD i ulike celletyper. Vi har nylig vist at noen perilipner binder selektivt
til LD fylt opp med TG, andre binder til LD fylt opp med kolesterylester, mens en tredje gruppe ikke har
en slik preferanse. Disse egenskapene påvirker ulike celletypers preferanse for lagring av LD fylt opp
med triglyserider eller kolesterylester. Selv om det er registrert en sammenheng mellom perilipiner og
type lipider lagret i LD, er det uklart hvordan dette styres molekylært.
Mål: I dette prosjektet vil vi studere hvordan perilipiner påvirker lagring av LDer, spesielt i muskulatur.
Overflaten av LD er dekket av ulike klasser fosfolipider (i hovedsak phosphatidylcholine eller
phosphatidyletanolamin). Vi ønsker å undersøke om det er en sammenheng mellom nøytrale lipider i
kjernen, klasse fosfolipid på overflaten, og type perilipin bundet til overflaten av LD.
Metoder som blir brukt er: 1) Vi vil overuttrykke ulike perilipiner i celler og se om det påvirker type
fosfolipid som finnes på overflaten av LD i cellen. 2) Vi vil dissekere ut vev fra ulike organer hos mus
og isolere LD fra disse. Vi vil så kartlegge type lipider og perilipiner som finnes på overflaten av LD i
disse vevene. 3) Vi vil undersøke om LDer i muskulatur forandres ved høyfettdiett, og om dette igjen
kan påvirkes ved trening av mus. Mus vil bli fordelt på 4 grupper som mottar vanlig eller høyfettdiett
kombinert med trenging på tredemølle/ikke trening. Studenten vil være med på å isolere og analysere
LDer fra ulike muskelvev fra denne studien. 4) Vi vil undersøke om type fosfolipider på overflaten av
LD forandres i vev/celler isolert fra mus som mangler ulike perilipiner (perilipin null mus). Dette vil bli
kombinert med trening som beskrevet over.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1 eller 2
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Arild Rustan, [email protected]
Ekstern: Knut Tomas Dalen
Norsk transgensenter, avdeling for ernæringsvitenskap, [email protected]
FARMASØYTISK INSTITUTT
16
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi
Oppgave nr: 15
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Effekt av ulike bakterieprodukter på energimetabolisme i humane muskelceller
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn: Type 2-diabetes er en kompleks sykdom med multifaktorielle årsaker. Miljøfaktorer som kosthold,
fysisk aktivitet, hormonhermende kjemikalier og sammensetning av den bakterielle tarmfloraen er alle
forbundet med økt sykdomsrisiko. Fedme er kanskje den faktoren med sterkest assosiasjon til type 2-diabetes,
og fedme er faktisk en kronisk, lav-gradig inflammasjonstilstand. Man kan måle forhøyede nivåer av pro-
inflammatoriske cytokiner ved fedme, men også økt CRP (C-reaktivt protein) og påvisbare mengder LPS
(lipopolysakkarid) i plasma hos personer med overvekt og fedme.
LPS er et produkt fra Gram-negative bakterier, og man antar at det kan komme over i blodbanen fra tarmen, fra
tarmens mikrobiota. Høy-fett-foring kan endre tarmen bakterieflora-sammensetning, og kan øke nivåene av LPS
i blod hos både friske, tynne personer og overvektige med type 2-diabetes. Videre vet man at injeksjon av LPS til
friske faktisk induserer insulinresistens. Disse funnene peker på at det kan være et viktig samspill mellom
tarmens bakterier og kroppens energimetabolisme. LPS er imidlertid bare ett produkt fra bakterier, det er en
mengde andre interessante stoffer som kommer fra bakterier som også kan ha betydning for
energimetabolisme, og dette vet vi veldig lite om.
Mål: I dette arbeidet ønsker vi å studere effekten av ulike kjente bakterieprodukter på energimetabolismen i
humane skjelettmuskelceller i kultur. Det kan også være aktuelt å studere om effekten er lik i celler fra friske
givere og fra pasienter med overvekt eller type 2-diabetes. Vi vil også lete etter bakterier i blod fra tynne og
overvektige personer.
Metoder: Celledyrking, metabolismestudier ved hjelp av radioaktive substrater, proteinuttrykk ved Western
blotting, genuttrykk ved real-time RT-PCR, pyrosekvensering av DNA.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern:
G. Hege Thoresen
Ekstern:
Vigdis Aas, Institutt for farmasi og bioingeniørfag, Høgskolen i Oslo og Akershus
FARMASØYTISK INSTITUTT
17
Seksjon: Sek. for farmasøytisk bioanalyse
Fagområde: Farmakologi
Oppgave nr: 16
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: T-celle spesifikt adapterprotein (TSAd) og utvikling av kreft
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn:
Immunsystemets T-celler er viktig for å kontrollere kreftutvikling. Dette kan utnyttes terapeutisk,
gjennom utvikling av vaksiner som stimulerer T-cellene til å reagere mot bestemte kreftspesifikke
proteiner. For å kunne lykkes med å utnytte immunsystemet i forebygging og behandling av kreft trenges
det innsikt i hvordan T-cellene blir aktivert og hvordan de differensieres til effektor og
hukommelsesceller. Vi har derfor klonet og delvis karakterisert et protein, T-celle spesifikt
adapterprotein (TSAd), som vi har funnet regulerer T-cellenes funksjon og også karnydannelse i
kreftsvulster. TSAd interagerer med flere ulike proteiner som regulerer cellers vekst og differensiering.
Tidligere har vi kartlagt hvordan adapterproteinet TSAd interagerer med Src-kinasen Lck og Tec-kinasen
Itk. Nå undersøker vi hvilke proteiner TSAd ellers binder til gjennom sitt SH2 domene. Vi har funnet
flere kandidater, og vil i dette prosjektet arbeide videre med å karakterisere disse interaksjonene. Dette
vil gi viktig ny informasjon om hvilken rolle TSAd spiller i T-celle aktivering og karnydannelse.
Prosjektet er allerede i gang, og masterstudenten vil derfor samarbeide tett med en av postdoktorene i
gruppen. Masteroppgaven vil ha følgende mål:
Mål:
1. Kartlegge interaksjon mellom TSAd sitt SH2 domene og utvalgte kandidatproteiner
2. Undersøke funksjonelle konsekvenser av TSAd-SH2 interaksjoner for T cell aktivering
Metode:
Prosjektet innebærer bruk av en rekke biokjemiske og immunologiske teknikker: mutagense av cDNA
plasmider, plasmidpreparering, sterilt cellekulturarbeid, transient transfeksjon av plasmider i eukaryote
cellelinjer, SDS-PAGE og Western blotting, flowcytometri, billedbasert flowcytometri (ImageStream).
Hva kan du lære:
SH2 domener er viktige signaleringsmoduler i cellen. I dette prosjektet lærer du derfor mye om protein-
interaksjoners spesifisitet, og muligetene vi har i dag og i fremtiden for å blokkere disse interaksjonene. I
tillegg til å lære en rekke grunnleggende teknikker innenfor molekylærbiologisk og immunologisk
forskning, lærer du i dette prosjektet også mye om cellulær signalering og om immunologi. Dette er
kunnskap som har betydning for utvikling av nye behandlinger mot kreft.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Professor Hege Thoresen
Ekstern: Professor Anne Spurkland, Avdeling for anatomi, Institutt for medisinske basalfag,
Universitetet i Oslo, telefon 22851125, [email protected]
FARMASØYTISK INSTITUTT
18
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi
Oppgave nr: 17
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven:
Betydning av cGMP og effekter av natriuretiske peptider ved hjertesvikt - utvikling av
selektiv antagonist.
Kort beskrivelse av mål/metoder
Signalmolekylet cGMP kan både motvirke og forsterke cAMP-avhengige effekter i hjertet, henholdsvis
via cGMP-avhengige proteinkinaser (PKG) og ved å hemme fosfodiesteraser (PDE) som bryter ned
cAMP. Natriuretiske peptider (NP), ANP, BNP og CNP interagerer med NP-reseptorer (NPR-A, NPR-B,
NPR-C) hvorav NPR-A- og NPR-B-aktivering stimulerer produksjon av cGMP. ANP og i mindre grad
BNP aktiverer NPR-A, mens CNP aktiverer NPR-B. I sviktende hjerte er NP-nivåer oppregulert og man
har antatt at disse peptidene kan ha gunstige effekter via PKG-aktivering (negativ inotropi, anti-
hypertrofi).
Våre studier viser imidlertid at CNP forsterker effektene av β-reseptorstimulering (positiv
inotropi) via PDE3-hemning og øker apoptose av hjertemuskelceller. Dette er ugunstige effekter ved
hjertesvikt da PDE3-hemning øker mortaliteten. Våre funn taler for å motvirke CNP-effektene ved en
selektiv NPR-B-blokade. Det finnes imidlertid ingen lavmolekylære NPR-B-antagonister for klinisk
bruk. Vi har derfor etablert et assay for ”high throughputscreening” av biblioteker av lavmolekylære
stoffer. Assayet (AlphaScreen) måler cGMP-nivået i HEK293-celler som uttrykker NPR-B. Vi har
screenet et kjemisk bibliotek på ca 20000 stoffer (<500Da) (Bioteknologisenteret i Oslo) og identifisert
flere potensielle antagonister som hemmer CNP-stimulert cGMP-produksjon. Seks lovende antagonister
har vi karakterisert nærmere og nylig viste forsøk i hjertemuskelstrips at et av stoffene kan motvirke den
forsterkende effekten CNP har på β-reseptorstimulering. Dette er helt nye resultater som vi ønsker å
studere videre. Vi har samarbeid med internasjonale forskere om å videreutvikle molekylene in-silico.
Ved å sammenholde in-silico data og våre data ønsker vi i dette prosjektet å forbedre/modifisere
stoffenes antagonistegenskaper mot NPR-B og å studere effekten av NPR-B-antagonister i
hjertemuskelstrips og kardiomyocytter fra dyr og menneske med mål om å utvikle egnede antagonister til
kliniske studier. I tillegg ønsker vi å studere molekylære forskjeller på NPR-A- og NPR-B-reseptorene
med hensyn på hvilke intracellulære interaksjonspartnere de har og om dette er med på å gjøre responsen
til stimulering av reseptorene forskjellig.
Interesserte studenter oppfordres til å ta kontakt med oss før valg av oppgaven. Siden forskningen
drives i et internasjonalt miljø og evt. publikasjon av resultatene skal være i internasjonale tidsskrift må
masteroppgaven skrives på engelsk.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern (100%)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Hege Thoresen
Ekstern: Trond Bach ([email protected]), Lise Román Moltzau
([email protected]), Finn Olav Levy ([email protected]), Farmakologisk
institutt, Avd. for farmakologi, UiO og OUS (Bygning A2/A3, 3. etg., Rikshospitalet)
FARMASØYTISK INSTITUTT
19
Seksjon: Sek. for farmsøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi
Oppgave nr: 18
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Effekt av legemidler på metyleringsmønsteret til karboksylesterase 1-genet
Kort beskrivelse av mål/metoder
Karboksylesterase 1 (CES1) er et av mange leverenzymer som bidrar til omdannelsen av flere viktige
legemidler. Capecitabine er et eksempel på et cytostatika som blir aktivert til 5-FU av CES1, mens
blodplatehemmeren clopidogrel blir inaktivert til en vannløselig metabolitt før den skilles ut i urinen.
Det er vist at genetisk variasjon i CES1-genet kan være assosiert med ulik legemiddelrespons og bidra til
enten dårligere effekt av legemiddelet eller bivirkninger hos pasienten. CES1-genet har et CpG-rikt
område i promoter regionen. Metylering av slike CpG-seter er en kjent mekanisme for å «skru av» gener
på. Det er tidligere vist at bruk av legemidler kan påvirke metyleringsmønsteret hos ulike gener, og det
kan derfor være interessant å studere ulike legemidlers effekt på CES1 metylering.
Vi ønsker å undersøke legemidlers effekt på promoter-metylering og mRNA transkripsjon av CES1
gjennom in vitro-studier av levercellekulturer (HepG2). Dersom legemidler endrer
metyleringsmønsteret/transkripsjonen til CES1-genet, kan dette ha betydning for omsetningen av CES1
spesifikke legemidler. I dette prosjektet vil vi fokusere på antitrombotiske legemidler som clopidogrel og
dabigatran.
Hovedmål i prosjektet er:
- Å studere promotermetylering- og CES1 transkripsjon ved legemiddelstimulering av leverceller.
Metoder som vil bli brukt:
-In vitro-stimulering av leverceller (HepG2 cellelinjer) med legemidler som omsettes av CES1
(clopidogrel og dabigatran).
-DNA og mRNA isolering fra stimulerte HepG2-celler.
-CES1-metylering: Bisulfittbehandling av DNA, PCR- amplifisering med CES1-spesifikke primere og
sekvensering ved pyrosekvensering.
-mRNA-transkripsjon: Syntese av cDNA fra mRNA ved revers transkriptase og kvantitativ PCR av
CES1 ved qPCR (RT-qPCR).
Avdeling for medisinsk biokjemi og Avdeling for farmakologi ved OUS, Ullevål har over flere år
samarbeidet om "Farmakogenetisk forskningsgruppe" hvor det er fokus på betydningen av genetiske
varianter i forbindelse med farmakokinetikk, farmakodynamikk og klinisk bruk av legemidler. Gruppen
besitter høy teknologisk og faglig kompetanse innen generell molekylærbiologi, cellebiologi og
genetikk..
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Hege Thoresen
Ekstern: Marianne K Kringen ([email protected]) og Kari Bente Foss Haug
Farmakogenetisk forskningsgruppe, Avdeling for medisinsk biokjemi og Avdeling for
farmakologi ved OUS, Ullevål
FARMASØYTISK INSTITUTT
20
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi/toksikologi
Oppgave nr: 19 og 20
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Sikkerhetsfarmakologiske studier av nanopartikler – mulige effekter på nerveceller
og lungeceller
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn for oppgaven: Nanopartikler brukes i økende grad i medisinen. En stor utfordring og mulighet
er blant annet bruk av nanoteknologi i målrettet legemiddelavlevering. Dette kan øke den
farmakologiske effekten av legemidlet og redusere bivirkninger. Som bærere av legemidler, og også
annet bruk av nanopartikler i medisinen, benyttes forskjellige typer nanopartikler. Det er imidlertid
mangel på kunnskap hvorvidt slike små partikler kan gi skadelige effekter i seg selv. Nanopartikler kan
administreres på mange måter, både via hud, inhalasjon, oralt og parenteralt. I tillegg til at lunge er et
målorgan ved inhalasjon av nanopartikler, er sentralnervesystemet også sett på å være et aktuelt organ
for effekter av slike små partikler. I denne oppgaven ønsker vi å fokusere på effekter av nanopartikler i
CNS og lunge.
Hensikt/mål: Hensikten med prosjektet er å teste om utvalgte nanopartikler vil forårsake pro-
inflammatoriske og toksiske responser i kulturer av neuroner og lungecelle. Videre ønsker vi å studere
hvorledes nanopartikler fører til slike responser i nerveceller og i lungeceller.
Metoder: Oppgaven vil involvere cellelinjer fra nevroner (PC12) og bronkial celler (BEAS-2B). Vi vil
også vurdere å benytte primære nevrokulturer fra kyllingembryo og eventuelt primære lungeceller.
Cellene eksponeres for nanopartikler i ulike konsentrasjoner og over forskjellige tidsintervaller. Det vil
fokuseres på dannelse og utskillelse av inflammatoriske mediatorer, som cytokiner, dannelse av reaktive
oksygen radikaler (ROS), celledød, samt aktivering av viktige signalmolekyler som er involvert i disse
responsene. Flere forskjellige metoder vil bli brukt i masteroppgaven for måling av cytokiner, ROS og
celledød; ELISA, PCR, Westernanalyse og mikroskopi etter farging av celler.
Oppgaven er en del av et nytt samarbeid mellom Farmasøytisk institutt og Folkehelseinstituttet.
Prosjektet vil delvis utføres ved Avdeling for Farmasøytisk biovitenskap og delvis på
Folkehelseinstituttet. Det tas sikte på publikasjon(er) i internasjonale vitenskapelige tidsskrifter.
Studenten vil ta del i en forskningsgruppe som i tillegg til professor og professor II består av
seniorforsker, postdoktorer, stipendiater, ingeniører og andre masterstudenter. Vi samarbeider også med
flere eksterne forskningsmiljøer både i Norge og internasjonalt.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1-2
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern (20%)/ekstern (80%)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Ragnhild Paulsen, Marit Låg og Kirsten Rakkestad
Ekstern: Magne Refsnes
FARMASØYTISK INSTITUTT
21
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi/toksikologi
Oppgave nr: 21
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Sikkerhetsfarmakologiske studier av legemidler – mulige effekter på
nevronkulturer
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn for oppgaven: De viktigste grunnene til at legemidler trekkes fra markedet er
ugunstige legemiddeleffekter, i mange tilfeller er disse CNS-relaterte. Innføring av in
vitro-teknikker på et tidlig stadium i sikkerhetsfarmakologiske vurderinger er derfor
nødvendig. Europeisk og amerikansk legemiddellovgivning tar hensyn til at det kan være
forskjellig sikkerhetsprofil av legemidler hos unge i forhold til voksne pasienter. Det er
anbefalt at det utvikles nye metoder for sikkerhetsfarmakologiske studier av legemidlers
innvirkning på nervesystemet under utvikling.
Hensikt/mål: Hensikten med prosjektet er å teste om legemidler potensielt brukt under graviditet virker
inn på nevronal utvikling. Det velges et av de mest brukte antiepileptika, lamotrigin, og effekter av
denne på nevronkulturer undersøkes. Andre aktuelle legemidler er COX-hemmere.
Metoder: Oppgaven vil starte med forsøk i cellelinjen PC12. Bruk av PC12-celler til
sikkerhetsfarmakologiske studier er utprøvd i laboratoriet i tre tidligere masteroppgave (Stange-
Bekkevold 2011; Evensen 2013; Rodum 2013). Cellene eksponeres for legemiddel i ulike
konsentrasjoner og over forskjellige tidsintervaller. Det vil fokuseres på innvirkning av legemidlene på
A) differensiering og på B) celledød og –skade. Differensiering kan studeres ved hjelp av mikroskopisk
analyse av nevrittutvekst og analyse av differensieringsmarkører (f.eks Pax6) med Westernanalyse.
Cytokiner kan studeres med kommersielle kit. Celledød- og skade kan undersøkes ved farging av celler
for mikroskopi og celledødstelling, måling av oksidativ skade (ROS) eller ved assay som måler MTT og
caspaseaktivitet.
Det kan senere bli aktuelt å gå videre med korncellekulturer fra kyllingcerebellum og studere
legemiddeleffekter på denne typen nevronkulturer ved hjelp av tilsvarende metodikk.
Oppgaven er en del av et nytt samarbeid mellom Farmasøytisk institutt og Folkehelseinstituttet.
Prosjektet vil utføres ved Avdeling for Farmasøytisk biovitenskap. Det tas sikte på publikasjon(er) i
internasjonale vitenskapelige tidsskrifter.
Studenten vil ta del i en forskningsgruppe som i tillegg til professor og professor II består av
seniorforsker, postdoktorer, stipendiater, ingeniører og andre masterstudenter. Vi samarbeider også med
flere eksterne forskningsmiljøer både i Norge og internasjonalt.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Marit Låg, Ragnhild Paulsen
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
22
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi/klinisk farmasi
Oppgave nr: 22
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Er bruken av benzodiazepiner forbundet med økt risiko for utvikling og
raskere progresjon av demenssykdom?
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn/problemstilling:
Bruken av benzodiazepiner er svært utbredt, også langtidsbruk. Bruken av benzodiazepiner påvirker
læringsevnen og kognitive funksjoner som hukommelse. Kognitive bivirkninger etter bruk av
benzodiazepiner kan vedvare lenge etter at medikamentene er seponert. Det er også sett en sammenheng
mellom bruken av benzodiazepiner og forhøyet risiko for utvikling av demens i noen
observasjonsstudier, men mer forskning er etterspurt for å bekrefte dette.
Ved Sykehuset i Telemark og Sykehuset i Vestfold har vi et felles forskningsnettverk i alderspsykiatri
(TeVe). Vi har vært med på å bygge opp et nasjonalt kvalitetsregister for pasienter som utredes for
demens. Et stort antall av hukommelsesklinikkene i Norge registrerer sine pasienter i demensregisteret
og vi har til nå registrert ca 3000 pasienter. Dette registeret skal kobles til reseptregisteret slik at vi blant
annet kan undersøke hvilke medikamenter som er forbundet med en høyere risiko for utvikling og
raskere progresjon av demenssykdom. TeVe er involvert i flere andre nasjonale og internasjonale
forskningsprosjekter knyttet til demens og alderspsykiatri.
Hensikt:
Vi ønsker å sammenlikne bruken av benzodiazepiner hos yngre (<65 år) og eldre personer som får en
demensdiagnose. Ved tverrfaglige legemiddelgjennomganger vil vi forsøke å redusere bruken av
benzodiazepiner og undersøke effekten av dette på utvikling av demenssykdommen.
Metode/gjennomføring/setting (evt. metodeverktøy):
Masterstudenten skal bruke registeret til å kartlegge bruken av benzodiazepiner hos personer med
demens. Masterstudenten skal deretter delta på de tverrfaglige legemiddelgjennomgangene i
alderspsykiatrisk sengepost ved Telemark sykehus (Skien) og Vestfold Sykehus (Tønsberg) med fokus
på å redusere bruken av benzodiazepiner. Hvilke legemiddelendringer som gjøres som følge av
masterstudentens forslag skal følges opp og registreres. Effektene av legemiddelendringene vil følges
opp mens pasientene er innlagt på sykehus.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter (”multisenter”)? Hvis ja, angi nr. på den/de andre
studenten(e):
Forskningsoppgaven vil inngå
som en del av et større
farmakoepidemiologisk
postdoktoralt prosjekt
Er prosjektet meldepliktig til REK og/eller PVO? (JA/NEI) Ja
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern:
Professor Espen Molden: [email protected]
Ekstern: PhD Hege Kersten: [email protected]
FARMASØYTISK INSTITUTT
23
Seksjon: Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakologi/klinisk farmakologi
Oppgave nr: 23
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Individualisering av immundempende legemiddelbehandling hos transplanterte
ved hjelp av farmakodynamiske biomarkører
Kort beskrivelse av mål/metoder
Formålet med masteroppgaven er å undersøke om biomolekylære markører (biomarkører) i immunceller
kan predikere terapeutisk effekt og bivirkninger av immundempende legemidler som brukes for å hindre
avstøtning av transplanterte organer. Slike biomarkører kan potensielt brukes til å individualisere
legemiddelbehandlingen hos transplanterte pasienter.
Transplanterte pasienter bruker en kombinasjon av ulike immundempende legemidler for å hindre at
immunforsvaret går til angrep på det transplanterte organet. Det er viktig å balansere
legemiddelbehandlingen for å unngå avstøtning og alvorlige bivirkninger. Det er imidlertid stor
farmakokinetisk variasjon blant pasientene. Derfor er konsentrasjonsmålinger ofte brukt for å tilpasse
doseringen til den enkelte pasient. Nyere forskning viser at det også er stor variasjon når det gjelder den
molekylære responsen på legemidlene. Det kan f. eks. være at proteinet som legemidlet hemmer,
uttrykkes i forskjellig grad blant pasientene. Genetiske forhold og immunstatus kan påvirke dette.
Denne oppgaven utgjør et delprosjekt i en studie av 30 nyretransplanterte. Masterstudenten kommer til å
gjøre farmakokinetiske og farmakodynamiske undersøkelser. Biomarkører som er nært tilknyttet
legemidlenes virkemekanismer (eks. enzymaktivitet, cytokiner, purinbaser, proteinfosforylering)
undersøkes i aktiverte og ikke-aktiverte immunceller. Konsentrasjonsmålinger av legemidler utføres i
plasma eller blod. I tillegg er det aktuelt å se på legemiddelnivåer inni immuncellene. Klinisk
informasjon om pasientene registreres. Den detaljerte utformingen av oppgaven planlegges sammen med
masterstudenten i henhold til ønsker og forskningsprosjektets status. Legemidler som vil være i fokus er
kalsineurinhemmeren takrolimus og IMPDH-inhibitoren mykofenolat. Laboratoriemetoder omfatter
enzym-assay, antistoffbaserte immunoassay og LC-MS/MS. Både forsknings- og rutinemetoder i
laboratoriet vil bli benyttet. Resultatbearbeidelsen vil innebære farmakokinetisk/farmakodynamisk
dataanalyse, og analyse i forhold til klinisk utfall hos pasientene (avstøtning, bivirkninger). Det kan også
bli aktuelt å sette resultater i sammenheng med genvarianter og genekspresjon (farmakogenetikk).
Masterstudenten vil ha tilhold i forskningsgruppe (Individualizing immune modulation and
chemotherapy) ved Avd. for farmakologi, Oslo universitetssykehus, Rikshospitalet hvor også det
praktiske arbeidet utføres.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Stein Bergan, Avd. for farmasøytisk biovitenskap, Farmasøytisk institutt
Ekstern: Nils Tore Vethe, Avd. for farmakologi, Oslo universitetssykehus, Rikshospitalet
[email protected]; tlf 23 07 10 22
FARMASØYTISK INSTITUTT
24
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelkjemi
Oppgave nr: 24
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Biologiske studier av nye PPAR-antagonister med mulig anvendelse mot
insulinresistens og type 2-diabetes
Kort beskrivelse av mål/metoder
Ved farmakologi og legemiddelkjemi er det et forskningssamarbeid på studier av peroksisom
proliferator-aktiverte reseptorer (PPAR, PPAR og PPAR). Disse tilhører kjernereseptor-familien og
fungerer som ligandaktiverte transkripsjonsfaktorer og spiller en nøkkelrolle i metabolsk aktive vev hvor
de kontrollerer ekspresjonen av gener som er viktige for fett- og glukosemetabolismen. Agonister for
PPARs har gunstige effekter på fett og glukosemetabolismen ved at de reduserer triglyseridnivået i
blodet og øker HDL-kolesterol, samt at de bedrer glukosetoleransen hos pasienter med type 2-diabetes.
De siste fem årene har antagonister mot PPAR fått økt interesse, men kun noen få antagonister er
rapportert. Strukturen av en selektiv og potent PPAR er vist under:
Cl
NH
O
S
O
O
N
CF3
GSK-3787
Mål: Dette er et samarbeidsprosjekt mellom fagområdene legemiddelkjemi og farmakologi. Nye
antagonister vil først bli fremstilt basert på etablert metodikk utviklet ved legemiddelkjemi og deretter
vil antagonistene bli testet på humane skjelettmuskelceller hvor påvirkning på fettsyreforbrenningen
(fettoksydasjonen) vil bli studert. Struktur-aktivitets studier vil bli utført og metoder og teknikker innen
både legemiddelkjemi og farmakologi vil bli benyttet i oppgavenr. Oppgaven kan tilrettelegges noe
individuelt etter studentens interesse.
Metoder: Metoder: Arbeidet vil bli utført ved seksjon for farmasøytisk kjemi, gruppe for
legemiddelkjemi. Du vil lære om kromatografi (HPLC, LC/MS) og spektroskopi (NMR, IR, MS), samt
syntetisk legemiddelkjemi og struktur-aktivitetsstudier av de molekyler som blir fremstilt og testet.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern (100%)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Professor Trond Vidar Hansen (tlf 22857450, e.post: [email protected]),
førsteamanuensis Anders Vik (tlf 22857451, e.post: [email protected]).
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
25
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelkjemi
Oppgave nr: 25
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Fremstilling av nye antiangiogenetiske forbindelser
Kort beskrivelse av mål/metoder
2-Metoksiøstradiol (Panzem®
) er en endogen metabolitt av østradiol. 2-Metoksiøstradiol hemmer
polymeriseringen av tubulin ved å binde seg til kolkisinbindingssetet. Dette gir opphav til
antiangiogentiske og antivaskulære effekter. Panzem® er for tiden i kliniske studier. Disse viser at 2-
metoksiøstradiol undergår rask metabolisme via konjugeringsreaksjoner ved spesielt 3- og 17-
posisjonene, noe som er lite attraktivt ved kjemoterapeutisk behandling av kreft.
Vi har fremstilt analoger av 2-metoksiøstradiol basert på enkel syntesemetodikk utviklet i vår gruppe.
Disse analogene viser lovende resultater i enkelte kreftcellelinjer. Denne masteroppgaven bygger videre
på disse resultatene.
Mål: Vi ønsker å fremstille nye analoger av 2-metoksiøstradiol for å teste disse som hemmere av
tubulin, men også om disse nye analogene har antiangiogentiske og antivaskulære effekter. Biologisk
testing skjer i samarbeid med Radiumhospitalet og Universitetet i Bergen. Opptil to studenter kan velge
denne oppgaven.
Metoder: Arbeidet vil bli utført ved seksjon for farmasøytisk kjemi, gruppe for legemiddelkjemi. Du vil
være lære om kromatografi (HPLC, LC/MS) og spektroskopi (NMR, IR, MS), samt syntetisk
legemiddelkjemi og struktur-aktivitetsstudier av de molekyler som blir fremstilt og testet.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern (100%)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Professor Trond Vidar Hansen (tlf 22857450, e.post: [email protected]),
førsteamanuensis Anders Vik (tlf 22857451, e.post: [email protected]).
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
26
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelkjemi
Oppgave nr: 26
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Fremstilling av polyumettede kromenonderivater
Kort beskrivelse av mål/metoder
Mange sykdommer er forbundet med oksidativt stress, blant annet kreft, Parkinsons og hjerte- og
karsykdommer. Oksidativt stress kan forårsakes av frie radikaler, og hemming av frie radikaler kan være
en strategi for å forhindre eller behandle slike sykdommer. Disse prosessene kan hemmes i nærvær av
antioksidanter. Forbindelsen 1 er et kromenonderivat isolert fra en marin alge, og 1 har blitt fremstilt i
forskningsgruppen vår. 1 har strukturelle fellestrekk med Quercetin, som er en kjent antioksidant, men
quercetin har dårlig biotilgjengelighe. Andre mer lipofile antioksidanter er derfor av interesse, for
eksempel 1. Innledende biologiske forsøk har vist at 1 og noen derivater av denne har antioksidant
aktivitet.
Vi har fremstilt noen analoger av 1 basert på enkel syntesemetodikk utviklet i vår gruppe, og denne
masteroppgaven bygger videre på disse resultatene.
Mål: Vi ønsker å fremstille nye analoger av 1 for å teste disse for antioksidant-aktivet, men også for å
undersøke om naturproduktet 1 og analogene kan ha andre biolgiske effekter. Biologisk testing kan skje
samarbeid med Universitetet i Tromsø, samt andre samarbeidspartnere..
Metoder: Arbeidet vil bli utført ved seksjon for farmasøytisk kjemi, avdeling for legemiddelkjemi,
forskningsgruppen LIPCHEM. Du vil lære om kromatografi (HPLC og GC) og spektroskopi (NMR, IR,
MS), samt syntetisk legemiddelkjemi og struktur-aktivitetsstudier av de molekyler som blir fremstilt og
testet.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern (100%)
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Professor Trond Vidar Hansen (tlf 22857450, e.post: [email protected]),
førsteamanuensis Anders Vik (tlf 22857451, e.post: [email protected])
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
27
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelkjemi
Oppgave nr: 27
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Mulige nye legemidler ved fedme og type-2-diabetes med effekt på lever X-reseptor (LXR).
Kort beskrivelse av mål/metoder
Fig. A Molekylmodellering av LXR-modulatorer Fig. B. (22S)-hydroksykolesterol (22S-HC)
Prosjektbeskrivelse: Lever X-reseptor (LXR) er en transkripsjonsfaktor som er viktig for omsetningen av fett og kolesterol i kroppen. LXR-reseptoren kan påvirkes både av agonister og antagonister. LXR-agonister øker fettsyreopptak og lagring i forskjellige celletyper. Nyere publikasjoner viser at de også kan inhibere celledeling ved kreft. Dette prosjektet fokuserer imidlertid på antagonister. Det er vist i MURES-gruppen at et syntetisk oksysterol (22-S-hydroksykolesterol, figur A) virker som en LXR-antagonist ved å redusere cellenes egenproduksjon av fett og å øke glukoseopptaket. Begge disse effektene tyder på at visse syntetiske oksysteroler kan være mulige nye legemidler mot diabetes-2 og fedme, to av de sterkest økende helseproblemene i verden i dag. Gruppen har funnet en helt ny klasse kolesterolderivater designet ved SAR-studier og molekylmodellering (figur A) av 22S-HC. Prosjektet er tverrfaglig, og involverer biologer og kjemikere ved Farmasøytisk Institutt, Kjemisk Institutt, Ullevål Sykehus, Universitetet i Tromsø. I tillegg er samarbeid med forskningsmiljøer i Sverige (Karolinska Institutet) og Frankrike (Lyon, Clermont-Ferrand) under utvikling.
Mål: Det er allerede fremstilt mange testsubstanser og etablert syntesemetodikk som gir kort vei til nye analoger av 22S-HC. En av de mest lovende substansene skal nå studeres i mus/rotte ved FAI og Ullevål sykehus. Målet med denne oppgaven er å fremstille flere analoger vår gruppe, som undersøkes biologisk av gruppen på Avd. for farmasøytisk biovitenskap, for om mulig å identifisere nye lipidsenkende og antidiabetiske legemiddelkandidater.
Metoder: Arbeidet på kjemisiden vil bli utført ved SYNFAS-gruppen ved FAI/KI ved MN-fakultetet ved UiO, men graden av syntesearbeid vs. biologisk arbeid kan tilpasses. Du vil lære om kromatografi (HPLC, LC/MS) og spektroskopi (NMR, IR, MS), samt syntetisk legemiddelkjemi og struktur-aktivitetsstudier av analogene av 22S-HC. Biologisk testing vil være LXR-aktivering av gen-ekspresjon i ulike cellesystemer (muskel-, lever- og tarmceller). Videre aktuell biologisk testing kan være studier av effekter på glukose- og fett-metabolisme som
følge av LXR-aktivering. Hovedveileder: Førsteamanuensis Pål Rongved, Farmasøytisk institutt, telefon: 22855024, e-post: [email protected] Ta gjerne kontakt med Pål.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av flere
studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern FI med samarbeid KI
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: 1. Amanuensis Pål Rongved (FAI), stipendiat O. Alexander H. Åstrand (FAI), stipendiat Elvar Ø. Viktorsson og forsker Eili Tranheim Kase (FAI).
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
28
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelkjemi
Oppgave nr: 28
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Nye legemidler mot akutt myeloid leukemi (AML) basert på biologisk aktive substanser fra havet.
Kort beskrivelse av mål/metoder
Fig. A Iodinin fra marint miljø Fig. B. Iodinin er mindre toksisk enn anthracycliner Fig. C Strategi for prosjektet
Prosjektbeskrivelse: Akutt myeloid leukemi (AML) er en av de mest aggressive kreftformene i dag, og som kan føre til død bare uker etter diagnose. En forskergruppe ved Universitetet i Bergen fant i 2011 en substans (iodinin) i marine mikroorganismer som hadde evne til å drepe (indusere apoptotisk celledød) i AML-celler mer selektivt og ved vesentlig lavere konsentrasjoner enn legemidlene som brukes i dag, anthracycliner. Overraskende nok var iodinin også mindre toksisk overfor normale celler enn dagens legemidler. Substansen har allerede vært testet i AML-pasient-celler ved Haukeland med meget lovende resultater. Iodinin selv har noen ulemper knyttet til dårlig vannløselighet, og må derivatiseres og formuleres for å få bedre brukervennlighet. Vår forskergruppe ved FAI har identifisert en ny fremstillingsprosess for iodinin, samt flere nye derivater av iodinin som kan formuleres og brukes direkte i den videre utviklingen mot et mulig nytt legemiddel mot AML. Prosjektet har tiltrukket seg oppmerksomhet fra legemiddelselskapet NOVO Nordisk, som har gått inn med økonomisk støtte. Prosjektet har potensial for utvikling av nye legemidler mot kreft som kan konkurrere med anthracyclinene. Miljøet vi samarbeider med ved UiB og ved Haukeland er det mest kompetente leukemi-miljøet i Norge.
Mål: Det er allerede etablert syntesemetodikk som gir kort vei til nye analoger av iodinin. Målet er å fremstille flere analoger, som undersøkes biologisk av Døskeland-gruppen ved UiB og ved Haukeland Sykehus. En meget viktig del av prosjektet er nano-formulering av legemiddelkandidatene. Oppgaven kan passe for 1-2 studenter.
Metoder: Arbeidet på kjemisiden vil bli utført ved SYNFAS-gruppen ved FAI/KI ved MN-fakultetet ved UiO, men graden av syntesearbeid vs. biologisk arbeid kan tilpasses etter interesse. Vi har en Erasmus avtale med det franske universitet UCB Lyon, og valgfritt er det mulighet for å utføre deler av arbeidet der eller i Paris. Du vil lære om kromatografi (HPLC, LC/MS) og spektroskopi (NMR, IR, MS), samt syntetisk legemiddelkjemi og struktur-aktivitetsstudier av analogene av iodinin. Biologisk testing vil skje i relevante assays ved UiB og
Haukeland. Det er planlagt innledende dyrestudier i 2014. Hovedveileder: Førsteamanuensis Pål Rongved, Farmasøytisk institutt, telefon: 22855024, e-post: [email protected] Ta gjerne kontakt med Pål.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av flere
studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern FI med samarbeid KI
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: 1. Amanuensis Pål Rongved (FAI), stipendiat O. Alexander H. Åstrand (FAI) og forsker Eili Tranheim Kase (FAI).
Ekstern: Prof. Marc Le Borgne, Université Claude Bernard Lyon, Frankrike.
SAR
FARMASØYTISK INSTITUTT
29
Avdeling: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelkjemi
Oppgave nr: 29
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Nye antibakterielle legemiddelkandidater med effekt mot metallo-β-laktamase (MBL).
Kort beskrivelse av mål/metoder
Fig. A. Prinsipp for ny gruppe antibiotika (substans OAA4033) Fig. B. Effekt på multiresistente bakterier
Prosjektbeskrivelse: Fremveksten og spredningen av antibiotika-resistente bakterier er definert som et av verdens tre største globale helseproblemer av Verdens helseorganisasjon (WHO). Økningen i gram-negative bakterier er spesielt alvorlig siden de er mer patogene overfor dyr og mennesker. Dette problemet har nå også nådd Norge gjennom spredning av antibiotika-resistente internasjonale kloner. Bakterienes metallo-β-laktamaser (MBLs) motvirker de viktigste antibiotiske legemidlene på markedet i dag, β-laktam-baserte substanser, f.eks. penicilliner. Det er få, om noen, antimikrobielle legemidler mot gramnegative bakterier i eller på vei inn i klinisk fase 1, som kan løse dette kritiske problemet. Det er ingen MBL-inhibitorer i klinisk bruk. Både i NFR i Norge og i EU er det nå stor satsing for å møte denne alvorlige helse-trusselen. Vår forskningsgruppe på Farmasøytisk Institutt ved UiO har oppdaget et nytt prinsipp for antibakteriell effekt (Fig. A). Ved universitetssykehuset i Nord-Norge (UNN) har testsubstanser vist meget lovende effekt på multiresistente bakterier – våre substanser gjør eksisterende legemidler mer effektive. Prosjektet kan være starten på utviklingen av en ny klasse antibakterielle legemidler. Funnene har startet et prosjektsamarbeid mellom forskningsgruppene ved UiO, UiT og UNN, og prosjektet inngår i en forskningssatsing (CAMRA) ved Universitet i Oslo. Oppgaven passer for 1-2 studenter.
Mål: Det er allerede fremstilt mange testsubstanser og etablert syntesemetodikk som gir kort vei til nye analoger av de mest aktive forbindelsene. I prosjektsamarbeidet mellom universitetsgruppene ved UiO og UiT (A. Bayer) er det nå i gang et arbeid med design av nye MBL-inhibitorer. Målet er å fremstille flere analoger, som undersøkes biologisk ved UNN i Tromsø (Ø. Samuelsen). Tromsø-gruppen har avansert analyseutstyr og bruker krystallografi og molekylmodellering i arbeidet (NORSTRUCT).
Metoder: Arbeidet vil bli utført ved SYNFAS-gruppen ved FAI/KI på MN-fakultetet ved UiO. Graden av syntesearbeid vs. biologisk arbeid kan tilpasses. Du vil lære kromatografi (HPLC, LC/MS) og spektroskopi (NMR,
IR, MS), samt syntetisk legemiddelkjemi innenfor velprøvde metoder. Hovedveileder: Førsteamanuensis Pål Rongved, Farmasøytisk institutt, telefon: 22855024, e-post: [email protected] Ta gjerne kontakt med Pål.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av flere
studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Tilpasses individuelt.
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: 1. Amanuensis Pål Rongved, stipendiat O. Alexander H. Åstrand (FAI)
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
30
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelanalyse
Oppgave nr: 30
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Ekstraksjon og opprensning av legemiddelsubstanser fra biologiske væsker
ved hjelp av kunstige væskemembraner
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn? Ekstraksjon av legemidler (og metabolitter) fra biologiske væsker er mye i bruk innen
legemiddelutvikling (farmasøytisk industri), terapeutisk monitorering (sykehus), dopinganalyse og innen
rettstoksikologi.
Eksisterende, etablerte metoder har ofte høyt løsemiddelforbruk, krever relativt store prøve volum og er
arbeidskrevende. Ved avdeling for legemiddelanalyse er det derfor de siste årene utviklet flere teknikker
for å imøtegå disse utfordringene.
Hva skal du gjøre?
I dette prosjektet skal vi utvikle ny ekstraksjonskjemi for å få bedre forståelse for hva som skjer i ulike
mikroekstraksjonsprosesser. Prosjektet tar utgangspunkt i vårt arbeid med mikroekstraksjon, hvor vi
bruker pH-gradienter eller elektrisk spenning til å ekstrahere legemidler og legemiddelmetabolitter fra
små volum av biologiske væsker over kunstige væskemembraner. Disse konseptene er funnet opp ved
vår avdeling, og har etter hvert fått stor aksept og utbredelse internasjonalt. Oppgaven vil omfatte
utvikling av ny og spennende ekstraksjonskjemi, og de utviklede systemene vil bli testet ut og anvendt
på ulike humane prøver som for eksempel morsmelk, plasma eller urin.
I dette prosjektet vil du lære mye om ekstraksjon av legemidler fra forskjellige typer biologiske prøver,
få bred erfaring med ulike analyseinstrumenter som kapillærelektroforese, væskekromatografi og/eller
gasskromatografi. Oppgaven passer perfekt for deg som liker å være på labben, å bruke logikk og som
har lyst til å anvende kunnskap du har tilegnet deg tidligere i farmasistudiet til å løse praktiske
problemstillinger.
Hvor skal oppgaven utføres?
Oppgaven skal utføres ved Farmasøytisk institutt (intern oppgave). Utfyllende informasjon om vår
forskning finnes også på vår hjemmeside: www.bioanalytics.uio.no. Bioanalytics@UiO er et av
fakultetets satsningsområder og masterstudentene vil være med i et internasjonalt miljø. Oppgaven er en
videreføring av tidligere prosjekter.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Astrid Gjelstad, Stig Pedersen-Bjergaard
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
31
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelanalyse
Oppgave nr: 31
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: PALME (Parallel Artificial Liquid Membrane) kombinert med LC-MS/MS -
en helt ny teknikk for analyse av syntetiske rusmidler i blod og urin
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn? En god prøveopparbeidelsesmetode er viktig når man skal analysere legemidler og rusmidler i biologiske
væsker som for eksempel blod, plasma eller urin. Metoden må være selektiv og lite tidkrevende å utføre,
den må forbruke minst mulig organisk løsningsmiddel med tanke på kostnader og miljø, og den må
kunne rense opp og oppkonsentrere legemidler og rusmidler som er tilstede i svært lave konsentrasjoner.
På bakgrunn av dette har en helt ny teknikk for prøveopparbeidelse nylig blitt utviklet ved Farmasøytisk
institutt. Denne metoden kalles PALME (Parallel Artificial Liquid Membrane) og er en
væskemikroekstraksjons-metode i en 96-brønnsplate. PALME er nå under kommersiell utvikling.
Hva skal du gjøre?
I denne oppgave skal du kombinere bruken av PALME med væskekromatografi koblet med tandem
massespektrometri (LC-MS/MS), og denne kombinasjonen skal du (sammen med dine veiledere) utvikle
for å kunne måle på syntetiske rusmidler i blod og urinprøver. Syntetiske rusmidler omfatter en stor
gruppe som representerer et økende problem i Norge. På Folkehelseinstituttet er det stort fokus på å
utvikle analysemetoder for denne typen forbindelser. Oppgaven skal utføres på Folkehelseinstituttet i tett
samarbeid med interne veiledere på Farmasøytisk institutt. Det vil bli noe optimalisering og uttesting av
metoden, hvoretter den skal anvendes på reelle prøver. Hensikten med arbeidet er å teste ut ny teknologi
på en spennende problemstilling.
Hvor skal oppgaven utføres?
Oppgaven skal utføres ved Folkehelseinstituttet, Divisjon for rettsmedisin og rusmiddelforskning, og ved
Farmasøytisk institutt (hovedsakelig ekstern oppgave). Utfyllende informasjon om vår forskning finnes
også på vår hjemmeside: www.bioanalytics.uio.no. Bioanalytics@UiO er et av fakultetets
satsningsområder og masterstudentene vil være med i et internasjonalt miljø.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Astrid Gjelstad, Stig Pedersen-Bjergaard
Ekstern: Elisabeth Leere Øiestad
FARMASØYTISK INSTITUTT
32
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelanalyse
Oppgave nr: 32
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: PALME (Parallel Artificial Liquid Membrane) kombinert med LC-MS/MS -
en helt ny teknikk for analyse av legemidler i blod og urin
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn? En god prøveopparbeidelsesmetode er viktig når man skal analysere legemidler og rusmidler i biologiske
væsker som for eksempel blod, plasma eller urin. Metoden må være selektiv og lite tidkrevende å utføre,
den må forbruke minst mulig organisk løsningsmiddel med tanke på kostnader og miljø, og den må
kunne rense opp og oppkonsentrere legemidler og rusmidler som er tilstede i svært lave konsentrasjoner.
På bakgrunn av dette har en helt ny teknikk for prøveopparbeidelse nylig blitt utviklet ved Farmasøytisk
institutt. Denne metoden kalles PALME (Parallel Artificial Liquid Membrane) og er en
væskemikroekstraksjons-metode i en 96-brønnsplate. PALME er nå under kommersiell utvikling.
Hva skal du gjøre?
I denne oppgave skal du kombinere bruken av PALME med væskekromatografi koblet med tandem
massespektrometri (LC-MS/MS), og denne kombinasjonen skal du (sammen med dine veiledere) utvikle
for å kunne måle på vanlige legemidler i blod og urinprøver. Oppgaven skal utføres på
Folkehelseinstituttet i tett samarbeid med interne veiledere på Farmasøytisk institutt. Det vil bli noe
optimalisering og uttesting av metoden, hvoretter den skal anvendes på reelle prøver. Hensikten med
arbeidet er å teste ut ny teknologi på en spennende problemstilling.
Hvor skal oppgaven utføres?
Oppgaven skal utføres ved Folkehelseinstituttet, Divisjon for rettsmedisin og rusmiddelforskning, og ved
Farmasøytisk institutt (hovedsakelig ekstern oppgave). Utfyllende informasjon om vår forskning finnes
også på vår hjemmeside: www.bioanalytics.uio.no. Bioanalytics@UiO er et av fakultetets
satsningsområder og masterstudentene vil være med i et internasjonalt miljø.
Vil forskningsoppgaven inngå som en del av et felles arbeid av
flere studenter? Hvis ja, angi nr. på den/de andre oppgavene: Nei
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Astrid Gjelstad, Stig Pedersen-Bjergaard
Ekstern: Elisabeth Leere Øiestad
FARMASØYTISK INSTITUTT
33
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Legemiddelanalyse
Oppgave nr: 33
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Bestemmelse av peptidbaserte dopingmidler med LC-MS
Kort beskrivelse av mål/metoder
I dopingkontroller blir idrettsutøvere testet tradisjonelt for lavmolekylære forbindelser som for eksempel
anabole steroider, narkotika og stimulerende midler, samt proteiner som EPO og CERA. I de senere
årene har det vært en trend at peptidbaserte hormoner blir misbrukt som dopingmidler. World Anti-
Doping Agency (WADA) har derfor lagt inn peptidhormoner på sin forbudsliste, og de er forbudt å
bruke både forbindelse med trening og i konkurranse. Eksempler på slike peptidhormoner er GHRP-2 og
GHRP-6 som begge stimulerer utskillelsen av veksthormon, og kan redusere kroppsvekten og øke
muskelmassen. Andre peptider som øker muskelmassen er blant annet hexarelin, ipamorelin og AOD
9604.
I denne masteroppgaven skal det utvikles en metode basert på væskekromatografisk separasjon i
kombinasjon med massespektrometrisk deteksjon (LC-MS) for bestemmelse av peptider i urin og blod.
Urin og blod er de vanligste matriksene som anvendes i dopingkontroller og konsentrasjon av
peptidhormonene er forventet å være lav i begge matriksene. Videre er halveringstiden ventet å være
kort. Grunnet dette, samt at kompleksiteten av urin og blod er høy, er det helt nødvendig at
analysemetoden er følsom, selektiv og spesifikk for de dopingrelaterte peptidene. Metoden må i tillegg
være universal for peptider som varierer i både molekylvekt og modifikasjoner. Masteroppgaven vil også
inkludere utvikling av en egnet prøveopparbeidelsesmetode som er rask og oppkonsentrer peptidene til et
egnet konsentrasjonsnivå for LC-MS analysen.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter:
Angi studentens navn hvis oppgaven er reservert:
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Ekstern
Navn og kontaktinforasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Peter Hemmersbach, avdeling for farmasøytisk kjemi og Oslo universitetssykehus e-mail: [email protected]. , telefon: 22 89 43 68
Ekstern: Helle Malerød, Faglig ansvarlig ved Norges Laboratorium for Dopinganalyse
e-mail: [email protected], telefon: 23 03 30 36
FARMASØYTISK INSTITUTT
34
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Farmakognosi
Oppgave nr: 34 og 35
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Medisinplanter brukt mot Malaria, studier over immunmodulerende
polysakkarider.
Kort beskrivelse av mål/metoder
Afrika har en svært rik medisinplanteflora, og mange av plantene har ikke blitt grundig undersøkt
vitenskapelig. Vi har i mange år samarbeidet med forskere fra Mali om medisinplanter derfra.
I Mali er 90 % av befolkningen avhengig av tradisjonell medisin, som medisinplanter, for å behandle ulike
typer sykdommer. I Mali er malaria et stort problem, som det også er globalt.ca. 500 000 døe av malaria hvert år, og mange av disse bor i Afrika. I Mali har det vært utført flere kliniske studier der vannekstrakter av medisinplantene har vært brukt ved behandling av malaria, og god effekt er sett på pasienten. Studier på selve malariaparasitten viser at den ikke drepes av disse ekstraktene, men parasitten blir borte hos pasientene, så det må være andre mekanismer inne i bildet som forårsaker at malaria plasmodiene dør. Det er nå en hypotese at immunsystemet er involvert, og i vannekstraktet finnes det polysakkarider med immun modulerende effekt. Flere polysakkarider fra planter brukt mot malaria er vist å ha til dels stor effekt, og ved fagmiljøet vårt har vi identifisert flere planter, i samarbeid med Department of Traditional medicine, som viser at polysakkaridene kan være interessante komponenter i denne sammenhengen. Vi har flere planter som kandidater for videre studier der isolering, struktur studier, biologisk aktivitetstudier samt struktur aktivitetsstudier vil være av interesse å få undersøkt i mer detalj.
Studenten vil bruke avanserte metoder for å studere polysakkaridene kjemisk, som GC, GC-MS, HPAEC-PAD, HPLC-MS og enzymatisk degradering. For bestemmelse av biologisk aktivitet vil immunologiske assays, som effekter i komplementsystemet, stimulering av makrofager, produksjon av cytokiner, bli benyttet. Vi har nylig fått en ny cellelab og alle bioassays utføres normalt hos oss. I tillegg vil vi i samarbeid med Mali utvikle en egnet malariatest. Feltarbeid i Mali for intervju av tradisjonelle medisinmenn over deres bruk av medisinplanter kan være
aktuelt. I dette tilfellet kan det også være en fordel å være med i FUGs studentprosjekt i Mali.
Mer om Maliprosjektet kan du finne på:
http://www.farmasi.uio.no/maliplants/index.html
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 2
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Berit Smestad Paulsen, Ingvild Austraheim
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
35
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi
Fagområde: Farmakognosi
Oppgave nr: 36
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Biologisk aktive lavmolekylære substanser fra svarthyllbær (Sambucus nigra L.)
Kort beskrivelse av mål/metoder
Dette er en oppgave som inngår i et dr.grads prosjekt:”Bioactive compounds in flowers and fruits of
Sambucus nigra L.” ved farmakognosi. Prosjektet omhandler bioaktivitetsledet fraksjonering og
isolering av lavmolekylære (flavonoider etc) og høymolekylære (polysakkarider) substanser for om
mulig å finne enkeltsubstanser med potensiell aktivitet relatert til infeksjoner.
I denne oppgaven ønsker vi å isolere lavmolekylære forbindelser fra svarthyllbær,
strukturoppklare/identifisere dem og undersøke deres biologiske aktivitet. Aktuelle metoder for
undersøkelse av antioksidantegenskaper er radikalscavenging og hemming av enzymene 15-
lipoksygenase og xanthinoksydase. Isolerte substansers påvirkning på nedbrytning av karbohydrat
bestemmes ved hemming av alfa-glukosidase og alfa-amylase. Undersøkelse av stoffenes
immunmodulerende egenskaper blir utført ved påvirkning på komplement og på makrofager.
Fraksjonering, isolering og identifisering av substanser blir utført på avanserte kromatografiske metoder
(analytisk og preparativ skala) og spektrofotometriske metoder (NMR og andre metoder for
strukturoppklaring).
Oppgaven er egnet for en student.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern:
Hilde Barsett, Helle Wangensteen, Giang Thanh Thi Ho
Ekstern:
FARMASØYTISK INSTITUTT
36
Seksjon: Sek. for farmsøytisk kjemi
Fagområde: Farmakognosi
Oppgave nr: 37 og 38
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Analyse av microcystiner
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn. Microcystiner er toksiske sykliske heptapeptider fra
cyanobakterier i ferskvann og brakkvann. Cyanobakterier og
microcystiner finnes over hele verden. De representerer en akutt
og kronisk risiko for human- og dyrehelse. Toksisiteten skyldes
at microcystiner hemmer proteinfosfataser (PP’er) i forskjellige
grad. Analyse mhp microcystiner kompliseres av at det fins ca
150 varianter, og at mange microcystiner reagerer med thiol-
inneholdende forbindelser (vev og proteiner inkludert). Vi har
utviklet en antistoff-basert analysemetode (en ELISA-metode).
Hensikt. Disse antistoffene kan brukes i immunoaffinitetskolonner for opprensing og oppkonsentrering
til LCMS-analyser, for lettere å identifisere nye microcystinanaloger og metabolitter. Frigjøring av
bundne microcystiner, for så å analysere ved LCMS for å bestemme mengden og typer av microcystiner i
biologiske prøver er også noe som kan bli en ny og viktig tilnærming til analyse av microcystiner i vev-
og matprøver. Dette kan føre til at det blir mulig å bekrefte tidligere sub-akutt eksponering.
Metoder. Antistoffet vil bli koblet til en matrix for å lage immunoaffinitetskolonner. Kolonnene skal
testes med ekstrakter fra vev og cyanobakterier og fraksjonene analysert med LCMS/MS. Nye analoger
eller metabolitter vil bli opprenset med prep LCMS og, etter strukturbestemmelse (med LC-MS/MS,
NMR), analysert med bioassayer (immunoassay, PP-hemming) for å studere struktur–aktivitetsforhold.
Semi-syntese av microcystin-konjugater (f.eks. glutation) kan også bidra til dette.
Oppgaven er en del av et nytt samarbeid mellom Farmasøytisk Institutt (FaI) og Veterinærinstituttet (VI)
på Adamstuen. Prosjektet vil utføres delvis ved Avdeling for Farmasøytisk kjemi (FaI) og delvis ved
Seksjon for kjemi og toksikologi (VI), og kan passer for to studenter (én med fokus på kjemi og én på
biokjemi), som vil bli en del av en spennende tverrfaglig gruppe forskere på to forskningsinstitusjoner.
Det tas sikte på publikasjoner i internasjonale tidsskrifter.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1–2
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Chris Miles, Helle Wangensteen
Ekstern: Ingunn Samdal, Morten Sandvik
FARMASØYTISK INSTITUTT
37
Seksjon: Sek. for farmasøytisk kjemi/
Sek. for farmasøytisk biovitenskap
Fagområde: Farmakognosi/Toksikologi
Oppgave nr: 39 og 40
FORSLAG TIL MASTEROPPGAVE
Tittel på oppgaven: Kjemi og biologisk aktivitet av indol-diterpenoid tremorgener
Kort beskrivelse av mål/metoder
Bakgrunn. Indol-diterpenoidtremorgener er nevrotoksiner produsert av en rekke sopparter, bl.a.
meldrøye (ergot), og forårsaker forgiftning av dyr verden rundt, og muligens også mennesker.
Virkningsmekanismen bak disse toksinene er ikke oppklart, men det virker som GABAA-reseptoren kan
være involvert, siden en av disse toksinene (paxilline) viste potent aktivitet mot anfall forårsaket av
antagonister til GABAA-reseptoren.
Hensikt. Å studere struktur–aktivitet av naturlige og semi-syntetiske varianter av indol-diterpenoider, og
prøve å finne ut hvilke reseptorer som er involvert for de nevrotoksiske effektene.
Metoder. Oppgaven involverer isolering av nye tremorgener fra Claviceps paspali (ergot) med
kolonnekromatografi og preparativ LCMS, strukturbestemmelse med LC-MS/MS og NMR
spektroskopi, og muligens derivatisering/markering av utvalgte toksiner. De nye analogene, samt
analoger som er tilgjengelige fra tidligere arbeid eller kommersielle kilder, vil bli testet i forskjellige
bioassayer, slik som celledød, ROS-produksjon, caspase-aktivering, osv.
Oppgaven er en del av et nytt samarbeid mellom Farmasøytisk Institutt (FaI) og Veterinærinstituttet (VI)
på Adamstuen. Prosjektet vil utføres delvis ved Avdeling for Farmasøytisk biovitenskap (FaI) og delvis
ved Seksjon for kjemi og toksikologi (VI), og kan passer for to studenter (én med fokus på kjemi og én
på nevrotoksikologi), som vil bli en del av en spennende tverrfaglig gruppe forskere på to forsknings-
institusjoner. Det tas sikte på publikasjoner i internasjonale tidsskrifter.
Angi antall hvis dette prosjektet passer for flere studenter: 1–2
Er oppgaven intern, ekstern eller intern/ekstern (angi % andel)? Intern
Navn og kontaktinformasjon til veileder(e) / prosjektansvarlig(e)
Intern: Chris Miles, Ragnhild Paulsen, Helle Wangensteen
Ekstern: Silvio Uhlig, Gunnar Eriksen (Veterinærinstituttet)