Work in our lab Collaborative Projects / Partners
Ioannis S. Vizirianakis, Ph.D.
Associate Professor in Molecular Pharmacology & Pharmacogenomics and
Member of the PharmaInformatics Group at ATHENA Institute, Athens
3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Εφαρµοσµένης Φαρµακευτικής Θεσσαλονίκη, 6-7 Μαΐου 2017
Laboratory of Pharmacology, Department of Pharmaceutical Sciences,
Aristotle University of Thessaloniki, GR-54124 Thessaloniki, Greece
Σύγχρονη φαρµακολογική ανάπτυξη και χορήγηση καινοτόµων φαρµάκων: Φαρµακευτική έρευνα και ρυθµιστικό
πλαίσιο
Drug absorption Drug excretion
Drug metabolismDrug distribution
Drug transportTransporter proteins
Metabolizing enzymes
Drug delivery
PharmacologyPre-genomics
Post-genomics
Receptors
Epigenetics
Genes Drugs
Drug effects
Genetic polymorphisms affect drug response
Drug actions affect gene expression
Pharmacokinetics
Pharmacodynamics
Advanced Cell Therapies
Nanotheranostics
Imaging Technologies Molecularly-targeted Therapeutics
Nanomedicine
Biomaterials
Protein TherapeuticsRNA Therapeutics
Molecular Diagnostics
PharmacogeneticsPharmacogenomics
The challenges for pharmacological research to contribute in the development of efficacy/safety assays thus increasing productivity and the outcome in clinical practiceManuscript under preparation
Vizirianakis I.S. (2014). Harnessing pharmacological knowledge for personalized medicine and pharmacotyping: Challenges and lessons learned, World J. Pharmacol., 3(4): 110-119.
Rese
arch
Clin
ical
pra
ctic
e /
Phar
mac
euti
cal
care
Educ
atio
n
Pharmacokinetics; PK
Medicinal Chemistry
Pharmacology
Pharmacogenomics; PGx
Genotyping
Pharmacotyping
Relevant knowledge for pharmacy disciplines
A CRITICAL POINT OF VIEW For the new drug development and delivery in the post-genomic era
ΦΑΡΜΑΚΟ: Φαρµακευτικό «περιβάλλον» - «Αξιοποίηση»
δεδοµένων για πρακτικότητα και παραγωγικότητα
Interdisciplinary new roles
COLLABORATIVE WORK – WORKING PROJECTS / PARTNERS
INNOVATIVE NEW DRUG DEVELOPMENT
INNOVATIVE DRUG DELIVERY SYSTEMS
PHYSIOLOGICALLY BASED
PHARMACOKINETICS (PBPK) MODELS
Simcyp
-BNCT PROJECT (Kingston, Portsmouth) -COST CM1106 ACTION -OUR UNIVERSITY COLLABORATORS
-our work on ribosomal proteins RPS5, RPL35 & beyond -ribosomopathies
Focus on developing therapeutics with maximum safety and efficacy
clinical outcomes
PHARMA-RELATED BIOINFORMATICS
TOOLS DEVELOPMENT
Attention given on developing methodologies applicable to preclinical drug regulatory
development and delivery erasMolecular Pharmacology ERYTHROPOIESIS LEUKEMIA RIBOSOMOPATHIES CVD PGx initiative
PHARMACOGENOMICS PERSONALIZED/PRECISION MEDICINE
This conceptual approach is thoroughly covered by my recent edited volume on personalized medicine
INNOVATIVE NEW DRUG DEVELOPMENT
We work on
…toward getting improved drug delivery & therapy outcomes..
O
O
O
parthenolidepotent NF-kB inhibitor
6Promisinganticancer
agent
Leads forAnticancer Drugs?
scan for newleads
12
same corenovel substitution
Συλλογική Σύνθεση Σεσκιτερπενοειδών µε Στόχευση Νέων Αντικαρκινικών Ενώσεων
Συνθετικές µεθοδολογίες προσέγγισης χηµικών
βιβλιοθηκών
Σκοπός Η οµάδα συνθέτει και παρέχει µικρή βιβλιοθήκη βιοδραστικών φυσικών σεσκιτερπενοειδών µε στόχευση σε δοµές υψηλής κυτταροτοξικότητας όπως επίσης και φυσικές δοµές εκλεκτικής στόχευσης καρκινικών Stem Cells. Ήδη στο εργαστήριο έχουν συντεθεί πάνω από 30 νέες δοµές και 4 φυσικά προϊόντα.
Βασιζόµαστε Στη βιοµιµητική συλλογική σύνθεση και την ανάπτυξη νέων µεθοδολογιών για την ευκολότερη αλλά και αποδοτικότερη παρασκευή βιοδραστικών µορίων πάντα µε βάση αποµονωθέντα φυσικά προϊόντα και παραλλαγµένες δοµές φυσικών προϊόντων.
Στοχεύοντας σε δοµές αντικαρκινικών ενώσεων
Δηµιουργία Βιβλιοθηκών διαφοροποιηµένων δοµών µε δοµικά χαρακτηριστικά βασισµένα σε φυσικά προϊόντα µε ισχυρές αντικαρκινικές δράσεις.
Alexandros Zografos Ph.D. Assistant Professor
Aristotle University of Thessaloniki
(http://users.auth.gr/~alzograf/)
ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑΔΩΝ: Ι.Σ. ΒΙΖΙΡΙΑΝΑΚΗΣ & Α. ΖΩΓΡΑΦΟΣ
Assessing the pharmacological profile of new synthetic
sesquiterpene VDS58 that activates p21 gene expression in cancer cells
Melpomeni Akrivou1 , Vera Demertzidou2 , Nikoleta Theodoroula1 , Nikolaos
Grigoriadis3,4, Alexandros Zografos2 , Ioannis Vizirianakis1
1Department of Pharmacology, School of Pharmacy, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece 2Department of Chemistry, Laboratory of Organic Chemistry, Aristotle University of Thessaloniki, University Campus, Thessaloniki, Greece 3Genetics and IVF Unit, Department of Obstetrics and Gynaecology, Medical School, Ioannina University, Ioannina, Greece 4Biogenea Pharmaceuticals Cord Blood Bank, Thessaloniki, Greece
Manuscript under preparation
Ι.Σ. ΒΙΖΙΡΙΑΝΑΚΗΣ Εργαστήριο Φαρµακολογίας, Τοµέας Φαρµακολογίας, Τµήµα Φαρµακευτικής
Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης
In parallel to this work, an attempt is under way to overcome formulation problems of these compounds for preclinical assessment in animal models and/or upon potential drug delivery
Carboranes for BNCT Cancer Therapy
Boron Neutron Capture Therapy (BNCT)
INNOVATIVE DRUG DELIVERY SYSTEMS
Our recent work on innovative oral drug delivery systems…
(A) BEA and (B) NaX-FAU particles
Diffusion of 5-FU through the channel system of (C) BEA and (D) NaX-FAU (Simulation)
steep release
multi-step release profile
faster
slower
Faujasite framework (FAU) Beta polymorph A, disordered framework, (BEA)
PHYSIOLOGICALLY BASED PHARMACOKINETICS (PBPK)
MODELS Simcyp
Enhancing translational capacity in being able to implement in vivo pharmacology with multivariate factors including genomics in a focused drug prescription way for a given individual or a specific group of patients….
PTxPBPK models – Participation into the Simcyp® consortium…..
In vivo pharmacology / Systems pharmacology…
pp. 685-726
2001
Vizirianakis IS, Mystridis GA, Avgoustakis K, Fatouros DG, Spanakis M. Enabling personalized cancer medicine decisions: The challenging pharmacological approach of PBPK models for nanomedicine and pharmacogenomics. Oncol Rep. 2016 Apr;35(4):1891-904. doi: 10.3892/or.2016.4575.
Proposed Physiologically-based Pharmacokinetic Model for Cancer Nanomedicine and Pharmacogenomics
(PBPK-NM)
PHARMA-RELATED BIOINFORMATICS TOOLS DEVELOPMENT
Society “Hellenic Bioinformatics” Συνέδριο Hbio 09 / November 19-21 November 2016, Thessaloniki
https://hscbio.wordpress.com/conferences-when/2016-09/
ERYTHROPOIESIS LEUKEMIA
RIBOSOMOPATHIES, etc
-Our work on ribosomal proteins RPS5, RPL35 & beyond
Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης Τµήµα Φαρµακευτικής
Εργαστήριο Φαρµακολογίας Ιωάννης Βιζιριανάκης, Ph.D.
1 2 3
B
C
rpS5
β-actin
primers
primers
RPS5
D
1 2 3 4
tubulin
E
Indu
ctio
n of
di
ffer
enti
atio
nKinetic assessment of cell growth & differentiation
Protei
n
isolat
ion
0 24 48 72 96 120 hrs
siRNA
addit
ion
HMBA
addit
ionG
ene
sile
ncin
g0 24 48 72 96 hrs
mRNA
isolat
ion
A
F G
Cell
Dif
fere
ntia
tion
(%
Bz+
cel
ls)
0,0000
25,0000
50,0000
75,0000
100,0000
Time (hrs)
0 24 48 72 96
MEL-RPS5 siRNAMEL-scrambled siRNAMEL-parental
Cell
deat
h (%
try
pan
blue
+
cells
)0,0
25,0
50,0
75,0
100,0
Time (hrs)
72 96
MEL-RPS5 siRNAMEL-scrambled siRNA
Murine Erythroleukemia (MEL) cells Selective gene silencing
rpS5primers
0 24 48 72 hrs
0 24 48 72 hrs
β-actinprimers
siRNA w
ash
out
0 24 48 hrs
siRNA
addition
HMBA
addition
Gen
e si
lenc
ing
0 24 48 72 hrsKinetic assessment of cell growth & differentiation
Indu
ctio
n of
di
ffer
enti
atio
n
Isolation of cytoplasmic RNA and RT-PCR assessment of RPS5 mRNA levels
A
CB
D
E F
Cel
l gro
wth
(x
10⁴ c
ells
/ml)
0,00
15,00
30,00
45,00
60,00
Time (hrs)0 18 36 54 72
MEL-RPS5 siRNAMEL-scrambled siRNAMEL-parental
Cel
l diff
eren
tiatio
n (%
Bz+
cel
ls)
0,0000
25,0000
50,0000
75,0000
100,0000
Time (hrs)0 18 36 54 72
MEL-RPS5 siRNAMEL-scrambled siRNAMEL-parental
Cel
l dea
th
(% tr
ypan
bl
ue+
cells
)
0,05,0
10,015,020,025,0
Time (hrs)0 18 36 54 72
MEL-RPS5 siRNAMEL-scrambled siRNAMEL-parental
Selective gene silencing
Ανάλυση της γονιδιακής έκφρασης σε δείγµατα ασθενών µε διαταραχές της
αιµοποίησης
• 8 ασθενείς • 1 υγιής
Δείγµα
DNA/RNA αποµόνωση• Ο p.003 διακρίνεται
κλινικά από τους p004, p.007 και p.008
• Και µοριακά εξαιτίας χαµηλότερων επιπέδων έκφρασης των γονιδίων ελέγχου
• p.003 και p.005 που κλινικά δεν διαφέρουν
• Διακριτό προφίλ έκφρασης των γονιδίων ελέγχου
Panagiotis Andreadis, Maria Papaioannou, Ioannis S. VizirianakisUnpublished data
BΑνάπτυξη υποδοµής/κλινικών πρωτοκόλλων και εφαρµογή προσεγγίσεων PGx / Εξατοµικευµένης ιατρικής στη θεραπευτική καρδιαγγειακών παθήσεων Συνεργασία µε την καρδιολογική κλινική του ΑΧΕΠΑ (Γ. Σιάνος, Χ. Καρβούνης) …µέχρι τώρα λήψη δειγµάτων για µοριακή/φαρµακογονιδιωµατική ανάλυση σε 200
Α
RT-PCR ανάλυση
http://meetings.embo.org/event/17-genome
EMBO practical course
Hellenic Bioinformatics Conference September 6-9, 2017, Heraklion, Crete
Thank you very much for your
attention
Our Lab
Many thanks to my students and colleaguesinvolved in these projects