Descrizione del progetto
Modellizzare la complessa interazione delle cellule nei tessuti
I tessuti si formano durante la fase di sviluppo e comprendono diversi tipi di cellule, che mantengono uno stato di interazione dinamico nel corso della vita. Per controllare la differenziazione, la proliferazione e la morte di queste cellule sono in atto alcuni meccanismi attentamente controllati. I recenti progressi compiuti nel campo della genomica a singola cellula hanno consentito di effettuare la profilazione molecolare delle specifiche cellule all’interno dei tessuti ma non di decifrare la complessa interazione che avviene tra tali cellule. Il progetto Cells2Tissues, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, interverrà su questa necessità non soddisfatta implementando modelli matematici in grado di descrivere l’interazione dinamica tra gli insiemi di cellule. Il lavoro integrerà informazioni epigenetiche, regolatorie e di segnalazione per modellizzare l’interazione tra le cellule nel corso della formazione dell’embrione e nel sistema ematopoietico.
Obiettivo
One of the most fundamental challenges in contemporary biology is in fact also one of the most classical ones: how to comprehend macroscopic tissue function from the activities of its microscopic cellular components. The remarkable advent of single cell genomics over the last decade is realizing this challenge at unprecedented scales. Measurements of the molecular states of thousands or even millions of cells can now be acquired efficiently, and tools for describing cellular states phenomenologically became well established. But how to model ensemble of cells in tissues is paradoxically even more difficult than before given this new unprecedented experimental resolution. To this end we will develop a new computational and theoretical framework for understanding ensembles of single cells as they interact and dynamically differentiate, proliferate or degrade. Parametric and mechanistic models for defining microscopic cell states over a mathematical manifold will be developed, and the dynamics of ensembles of cells over time and in space will be inferred from new experimental approaches capturing whole tissues over time or within spatially registered domains. Importantly, our models will describe tissues dynamics as change in specific gene regulatory, epigenomic and signaling programs, and we will develop high throughput experiments to combinatorically perturb embryonic and hematopoietic systems in order to test such models extensively. Our research will thereby extend single cell-centric models toward describing dynamics in tissues, with experiments and data collection aiming at rapid translation of the models to actionable and testable strategies for manipulating systems of interest. This will be applied to transparent and epigenetically precise cell type engineering, to discoveries using a unique resource on human hematopoietic ageing and to deep tissue level analysis of combination immunotherapy.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
7610001 Rehovot
Israele