Description du projet
Découvrir les substances chimiques fonctionnelles du paludisme
Le paludisme est une maladie parasitaire mortelle, capable de perturber la communication cellulaire lors de l’invasion de la circulation sanguine par Plasmodium falciparum. Ce micro-organisme utilise des vésicules extracellulaires pour communiquer, en sécrétant des inducteurs chimiques tels que des métabolites et des peptides. Cette communication sert à coordonner les décisions critiques pour la survie du parasite et le contrôle des cellules hôtes voisines. Le projet MalChemAtlas, financé par le CER, entend combiner les pouvoirs des technologies chimiques, biophysiques et omiques avec l’apprentissage automatique. Cet effort de collaboration vise à dévoiler et à caractériser de manière approfondie les substances chimiques fonctionnelles qui jouent un rôle essentiel dans la densité, la croissance et le développement sexuel des parasites. Ces substances chimiques régissent l’interaction entre le parasite et les cellules immunitaires circulantes de l’hôte, ainsi que les globules rouges dits naïfs. En outre, leur influence s’étend aux cascades de signalisation en aval au sein des systèmes d’immunité innée et adaptative de l’hôte.
Objectif
Malaria is the most life-threatening parasitic disease in humans. Invasion of the malaria parasite, Plasmodium falciparum (Pf), into the blood circulation rewires the harmonious networking between the resident cells.
Until recently, Pf was not thought to be able to communicate when nested within infected human red blood cells (RBCs). However, we and others have laid the foundations of Pf communication via extracellular vesicles.
We now hypothesize that in order to survive in the hostile host environment, Pf secretes chemical inducers (e.g. metabolites, peptides) to actively coordinate life decisions as a group and to control the surrounding host cells. Remarkably, we obtained proof-of-principle preliminary results in the form of an isolated, active chemical fraction that inhibits Pf population growth in a density-dependent manner.
Our overarching goal in MalChemAtlas is to expose this yet-to-be-revealed mode of communication in malaria: cell-to-cell chemical signaling. We will combine analytic chemical, biophysical and omics technologies with machine-learning approaches to comprehensively reveal and characterize the functional chemicals that: I) facilitate parasite density, growth and sexual development (parasite-parasite signaling), II) dictate parasite crosstalk with circulating host immune cells and naïve RBCs (parasite-host communication), and III) affect downstream signaling cascades between the host’s innate and adaptive immunity (host-host communication).
In this effort, we will leverage our extensive (HPLC-based) analytical fractionation pipeline, combined with NMR and metabolomics analyses, for identifying malaria-secreted autoinducers.
Our preliminary findings demonstrate the potential of our basic research to be applied to the translational level of intervention.
Identifying “natural chemical killers” offers a previously unexplored direct strategy to fight malaria - the highest gain we can ask for when researching this deadly disease.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences médicales et de la santésciences de la santémaladie infectieusepaludisme
- sciences naturellessciences biologiquesbiochimiebiomolécule
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
7610001 Rehovot
Israël