Descrizione del progetto
Scoprire le sostanze chimiche funzionali che agiscono nella malaria
La malaria è una malattia parassitaria letale in grado di disturbare la comunicazione cellulare, un problema causato dall’invasione del flusso sanguigno da parte del parassita noto come Plasmodium falciparum. Questo microrganismo si avvale di vescicole extracellulari per comunicare, secernendo induttori chimici quali metaboliti e peptidi e riuscendo in tal modo a coordinare le decisioni critiche per la propria sopravvivenza, nonché ai fini del controllo sulle cellule ospiti vicine. Il progetto MalChemAtlas, finanziato dal CER, si prefigge di fondere le capacità delle tecnologie chimiche, biofisiche e omiche con l’apprendimento automatico, nell’ambito di uno sforzo collaborativo volto a svelare e caratterizzare a fondo le sostanze chimiche funzionali che svolgono un ruolo determinante nel consentire la densità, la crescita e lo sviluppo sessuale dei parassiti. Queste sostanze chimiche regolano l’interazione tra il parassita e le cellule immunitarie circolanti dell’organismo ospitante, nonché i globuli rossi naïve. Inoltre, la loro influenza si estende alle cascate di segnalazione a valle all’interno dei sistemi di immunità innata e adattativa dell’ospite.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- scienze mediche e della salutescienze della salutemalattie infettivemalaria
- scienze naturaliscienze biologichebiochimicabiomolecole
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
7610001 Rehovot
Israele