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The malaria chemical atlas: Revealing the parasite-host functional interactome

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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 2 000 000,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 2 000 000,00

Beneficiari (1)

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