Description du projet
Un modèle de jumeau bio-numérique du cerveau humain pour transformer le visage de la médecine de précision
Les modèles de jumeaux bio-numériques du cerveau humain utilisent une technologie de pointe qui vise à créer un modèle cellulaire miniaturisé du cerveau d’une personne en combinant la technologie des cellules souches et l’analyse avancée de l’activité des réseaux de neurones. Financé par le Conseil européen de l’innovation et piloté par un consortium de scientifiques, le projet 3D-BrAIn élaborera un modèle de jumeau bio-numérique du cerveau humain qui sera à la fois personnalisé, précis et prédictif. Sa mission générale est de révolutionner la médecine de précision personnalisée visant à lutter contre les troubles du système nerveux central. Plus particulièrement, le projet combinera trois technologies révolutionnaires: une nouvelle technologie de modélisation du cerveau humain utilisant des cultures d’organoïdes corticaux 3D, une technologie de pointe de réseaux multi-électrodes 3D pour des enregistrements électrophysiologiques à haute résolution, et des algorithmes automatisés d’apprentissage automatique personnalisé pour l’analyse de grands ensembles de données.
Objectif
The long-term vision of the 3D-BrAIn consortium is to revolutionize personalized precision medicine for central nervous system (CNS)
disorders, by developing an innovative bio-digital twin model of the human brain that is personalized, precise, and predictive.
In this pathfinder project we bring together three breakthrough technologies: 1) a novel, highly reproducible human brain modelling
technology using robust adherent iPSC-derived 3D cortical organoid cultures, 2) a unique, state-of-the-art 3D multi-electrode array
(MEA) technology for non-invasive high-resolution electrophysiological recordings and 3) a novel approach to analyse and interpret
the large quantities of functional data using tailored automated machine learning (ML)-based algorithms.
With this breakthrough approach we overcome significant hurdles that made it thus far impossible to create a truly representative
and functional model of the CNS for personalized medicine, drug screening and neurotoxicity testing. The revolutionary 3D-BrAIn
high-precision CNS platform will allow robust and accurate modelling of the CNS for a broad range of neuropsychiatric diseases.
Ultimately, the 3D-BrAIn technology will be translatable to multiple other organ systems (cardiomyocytes, pancreatic islets, retina), to
non-invasively obtain longitudinal 3D high-resolution electrophysiological recordings and effectively interpret them.
In this project a prototype of the 3D-BrAIn platform will be developed by growing functional 3D organoids that faithfully resemble
the human cortex on 3D MEA micropillar electrodes, enabling continuous functional monitoring and by developing ML-based
algorithms that can process and interpret the large spatiotemporal data sets. Once all individual components are optimized and
integrated, proof-of-concept will be obtained by validating the platform for two of the envisaged applications: CNS drug
development and neurotoxicity screening.
Champ scientifique
- natural sciencesbiological sciencesneurobiology
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacydrug discovery
- medical and health sciencesclinical medicineophthalmology
- medical and health scienceshealth sciencespersonalized medicine
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learning
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinateur
3015 GD Rotterdam
Pays-Bas