Description du projet
Décoder les interactions entre le microbiome intestinal et l’hôte
Le microbiome intestinal est constitué d’une communauté complexe de micro-organismes, bactéries, virus et autres champignons, qui résident dans le tube digestif. Il joue un rôle crucial dans la digestion, la fonction immunitaire et la santé en général en interagissant avec les cellules de l’hôte et influençant les processus métaboliques. Le projet CartoHostBug, financé par le CER, se propose de définir les interactions entre l’hôte et le microbiome aux niveaux cellulaire et moléculaire. Les chercheurs cartographieront la composition transcriptionnelle et microbiologique de l’intestin humain dans l’espoir de délimiter les niches locales que forment des microbes et des cellules hôtes spécifiques. Étant donné que le dérèglement du microbiome intestinal a été associé à diverses maladies, telles que la maladie inflammatoire chronique de l’intestin, le cancer colorectal et les troubles métaboliques, les résultats du projet peuvent contribuer à identifier des biomarqueurs de la maladie.
Objectif
Microbiome-host crosstalk is crucial for gut homeostasis and its dysregulation is a hallmark of diseases such as colorectal cancer (CRC) and inflammatory bowel disease (IBD). Despite its key relevance for a holistic understanding of the human superorganism and its (patho-)physiology, how local host-microbiome interactions form specific niches in the gut and how these niches function at the cellular and molecular level remains unexplored, mainly due to a lack of suitable technologies.
To fill this gap, we propose to jointly reconstruct the host transcriptional and microbiome compositional landscape of the human gut across a large number of healthy individuals as well as IBD and CRC patients. For this, we will leverage a combination of novel spatial profiling technologies for unbiased transcriptome sequencing and microbiome profiling at single-cell resolution in situ. First, we will spatially delineate local niches formed of specific microbes and host cells. To dissect this complex crosstalk into specific interactions, we will secondly use in vitro and in vivo models to introduce perturbations either on the host or the microbiome side. Finally, we will integrate the resulting data to deconvolute host-microbiome circuits computationally and to predict functional niches, in particular host responses to pathogens of relevance in IBD and CRC. Interesting predictions will be tested in organoid and animal models. Developing a spatially resolved computational model of the gut ecosystem will allow us to predict early local events in disease onset; from these we will identify and validate prognostic IBD and CRC biomarkers for future clinical translation.
This work will revolutionize our understanding of intestinal host-microbiome interactions by adding a first-ever functionally resolved spatial dimension with clinical relevance for the future diagnosis and treatment of intestinal disorders.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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Appel à propositions
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