Description du projet
Premier cadre complet pour l’inférence de trajectoires multi-omiques
La nature excelle dans l’optimisation des processus, notamment dans la manière dont les cellules se développent grâce à des réseaux de gènes dynamiques et à la translocation de molécules. Comprendre ces processus est une tâche monumentale. La théorie du transport optimal, une formalisation mathématique développée il y a près de 250 ans pour étudier le transport optimal et l’allocation des ressources, offre une voie prometteuse. L’application de flux de transport optimaux – en considérant les cellules comme des particules évoluant dans un paysage énergétique au sein d’un espace «omique» – pourrait nous éclairer sur le développement cellulaire. Cependant, les approches actuelles ignorent les relations biologiques entre les gènes. Le projet WOLF, financé par le CER, vise à résoudre ce problème en incorporant des relations génétiques complexes et en fusionnant de multiples ensembles de données omiques, en développant de nouveaux types de flux de transport optimaux non euclidiens et multilinéaires.
Objectif
"Single cell molecular profiling allows to map cellular development at an unprecedented level of detail. Optimal transport (OT) enables the analysis of this dynamical process as a trajectory inference problem, using OT flows. These flows treat cells as particles evolving on an energy landscape over an ""omics'' space (such as transcriptomic, epigenomic, proteomic and location). Learning this model from large scale omics datasets poses however formidable mathematical and computational challenges, which will be tackled by WOLF. The first one is the joint learning of both the gene embedding space and the energy landscape. Existing approaches use ad-hoc Euclidean embeddings, ignoring biological relationships between genes. WOLF will develop a new type of non-Euclidean OT flows, which takes into account complex genetic relations. The second challenge is the fusion of multiple omics dataset (for instance transcriptomics, proteomic and space) without having access to an explicit pairing between the cells across the omics. Multi-omics is the next frontier in developmental analysis, and the corresponding trajectories cannot be captured with existing OT flows. WOLF will develop a new class of multi-linear OT flows where interaction terms couple particles together across different omics. These advances will be integrated in an efficient computational package where the parameters of the models are learned using parallelizable OT flow solvers. Leveraging the connexion between OT flows and attention mechanisms in deep learning, these methods will be approximated using transformers architectures and optimized using implicit differentiation. These theoretical and numerical contributions will work hand in hand to offer the first comprehensive framework for multi-omics trajectory inference. This will unlock biological findings for the characterization of developmental molecular pathways and the understanding of disease mechanisms."
Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-ADG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
75794 PARIS
France
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.