Descrizione del progetto
Il primo quadro completo per l’inferenza di traiettorie multiomiche
La natura eccelle nell’ottimizzare i processi, tra cui il modo in cui le cellule si sviluppano attraverso reti geniche dinamiche e la traslocazione di molecole. La comprensione di questi processi è un compito monumentale. La teoria del trasporto ottimale, una formalizzazione matematica sviluppata quasi 250 anni fa per studiare il trasporto e l’allocazione ottimale delle risorse, offre una strada promettente. L’applicazione di flussi di trasporto ottimali — trattando le cellule come particelle che evolvono in un paesaggio energetico all’interno di uno spazio «omico» — potrebbe chiarire lo sviluppo cellulare. Gli attuali approcci, tuttavia, ignorano le relazioni biologiche tra i geni. Il progetto WOLF, finanziato dal CER, intende affrontare questo problema incorporando relazioni genetiche complesse e fondendo più set di dati omici, sviluppando nuovi tipi di flussi di trasporto ottimali non euclidei e multilineari.
Obiettivo
"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."
Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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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.
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.
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
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
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-2023-ADG
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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.
75794 PARIS
Francia
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.