Projektbeschreibung
Mehrskalige digitale Zwillinge unterstützen die Entwicklung eines Paradigmas zur Gefäßverjüngung
In Europa wächst die Anzahl der älteren Menschen. Und das Altern ist der wichtigste Risikofaktor für Arteriosklerose. Bei dieser Erkrankung, die auch als Arterienverkalkung bezeichnet wird, handelt es sich um die Ansammlung von Fettstoffen oder Plaques, die zur Verhärtung und Verengung der Blutgefäße führt. Aktuelle Behandlungen einschließlich Arzneimitteln und Stents haben lindernde Wirkung. Ziel des ERC-finanzierten Projekts JuvenTwin ist es, ein beispielloses Paradigma zur Gefäßverjüngung zu entwickeln, das auf niedermolekularen Inhibitoren und zellmechanischen Stimulationen basiert. Zur Simulation und Prüfung von Verjüngungskuren wird JuvenTwin mehrskalige digitale Zwillinge nutzen. Diese werden einen 4D-Dehnungsmesser mit hoher Auflösung und ein mikromechanisches Computermodell integrieren, das die dynamischen Interaktionen von 100 000 Gefäßzellen in patientenspezifischen Arterien simuliert.
Ziel
Whilst 30% of EU citizens will be over 65 and 10% over 80 by 2050, the healthspan accounts for only 80% of the total life expectancy according to Eurostat, due to the high prevalence of disabling diseases related to the age-induced arterial stiffening. The current paradigm in medicine is to palliate these diseases with sophisticated devices. In JuvenTwin, I propose a complete shift of paradigm by combatting the mechanobiological effects of vascular ageing. Vascular rejuvenation faces many challenges that have only been explored by molecular biologists. My ambition is to address these challenges with a high-risk approach relying on multiscale digital twins and enabling to simulate and screen effective rejuvenation treatments. My hypothesis, already supported by preliminary results, is that this can be achieved by doping the synergistic effects of mechano-regulation in human arteries, which are gradually compromised with vascular ageing. JuvenTwin’s four specific objectives are: 1/ Decipher how ageing affects cell phenotypes and the signalling pathways of mechano-regulation, 2/ Assess the effects of ageing on the mechanical interactions between cells and their matrix, 3/ Simulate computationally the multiscale synergies participating to patient-specific vascular mechano-regulation and finally 4/ Take the control of mechanobiology in aged arteries using small molecule inhibitors and cell mechanical stimulations. With my team, we will reach these objectives by developing two completely novel methodologies: a 4D high-resolution strain mapper and a micromechanical computational model simulating the dynamical interactions of 100,000 vascular cells in patient-specific arteries. Our interdisciplinary approach combining digital spatial transcriptomics, laser interferometry and neural networks will be of very high-gain for discovering therapies against the adverse mechanobiological effects of vascular ageing, potentially reaching the pre-clinical stage at the horizon 2030.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
91120 Palaiseau
Frankreich