Projektbeschreibung
Automatisierte Modellierungsplattform für dynamisch veränderten biologischen Transport
Computergestützte „In-silico“-Modelle werden in zunehmendem Maße eingesetzt, um komplexe biologische Systeme zu verstehen und die medizinische Forschung zu beschleunigen. Gewöhnliche Differentialgleichungen bilden zwar ein Fundament, doch auch mit den besten gewöhnlichen Differentialgleichungen wird aufgrund des hohen Arbeitsaufwands bei der manuellen Erstellung lediglich den Transport im stationären Zustand modelliert. Dies schränkt den Einblick in komplexe, sich dynamisch verändernde Transportmechanismen ein. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts AUTOMATHIC besteht darin, hier Änderungen durch die Entwicklung eines automatisierten Rahmenwerks herbeizuführen, das mathematische Modellierung und maschinelles Lernen kombiniert, um die geeigneten Strukturen für gewöhnliche Differentialgleichungen zu ermitteln, ihre Parameter zu schätzen und die resultierenden Modelle effizient zu bewerten. Das Team von AUTOMATHIC konzentriert sich darauf, wie Nierenzellen Gift- und Wirkstoffe transportieren, und wird dieses Rahmenwerk nutzen, um Wege zur Minimierung der Wirkstofftoxizität für sicherere Therapien bei Patientinnen und Patienten mit chronischen Nierenerkrankungen zu finden.
Ziel
In silico models aim to capture and elucidate the complex and emergent interactions of biological systems, with the goal of expediting research and potential clinical translation. For example, ordinary differential equation (ODE) models of toxin and drug transport are being developed to bring safer therapies to chronic kidney disease patients. Despite recent progress, these cutting-edge ODEs only model transport in steady state and remain limited regarding the amount and complexity of dynamic transport mechanisms as it is often not clear which kinetic relation is most suitable. This limitation is due to the manual and labor-intensive approaches to construct the ODEs, which critically hinder their application in quantitative toxicity assessment in key industrial settings like drug development. In AUTOMATHIC, I will leverage and combine my expertise in mathematical modeling and machine learning to develop an integrated framework for automated ODE structure identification, parameter estimation and model evaluation, focusing on cell transport and signaling, which is the timely leap forward needed to create large dynamic models and transform the field. I will test and illustrate the capabilities of the developed framework by exploring the dynamics and regulation of proximal tubule (PT) toxin and drug transport. I will use the dynamic PT model to define novel therapeutic regimens that minimize toxin accumulation in combination with a state-of-the-art in vitro set-up to measure the essential time series data required for model calibration and validation. The anticipated outcomes of AUTOMATHIC are: 1) a next-generation, integrated framework for automated model structure identification and parameter estimation that will become the new standard for the creation and interrogation of large dynamic models of cell transport and signaling; 2) crucial knowledge about PT transport and metabolism; 3) a dynamic PT model to optimize nephrotoxicity protocols, drug dosing and screening.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik mathematische Analyse Differentialgleichungen
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Informatik
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz maschinelles Lernen
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Pharmakologie und Pharmazie
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Klinische Medizin Nephrologie Nierenkrankheit
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
6200 MD Maastricht
Niederlande
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.