Projektbeschreibung
Fortschritte in Biotechnologie und Medizin dank präzisionsgefertigter synthetischer Schaltkreise
Synthetische Genschaltkreise bergen ein großes Potenzial für das Engineering menschlicher Zellen zum Zweck biotechnologischer und therapeutischer Anwendungen. Durch den Mangel an vielseitigen, modularen molekularen Komponenten werden jedoch die derzeitigen Methoden eingeschränkt. Das ERC-finanzierte Projekt DIMERCIRCUITS wird modulare künstliche dimerisierende Transkriptionsfaktoren entwickeln, die durch kompetitive inhibitorische Proteine reguliert werden. Diese verhindern die Homodimerisierung und ermöglichen eine reversible Genexpressionsregulation. So wird eine Plattform für synthetische Schaltkreise und die Programmierung zellulären Verhaltens geschaffen. Das Projekt nutzt patienteneigene Organoide, um die Friedreich-Ataxie, eine seltene neurodegenerative Erkrankung, durch die Entwicklung einer Gen-Dosis-Kompensationsschaltung zu behandeln. Letztendlich wird dadurch die Biotechnologie und Medizin durch präzisionsgefertigte synthetische Schaltkreise vorangebracht.
Ziel
Synthetic gene circuits offer considerable potential for engineering human cells to perform complex functions for innovative biotechnological and therapeutic applications. However, current approaches are limited by the lack of versatile, scalable and modular molecular components. DIMERCIRCUITS aims to overcome these barriers by developing a novel class of Modular Artificial Dimerizing transcription factors (MADTFs) whose activity is dynamically regulated through interaction with competitive inhibitory proteins (ΔTFs). These ΔTFs competitively heterodimerize with MAD-TFs preventing their homo-dimerization and thus their function. This dual strategy enables dynamic and reversible regulation of gene expression, establishing a novel technological platform to build synthetic circuits and program cell behaviour. The compact and modular design of MADTFs and ΔTFs not only facilitates their integration into a variety of biotechnological applications but also enhances their potential for clinical translation. Computational modeling and machine learning techniques will be employed to explore the design space of synthetic circuits based on these components, ensuring they meet desired regulatory functions. This framework will guide the experimental implementation of synthetic circuits in human cell lines. As a proof of concept, the therapeutic potential of DIMERCIRCUITS will be demonstrated in patient-derived organoids for the treatment of Friedreich's ataxia, a rare genetic neurodegenerative disorder. By engineering a gene dosage compensation circuit, DIMERCIRCUITS aims to achieve precise regulation of therapeutic gene expression within a narrow window, independent of viral vector uptake, thereby mitigating the overxpression-related toxicity risks associated with current gene therapy approaches. DIMERCIRCUITS aims to establish a foundational technology for precision-engineered synthetic circuits enabling transformative advances in both biotechnology and medicine.
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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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
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-ADG
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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.
00185 ROMA
Italien
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.