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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Vascularisation and Perfusion of Brain Organoids with a Meningeal Barrier on an Organ-on-Chip Platform

Descripción del proyecto

Dar vida a los modelos encefálicos cultivados en laboratorio

Los organoides encefálicos están transformando la investigación en neurociencia, pero la falta de vasos sanguíneos provoca la muerte del tejido central. Con los intentos anteriores de introducir la vascularización se solían provocar daños estructurales debido a una invasión angiogénica descontrolada. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto NeuroAngioChip tiene como objetivo imitar el desarrollo humano envolviendo primero los organoides en capas meníngeas protectoras. A continuación, estas estructuras se integrarán en una plataforma de «órgano en un chip» impresa en 3D y perfundible, que cuenta con una red vascular de células endoteliales y de músculo liso. Mediante el suministro de nutrientes esenciales y oxígeno a través de una perfusión constante, en el proyecto se pretende mejorar la maduración y la supervivencia de los organoides. El objetivo de NeuroAngioChip es proporcionar un modelo neurovascular fiable y específico para el ser humano, lo que supondrá un avance significativo en el estudio y el tratamiento de las enfermedades cerebrovasculares y los trastornos del desarrollo neurológico.

Objetivo

Brain organoids are lab-grown models of human brain development that have revolutionised neuroscience research. However, their lack of vascularisation causes hypoxia and necrosis at their core, limiting growth and maturation, and preventing the modelling of neurovascular interactions. Previous attempts to vascularise brain organoids often result in structural disruption from uncontrolled angiogenic invasion. While some strategies generate microvessels, they typically lack connection to perfusable channels, failing to support long-term tissue viability.
Inspired by human embryogenesis, where vascular invasion occurs only after the developing brain is enclosed by meningeal layers, this project proposes a novel solution: enveloping the brain organoids in a meningeal barrier to protect them from aggressive vascularisation. The organoids will then be implanted in a custom-designed, perfusable organ-on-chip platform containing a pre-established vascular network of endothelial and smooth muscle cells derived from induced pluripotent stem cells (iPSCs).
The work plan consists of four key steps: (1) differentiating iPSCs into neural crest-derived meningeal cells and forming a stable meningeal-brain organoid construct; (2) engineering a 3D-printed chip capable of housing and perfusing brain organoids, with a design inspired by the arteriovenous loops performed in vascular microsurgeries in vivo; (3) establishing a capillary network in the chip’s hydrogel and integrating the meningeal-brain organoid into it; and (4) perfusing the system with cell culture media to examine the effects of oxygen and nutrient delivery on organoid maturation.
The anticipated outcome is a reliable, human-specific model of the neurovascular unit, capable of long-term culture and suitable for modelling cerebrovascular diseases and neurodevelopmental disorders.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinador

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Aportación neta de la UEn
€ 260 347,92
Dirección
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN CAMBRIDGE
Reino Unido
Región
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

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