Projektbeschreibung
Ein digitaler Zwilling des Darms
Die Darmschleimhaut spielt eine Schlüsselrolle für die Gesundheit sowie die Anfälligkeit für Krankheiten und fungiert als dynamische Barriere, an der Bakterien, Schleim und mechanische Kräfte miteinander interagieren. Um diese Wechselwirkungen zu verstehen, sind experimentelle Modelle erforderlich, welche die Physiologie des menschlichen Darms originalgetreu nachbilden, sowie Berechnungswerkzeuge, mit denen sich therapeutische Ergebnisse vorhersagen lassen. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen zielt das Projekt GUT-MicroMaP darauf ab, das erste streng kalibrierte mathematische Modell der Wechselwirkungen zwischen Mikrobiom und Epithel zu entwickeln. Dieser digitale Zwilling soll das Verhalten von Mikroorganismen, die Schleimdynamik und Metabolitengradienten erfassen und als Vorhersageplattform für die Entwicklung mikrobiomorientierter Therapien dienen, darunter Präbiotika, Probiotika und Phagenbehandlungen. Das Rahmenwerk wird interindividuelle Unterschiede berücksichtigen und so eine breite Anwendbarkeit für personalisierte Interventionen zur Darmgesundheit gewährleisten.
Ziel
The gut epithelium is a dynamic interface where microbial metabolism, mucus structure, and mechanical cues jointly determine barrier function and disease susceptibility. Conventional approaches—such as fecal omics, animal models, and static Transwells—either lack human relevance or the spatiotemporal control required for predictive modeling and therapeutic design. Gut-on-chip devices have recently emerged as powerful tools to bridge this gap, reproducing key features of the human intestine, including oxygen gradients, peristaltic-like flow, mucus layers, and co-culture with anaerobic microbial consortia. These systems enable causal experiments under controlled regimes, yet their use has remained largely descriptive, and no predictive computational framework exists to generalize experimental results or guide rational intervention strategies.
GUT-MicroMaP addresses this gap by developing and validating the first rigorously calibrated, spatially explicit mathematical model of microbiome–epithelium interactions in gut-on-chip systems. The project will integrate high-resolution spatial multi-omics data from the 3D’omics consortium with hybrid PDE–ABM–CFD modeling to create a digital twin of the gut environment. This model will capture microbial motility, adhesion, and biofilm dynamics under metabolites and mucus conditions, and will be iteratively refined through Bayesian calibration and sensitivity analysis. Once validated, it will serve as an in-silico platform to design microbiome-directed therapeutic strategies—including prebiotics, probiotics, and phage therapies—optimizing barrier integrity while suppressing pathogens. Therapeutic insights will integrate sex/gender variability in gut physiology and immunity, ensuring broader relevance and equity. By merging spatial omics with advanced modeling, GUT-MicroMaP will deliver a transformative predictive framework for gut health, opening new avenues for rational therapeutic design in microbiome research.
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.
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.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie Mikrobiome
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Physiologie
- Technik und Technologie Sonstige Technik und Technologie Mikrotechnologie Organ auf einem Chip
- Naturwissenschaften Mathematik angewandte Mathematik mathematisches Modell
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2025-PF
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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.
3000 Leuven
Belgien
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.