Skip to main content
Ir a la página de inicio de la Comisión Europea (se abrirá en una nueva ventana)
español es
CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS

Gut-on-chip Utilization for Therapeutic design: Microbiome-epithelium interactions Model And Predictions

Descripción del proyecto

Un gemelo digital del intestino

El revestimiento intestinal es fundamental para la salud y la predisposición a enfermedades, ya que constituye una barrera dinámica en la que interactúan las bacterias, la mucosidad y las fuerzas mecánicas. El estudio de estas interacciones requiere modelos experimentales que reproduzcan fielmente la fisiología del intestino y herramientas informáticas capaces de predecir los resultados terapéuticos. En el proyecto GUT-MicroMaP, respaldado por las acciones Marie Skłodowska-Curie, se desarrollará el primer modelo matemático rigurosamente calibrado de las interacciones entre el microbioma y el epitelio del intestino. Este gemelo digital reproducirá el comportamiento microbiano, la dinámica de la mucosidad y los gradientes de metabolitos, y servirá como plataforma predictiva para diseñar tratamientos dirigidos al microbioma basados, entre otros, en prebióticos, probióticos y bacteriófagos. El modelo tendrá en cuenta la variación interpersonal a fin de garantizar la mayor relevancia para las intervenciones personalizadas en materia de salud intestinal.

Objetivo

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.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

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

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

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

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Coordinador

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Aportación neta de la UEn
€ 216 240,00
Dirección
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Bélgica
Región
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Socios (2)