Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

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

Opis projektu

Cyfrowy bliźniak jelit

Błona śluzowa jelit odgrywa kluczową rolę w zdrowiu i podatności na choroby, ponieważ pełni funkcję dynamicznej bariery, w której oddziałują na siebie bakterie, śluz i siły mechaniczne. Do zrozumienia tych interakcji potrzeba modeli eksperymentalnych wiernie odtwarzających fizjologię ludzkiego jelita oraz narzędzi obliczeniowych zdolnych do przewidywania wyników terapeutycznych. Wspierany przez program działań „Maria Skłodowska-Curie”projekt GUT-MicroMaP zakłada opracowanie pierwszego rygorystycznie skalibrowanego modelu matematycznego oddziaływań między mikrobiomem a nabłonkiem. Ten cyfrowy bliźniak będzie rejestrował zachowania mikroorganizmów, dynamikę śluzu i gradienty metabolitów, służąc jako platforma prognostyczna do projektowania terapii ukierunkowanych na mikrobiom, w tym opartych na prebiotykach, probiotykach i fagoterapii. Struktura ta uwzględni różnice międzyosobnicze, co pozwoli na jej szerokie zastosowanie w spersonalizowanych interwencjach na rzecz zdrowia jelit.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2025-PF

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Wkład UE netto
€ 216 240,00
Koszt całkowity
Brak danych

Partnerzy (2)