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The physics of antibiotic resistance evolution in spatially-structured multicellular assemblies

Obiettivo

The rise in bacterial infections that are resistant to antibiotic treatment poses a major global health challenge. Addressing this challenge is not just a clinical issue: understanding bacterial resistance evolution calls for an interdisciplinary approach, in which the development of new physics, in coordination with biology, chemistry and engineering, has a central role to play. In particular, statistical physics, to predict the stochastic emergence of drug-resistant mutants, must be integrated with soft matter and chemical physics, to understand the spatial organization of the bacterial populations within which this happens.

Bacterial infections are very often spatially heterogeneous. This is known to influence the outcome of antibiotic treatment – for example bacterial biofilms, which form on the surfaces of medical implants, are notoriously hard to remove. However, much less attention has been paid to the role of spatial structure in the evolution of drug resistance, i.e. the emergence and spread of genetically drug-resistant bacterial strains.

I will lead a research programme which will for the first time uncover the two-way link between the emergence of spatial structure in bacterial multicellular assemblies and the evolution of drug resistance. The programme builds on my current theoretical, simulation and experimental work. I will first determine the basic principles of evolution in drug gradients using theoretical models, combined with experiments in a controlled, 1D geometry. I will then explore how these principles translate to the more realistic scenario of bacterial biofilms, where spatial structure and drug gradients are emergent properties, using advanced computer simulation methods and both confocal microscopy and evolution experiments. In the final part of the programme, I will use these insights to reveal optimization principles for the design of evolution-resistant surface coatings for applications in medical devices.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-COG - Consolidator Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2015-CoG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

THE UNIVERSITY OF EDINBURGH
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 826 984,00
Indirizzo
OLD COLLEGE, SOUTH BRIDGE
EH8 9YL Edinburgh
Regno Unito

Mostra sulla mappa

Regione
Scotland Eastern Scotland Edinburgh
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 826 984,00

Beneficiari (1)

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