Opis projektu
Skuteczniejsza samoorganizacja na potrzeby inżynierii tkankowej
Tworzenie funkcjonalnych tkanek o wielu rodzajach komórek i trójwymiarowej architekturze pozostaje głównym wyzwaniem w medycynie regeneracyjnej. Ze względu na brak możliwości kontrolowania zachowania komórek, naukowcy mają trudności z wytwarzaniem złożonych tkanek. Poszukują zatem nowych sposobów na sprostanie temu wyzwaniu. Zespół finansowanego przez ERBN projektu ORCHESTRATE proponuje rozwiązanie opierające się na naturalnej zdolności komórek do samoorganizacji. Dzięki opracowaniu zaawansowanych platform do hodowli komórkowych i wykorzystaniu najnowocześniejszych metod biologicznych, badacze zamierzają stworzyć modele in vitro, które posłużą im do zbadania hipotezy, wedle której sprawniejsza samoorganizacja umożliwia tworzenie złożonych tkanek, narządów, a nawet organizmów o wysokim stopniu powtarzalności i w dużych ilościach. Oczekiwane wyniki projektu przyniosą obiecujące rozwiązanie będące odpowiedzią na wyzwania związane z tworzeniem funkcjonalnych tkanek w medycynie regeneracyjnej.
Cel
A major challenge in regenerative medicine is to create phenotypic functioning tissues by controlling cell behaviour. We particularly lack the ability to form complex tissues composed of multiple cell types and with three-dimensional architecture, which are defining features of most tissues. We know that cells are conferred with the ability to choreograph their own development through self-organization. I hypothesize that if we actively promote this intrinsic capacity with new cell culture platforms, we can orchestrate self-organization to make complex tissues, organs, and even organisms with a high degree of reproducibility and in large numbers.
This proposal begins with the design and development of new cell culture platforms which will be used to test my hypothesis. Building upon our proprietary microfabrication and -fluidic technology, we will create advanced platforms that will control how cells aggregate and enable the application of biomolecules with spatial and temporal resolution to orchestrate self-organization. This technology will be transferred into three projects of increasing complexity and ambition: making in vitro models of pancreatic islets, the pituitary gland, and a mouse blastocyst. For each, we need to find the right conditions to enrich for desired phenotypes and functions, which means that we need quantitative read-outs. We will use state-of-the-art biological methods, including RNA-sequencing, to give us a holistic view of transcript expression and pathway activation, and in situ sequencing to allow us to pinpoint the expression of important phenotypic markers at a single cell level.
The anticipated outcomes of this proposal are three-fold: first, we will develop a new generation of cell culture platforms with integrated microfluidics; second, we will uncover new knowledge about how to orchestrate self-organization; and third, we will make in vitro models of pancreatic islets, pituitary glands, and mouse blastocysts.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
6200 MD Maastricht
Niderlandy