Projektbeschreibung
Chromatinorganisation als Marker für die Krebsdiagnostik
Epigenomische Umprogrammierung ist entscheidend für das Fortschreiten von Krebs und die Bildung von Metastasen. Sie unterstützt die Heterogenität von Tumoren, die eine Diagnose und gezielte Therapie erschwert. Das EU-finanzierte Projekt PROCHIP zielt darauf ab, die Heterogenität von Krebs auf Einzelzellebene anhand der Chromatinarchitektur zu untersuchen und Chromatinveränderungen als Marker für Krebs zu nutzen. Ziel ist die Entwicklung eines hochauflösenden Mikroskops mit hohem Durchsatz, das auf einem miniaturisierten, in einen Glas-Chip integrierten 3D-Fluidik-Netzwerk basiert. Die bildgebende Analyse einer großen Anzahl von Proben wird die Entwicklung spezifischer Phänotypisierungsverfahren ermöglichen, die für die personalisierte Medizin erforderlich sind. Letztendlich sollte dies zu Prognosen des Ansprechens auf und der Resistenz gegen gezielte, individualisierte Behandlungen führen.
Ziel
Cancer is both a genetic and an epigenetic disease whose outcome is influenced by tumor microenvironment, which represents the major driving force of tumorigenesis causing the functional heterogeneity observed in most cancer types. Defining the 3D-organization of cancer-associated chromatin domains would represent a new frontier to decipher tumor heterogeneity. None of the currently available technologies permit to rapidly analyze thousands of cells and profile their chromatin organization at single cell level, as needed for medical diagnosis and therapeutic guidance.
The goal of the project is to build a high-throughput super-resolution microscope in a microfluidic chip smaller than a coin. With this device we will provide high resolution imaging of hundreds of cells at the diffraction limit and beyond, with minimal photo-toxicity.
Femtosecond laser micromachining allows fabricating with accurate precision optofluidic components as waveguides, microchannels and lenses in a glass substrate. We will integrate them in a single chip, to achieve the required illumination path for advanced fluorescence excitation and sample movement: in the same chip biological samples will be scanned along fluidic channels in a fully automatic fashion.
High-throughput data on chromatin distribution in hundreds of samples will be generated, allowing to decipher the pathogenic function of tumor heterogeneities in tumor progression. These data will be used as benchmarks for predicting differential responsiveness and/or resistance of cancer cells to targeted therapies opening brand new possibilities for medical diagnosis and therapeutic guidance.
The consortium is formed by young scientists from Universities in the field of photonics, computer sciences and epigenetics, and a leading company in microfluidics.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesphysical sciencesclassical mechanicsfluid mechanicsmicrofluidics
- natural sciencesphysical sciencesopticsmicroscopysuper resolution microscopy
- natural sciencescomputer and information sciences
- medical and health sciencesclinical medicineoncology
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsepigenetics
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-1-2016-2017
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
00185 Roma
Italien