Description du projet
L’organisation de la chromatine comme marqueur pour le diagnostic du cancer
La reprogrammation épigénomique est essentielle à la progression du cancer et à la formation de métastases. Elle favorise l’hétérogénéité des tumeurs, ce qui entrave le diagnostic et les traitements ciblés. Le projet PROCHIP, financé par l’UE, vise à étudier l’hétérogénéité du cancer au niveau unicellulaire en se basant sur l’architecture de la chromatine et à utiliser l’altération de la chromatine comme marqueur du cancer. L’objectif est de développer un microscope à super-résolution avec des capacités à haut débit et basé sur un réseau fluidique 3D miniaturisé intégré dans une puce de verre. L’analyse par imagerie d’un grand nombre d’échantillons permettra la création de procédures de phénotypage spécifiques, nécessaires à la médecine personnalisée. À terme, elle devrait permettre de prédire la réponse et la résistance à des traitements ciblés et individualisés.
Objectif
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.
Champ scientifique
- natural sciencesphysical sciencesclassical mechanicsfluid mechanicsmicrofluidics
- natural sciencesphysical sciencesopticsmicroscopysuper resolution microscopy
- natural sciencescomputer and information sciences
- medical and health sciencesclinical medicineoncology
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsepigenetics
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
00185 Roma
Italie