Projektbeschreibung
Organ-on-a-Chip-Technologie für die Untersuchung von Stoffwechselerkrankungen
Die nichtalkoholische Fettlebererkrankung steht mit einer deregulierten Lipolyse des Fettgewebes in Verbindung. Obwohl die Insulinresistenz der Leberzellen daran schuld sein könnte, muss ein Verständnis dafür entwickelt werden, wie sich hepatische und adipozytäre Insulinresistenzen entwickeln und gegenseitig beeinflussen. Um diese Hürden zu beseitigen und die Interaktion zwischen der Leber und dem Fettgewebe zu untersuchen, wird das EU-finanzierte Projekt LIV-AD-ON-CHIP ein Organ-on-a-Chip-Modell zur Simulation von zwei Organen entwickeln. Das Forschungsteam wird Hepatozyten und Adipozyten in verbundenen Systemen züchten sowie transkriptomische und metabolomische Analysen nach der Induzierung einer Insulinresistenz durchführen. Dieses In-vitro-Modell kann mit spezifischen Zellen von Patientinnen und Patienten genutzt werden, um potenzielle und neue Biomarker für die nichtalkoholische Fettlebererkrankung oder andere Stoffwechselerkrankungen zu bestimmen.
Ziel
Insulin resistance is one of the key factors for non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and metabolic syndrome development and progression. Both diseases have an immense societal and economic impact. However, the biological mechanisms triggering the onset of the diseases are still poorly understood. NAFLD is assumed to be triggered by hepatic insulin resistance, possibly resulting from adipose tissue lipolysis dysregulation. The study of the crosstalk between liver and adipose tissue is thus essential for the understanding of insulin resistance triggering events but is limited by the availability of suitable models. Hence, the aim of this proposal is to establish a two-organ-on-a-chip-model and to utilize it to study liver-adipose tissue crosstalk and understand how hepatic and adipocyte insulin resistance develop and influence each other. In order to study the molecular mechanisms of inter-tissue communication and overcome the complexity and non-human nature of animal models, an innovative organ-on-a-chip system using a flexible connection technology will be utilized to culture hepatocytes and adipocytes in connected systems. Human stem cell derived adipocyte- and hepatocytes-like cells with the same genetic background will be cultured in this system and characterized regarding their metabolic competence. The cell’s functional characterization, transcriptomic and metabolomic analysis, upon pharmacological induction of insulin resistance, will allow to unravel its molecular triggering mechanisms in vitro. The same approach will be applied to patient-specific cells creating a patient-specific physiopatological in vitro model under distinct nutrient mixtures. This project is a highly innovative multidisciplinary approach that uses organ-on-a-chip technology for in vitro disease modeling to study the triggering molecular mechanisms and possibly identify potential biomarkers and/or pharmacological and non-pharmacological targets of high impact diseases.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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