Descripción del proyecto
Investigación con organoides retinianos
Existe una necesidad imperiosa de desarrollar biomarcadores no invasivos para la enfermedad de Alzheimer (EA). La retina comparte su origen embrionario con el encéfalo y podría servir como una herramienta de diagnóstico que informe sobre las características patológicas distintivas de la EA. Hasta el momento, el desarrollo de organoides retinianos como modelo biofísico se ha visto obstaculizado por limitaciones tecnológicas. El objetivo del proyecto financiado con fondos europeos ROMB es desarrollar un modelo biofísico para la retina como modelo «in vitro» para la EA. El modelo se construirá utilizando organoides retinianos como modelo fisiológico «in vitro» y permitirá realizar mediciones mecánicas de los tejidos y registros de la actividad neuronal. Los investigadores quieren modelizar la EA utilizando organoides retinianos de ratones con una mutación en el gen APP para estudiar los agregados peptídicos, que son la característica distintiva de la aparición de la enfermedad.
Objetivo
The retina carries signatures of neuronal diseases which have been linked to mechanical abnormalities,
including Glaucoma and Alzheimer’s disease. Yet no biophysical retina model exists due to a cross-disciplinary
challenge: While stem cell derived organoids mimic the retina in vitro, organoid research has been
limited by large variations in cell and tissue organization. Mechanobiology, in turn, has revealed mechanical
signals as essential players in regulating cellular behavior to guide organogenesis. Accordingly, the ball is in
the court of physicists and bioengineers to quantify those mechanical signals and shape tissue growth by
tailoring the physical interactions of cells with their environment. Finally, the functionality of the retina has to
be quantified via neuroscience techniques. This multifaceted challenge has prevented the establishment of the
retina organoid as a biophysical model.
ROMB introduces a biophysical model for the retina which I will use to model Alzheimer’s disease in vitro.
It will be built on 4 cross-disciplinary posts: (i) retina organoids as a physiological in vitro model, (ii) tissue
mechanics measurements, (iii) neuronal activity readout and (iv) disease modeling. First, I will reveal the
mechanical building plan of retina organoids using ferrofluid droplets as mechanical actuators, hereby opening
the field of organoid mechanobiology. In a second step, the organoid’s 3D neuronal function will be recorded
using lightsheet microscopy. Mechanical, functional and genetic access will allow me in a final step to detect
and manipulate Alzheimer’s disease: using mouse retina organoids with a mutation in the App gene, I will
mechanically characterize the formation of those peptide aggregates which are the hallmark of disease onset.
ROMB opens the door to engineering functional retinas in vitro. Moreover, it will be uniquely suited to tackle
mechanically related neuronal diseases and promises a breakthrough for basic and applied research.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias médicas y de la saludmedicina básicaneurologíademenciaalzheimer
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
89081 Ulm
Alemania