Projektbeschreibung
Die menschliche Haut als biologisches Gerät zur Erkennung von Krankheiten
Das Hautmikrobiom kann dazu genutzt werden, dem Wirt neue Funktionsweisen zu verleihen. Die Gründe dafür sind der einfache Zugang und der direkte Kontakt mit dem Wirt sowie die niedrige Immunogenität und die Möglichkeit zur genetischen Manipulation. Vor diesem Hintergrund hat sich das EU-finanzierte Projekt HuSME vorgenommen, Cutibacterium acnes (C. acnes), einen Kommensale der menschlichen Haut, herzustellen und als biologisches Gerät zur Erkennung von Erkrankungen einzusetzen. Es soll atopische Dermatitis erkennen und als Reaktion darauf ein entzündungshemmendes Molekül produzieren. Dazu sollen ein Vektor und eine Methodologie für den wirksamen Gentransfer in C. acnes entwickelt werden. Außerdem ist geplant, synthetische Gen-Schaltkreise zu erstellen, mit denen C. acnes Entzündungsmarker in vitro erkennen kann, worauf es entzündungshemmende Signale absondert. Das Projekt wird die Gentechnologie für menschliche Mikrobiome voranbringen.
Ziel
The skin microbiome constitutes an attractive platform to incorporate novel functionalities to the host, due to accessible location, tight contact with the host, low immunogenicity, and easier genetic manipulation, among other reasons. I will adopt a translational synthetic biology approach to engineer the human skin commensal C. acnes (formerly P. acnes) as a disease-sensing biological device (“biodevice”) with therapeutic activity. Precisely, engineered C. acnes will detect atopic dermatitis (AD, the most common chronic inflammatory disease worldwide) and respond by producing an anti-inflammatory molecule. First, I will develop a vector and a methodology for efficient gene delivery into C. acnes. Next, I will construct synthetic gene circuits that will allow C. acnes to detect inflammatory markers in vitro and to respond by secreting anti-inflammatory signals. Finally, I will use the C. acnes biodevice as an in vivo therapeutic product: I will apply the engineered bacteria on a mouse model of AD and evaluate its potential as a therapeutic tool capable of disease-sensing and regulated maintenance of skin homeostasis. This project will contribute to the emerging field of human microbiome genetic engineering, will inspire and guide future efforts towards microbiome repurposing for therapeutics, and has the potential to provide exploitable results and better therapeutic options for AD patients.
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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