Descrizione del progetto
La pelle umana come un dispositivo biologico di rilevamento della malattia
Il microbioma della pelle può essere utilizzato per incorporare nuove funzionalità nell’ospite. Ciò avviene perché è facilmente accessibile e in diretto contatto con l’ospite, possiede una bassa immunogenicità e può essere manipolato geneticamente. In quest’ottica, il progetto HuSME, finanziato dall’UE, si propone di progettare il Cutibacterium acnes (C. acnes) commensale della pelle come un dispositivo biologico per il rilevamento della malattia che individuerà la dermatite atopica e produrrà una molecola antinfiammatoria in risposta. A tal fine, esso svilupperà un vettore e una metodologia per la fornitura efficiente del gene nel C. acnes. Esso costruirà inoltre circuiti di geni sintetici che consentiranno a C. acnes di rilevare marcatori infiammatori in vitro e secernere di conseguenza segnali antinfiammatori. Il progetto contribuirà a far evolvere l’ingegneria genetica del microbioma umano.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
- natural sciencesbiological sciencesmicrobiologybacteriology
- natural sciencesbiological sciencessynthetic biology
- medical and health scienceshealth sciencesinflammatory diseases
- medical and health sciencesmedical biotechnologygenetic engineering
- medical and health sciencesbasic medicinephysiologyhomeostasis
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
08002 Barcelona
Spagna