Description du projet
L’intelligence artificielle s’attaque à la nature pour découvrir les secrets des activateurs transcriptionnels
Toutes les cellules somatiques (non sexuelles) contiennent l’intégralité de l’ADN requis pour synthétiser n’importe laquelle des innombrables protéines présentes dans notre corps. Bien évidemment, toutes les cellules ne synthétisent pas toutes ces protéines. Le contrôle de l’expression génétique est régulé de plusieurs manières, notamment via les activateurs. Les activateurs constituent des séquences d’ADN qui, lorsqu’elles se lient à des protéines appelées facteurs de transcription, améliorent la transcription de certains gènes. L’exploitation de ces mécanismes pourrait optimiser l’efficacité de la thérapie génique. Le projet EnhancerDesign, financé par l’UE, emploiera l’IA pour déterminer la «logique» des activateurs, et l’utiliser pour la conception rationnelle de séquences synthétiques visant à améliorer la transcription des gènes en thérapie génique. La technologie est susceptible d’être largement applicable à des thérapies pour de nombreuses maladies et conditions.
Objectif
Gene therapy promises to become a durable clinical option for a whole range of diseases, including monogenic hereditary diseases, cancer and neurodegenerative disorders. However, the development of new gene therapy-based treatments strongly depends on regulatory drivers that provide cell-type specific expression of the transgene, at high enough levels, yet without causing genotoxicity.
The aim of the ERC PoC proposal is to validate a state-of-the-art pipeline, called EnhancerDesign, to design small, strong and cell-type specific human enhancers for gene therapy that will improve specificity and safety, the two major bottlenecks in gene therapy applications. The strength of our EnhancerDesign approach lies in understanding and exploiting the enhancer code by using several state-of-the-art bioinformatics and experimental techniques. We have designed and now aim to validate our pipeline consisting of four parts (1) Single-cell multi-omics profiling; (2) training enhancer models to gain understanding of the enhancer logic; (3) design synthetic sequences in silico; (4) high-throughput enhancer testing.
The project outcome will be twofold. Firstly, the different modules in our pipeline will be further optimized to make the entire pipeline operational to be offered as a service to, or as an asset for collaborative projects with gene therapy companies. Secondly, this project will deliver novel enhancers for a set of chosen cell types, for which no specific enhancers exist, or for which the available enhancers are either too large, too unspecific, or too weak.
Altogether, the development of optimized enhancers by our EnhancerDesign pipeline will allow for improved and cell-type specific expression of a transgene, and has therefore the potential to provide patients with a safer treatment, increased QoL and new treatment options for diseases where gene therapy was not yet an option.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- sciences médicales et de la santébiotechnologie médicalegénie génétiquethérapie génique
- sciences médicales et de la santémédecine cliniqueoncologie
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Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-PoC
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ERC-POC - Proof of Concept GrantInstitution d’accueil
9052 ZWIJNAARDE - GENT
Belgique