Ontwikkeling van een nieuwe generatie 3D hersenorganoïden afgeleid van humane pluripotente stamcellen voor de studie en modulatie van immuun-gemedieerde neurodegeneratie bij cerebrovasculaire aandoeningen.

Ontwikkeling van nieuwe neuro-protectieve en/of immuun-modulerende therapeutische strategieën voor de meeste neurologische ziekten of traumata vereist, zowel voor academische onderzoekslaboratoria als voor farmaceutische industrie, het bestaan van betrouwbare in vitro celcultuurmodellen die ziekte-geassocieerde processen kunnen nabootsen. Helaas kan de complexe interactie tussen meerdere celtypes uit het centraal zenuwstelsel en meerdere celtypes afkomstig van het perifere immuunsysteem niet eenvoudig gesimuleerd worden gebruikmakende van twee-dimensionele (2D) celcultuurmodellen. Het is net hierdoor dat succesvolle preklinische therapieën zich heel moeilijk laten vertalen in een klinisch succes bij patiënten, met als extra gevolg dat de kloof tussen succesvolle labotherapieën en effectieve klinische vooruitgang steeds groter wordt. Een interessante nieuwe benadering ter verbetering van het predicatieve karakter van humaan in vitro neuro-immunologisch onderzoek bestaat uit de ontwikkeling van modulaire 3D hersenorganoïden die structureel, cellulair en functioneel overeenkomen met hersenweefsel. In het kader van dit project willen we een nieuwe methode ontwikkelen en valideren voor de generatie van isogene 3D hersenorganoïden, bestaande uit neuronen, astrocyten en microglia afgeleid van humane pluripotente stamcellen (hPSC). Bijkomend zullen hPSC-afgeleide astrocyten en endotheelcellen aangewend worden om een bloed-hersenbarrière model te genereren als fysische afscheiding tussen hPSC-afgeleide macrofagen en 3D hersenorganoïden. Dit geïntegreerde humaan 3D celcultuurmodel zal zo een innovatief en krachtig onderzoeksinstrument worden voor neuro-immunologisch onderzoek. In dit multidisciplinaire IOF-SBO project is de gebruikte methodologie voor de generatie van 3D hersenorganoïden, gecombineerd met klinische ervaring en de beschikbaarheid van patiëntenstalen, zeer uniek en zal – in eerste instantie – sterk bijdragen tot het domein van in vitro modellering van cerebrovasculaire aandoeningen en de validatie van mogelijke therapieën hiervoor. Bovendien zal, gegeven de huidige wetenschappelijke en economische relevantie, ons doel om aan de Universiteit Antwerpen een geïntegreerd platform voor 3D hersenorganoïden technologie te installeren leiden tot zowel intellectuele (doctoraten, A1 publicaties) als financiële (contractonderzoek) opbrengsten.

Trefwoorden:NEUROINFLAMMATIE, 3D CELCULTUUR, BEROERTE

Disciplines:Genetica, Gynaecologie en verloskunde, Moleculaire en celbiologie, Morfologische wetenschappen