Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "Ontsmetting infrastructuur voor het dieronderzoekscentrum over zeer besmettelijke humane en veterinaire pathogenen ( HiPath )" "Hans Nauwynck" "Vakgroep Translationele Fysiologie, Infectiologie en Volksgezondheid" "Hoog infectieuze, zeer pathogene micro-organismen zijn wereldwijd verantwoordelijk voor ziekte en sterfte bij mensen en dieren. Om ernstige infectieziekten te bestrijden en te controleren, zijn vaccinatie en antimicrobiële therapie van groot belang. Maar voor veel micro-organismen zijn bestaande vaccins of behandelingen ontoereikend of niet beschikbaar, omdat de kennis over de pathogeen-gastheer interactie onvoldoende is of omdat resistentie tegen bestaande geneesmiddelen optreedt. Om betere vaccins en geneesmiddelen te ontwikkelen, is een goede kennis van de pathogeen-gastheer interactie noodzakelijk. Ons consortium heeft een unieke expertise om de interacties te bestuderen. Onderzoek van de pathogeen-gastheer interactie moet gebeuren in strikt gereguleerde proefdierfaciliteiten van bioveiligheidsniveau 3. Deze zullenbinnenkort worden voorzien aan de UGent. Voor de veilige werking van deze faciliteiten is het cruciaal dat al het gebruikte materiaal (o.a. lucht, vloeistoffen, dierlijk afval) wordt gedecontamineerd vóór afvoer. De infrastructuur beschreven in de projectaanvraag maakt een onmisbaar deel uit van een volledig decontaminatieplatform om de veiligheid te garanderen." "Plantjacking: hoe vermijden vasculaire pathogenen verhongering in het xyleem?" "Monica Höfte" "Vakgroep Plant en Gewas" "Vasculaire verwelkingspathogenen veroorzaken enorme economische verliezen bij eenjarige gewassen en bomen en zijn notoir moeilijk te beheersen. Verticillium dahliae heeft een uitgebreid waardplantenspectrum en is een van de meest destructieve verwelkingsschimmels. Deze bodemgebonden pathogeen infecteert de plant via de wortels en koloniseert het xyleem, het weefsel dat water door de volledige plant transporteert. De aanwezigheid van de schimmel belemmert het watertransport waardoor de plant verwelkt. Het xyleem bevat weinig voedingsstoffen, maar toch kan V. dahliae hier voorspoedig groeien. Blijkbaar heeft de pathogeen mechanismen ontwikkeld om de hoeveelheid voedingsstoffen in het xyleem te verhogen. Het hormoon ethyleen, dat wordt aangemaakt door zowel de schimmel als de plant, speelt hierbij mogelijk een rol. V. dahliae-infectie leidt tot de vorming van afweerstructuren en met lucht gevulde vaten in het xyleem, processen die het watertransport nadelig beïnvloeden. We denken dat de ziekteverwekker zo de plant aanzet om de waterstroom te proberen herstellen door suikers in het xyleem te laden. Deze kunnen dan door de pathogeen worden gebruikt om in het xyleem te overleven. In dit project zullen we V. dahliae- en peperplanten gebruiken om het effect van infectie op de sapstroom en nutriëntensamenstelling van het xyleem te bestuderen. Hiervoor gebruiken we geavanceerde plantsensor- en beeldtechnologie in combinatie met metabolomics, microscopie en moleculaire technieken." "Oraal microbiële slagvelden door antiseptica: een fast-food festijn voor orale pathogenen?" "Nico Boon" "Vakgroep Biotechnologie" "Elke dag poetsen de meesten van ons hun tanden en / of spoelen hun mond met producten voor mondhygiëne die bevatten stoffen die bacteriën doden (antiseptica). Helaas, vaak handmatig verwijderen van plaques door middel van een tandenborstel of interdentale reinigingsapparaten is niet perfect. Bijgevolg tandplak, een polymicrobiële biofilm wordt achtergelaten. Het is bekend dat de gebruikte ontsmettingsmiddelen alleen de bacteriën in de bovenste lagen van deze biofilms. De impact van deze dode bacteriën op de overlevenden is onbekend. Voorlopig bewijs toont aan dat bepaalde overlevende pathogene bacteriën deze kunnen gebruiken overblijvende dode bacteriën als voedselbron. Daardoor kunnen ze voedingsvoordelen hebben die resulteren in een verhoogde groei of pathogeniteit. Dit project heeft tot doel het effect van deze doden te onderzoeken bacteriën op de uitgroei en verhoogde virulentie van pathogenen in tandplak. Door verschillende te gebruiken modellen met toenemende complexiteit, klinische realiteit, een mechanistisch model zullen worden gedemonstreerd als dicht bij mogelijk. Tenslotte zal een proof of principle worden gegeven in een klinische studie. Dit project kan tonen dat zorg moet worden besteed aan het voorkomen van het willekeurige gebruik van antiseptische bevattende tandpasta's en mondspoelingen, omdat ze de pathogeniciteit van niet-verwijderde tandplak kunnen verhogen." "Oraal microbiële slagvelden door antiseptica: een fast-food festijn voor orale pathogenen?" "Wim Teughels" "Parodontologie en Orale Microbiologie, Universiteit Gent" "Dit project heeft tot doel het effect van deze dode bacteriën op de uitgroei en de verhoogde virulentie van pathogenen in tandplak te onderzoeken. Door gebruik te maken van verschillende modellen met toenemende complexiteit, klinische realiteit, zal een mechanistisch model zo dicht mogelijk worden gedemonstreerd. Tenslotte zal een proof of principle worden gegeven in een klinische studie." "Pandemie paraatheid: de ontwikkeling van een gemultiplexte massaspectrometrische assay voor de detectie van pathogenen en de geïnduceerde immuunrespons." "Dieter Deforce" "Vakgroep Geneesmiddelenleer, Sciensano (Belgium)" "De SARS-CoV-2-pandemie heeft abrupt het gebrek aan paraatheid voor een pandemie geïllustreerd. Daarom hebben gezondheidsorganisaties, zoals de WHO, de ontwikkeling aanbevolen van een robuust moleculair screeningplatform voor vroege detectie en monitoring van pathogenen. Dit houdt in dat de huidige diagnostische tests zoals nucleïnezuuramplificatietests worden aangevuld met tests die zich richten op andere biomoleculen, zoals eiwitten. Daarom is Proteomica veelbelovend als orthogonale testprocedure. Onze eerdere inspanningen met betrekking tot SARS-CoV-2 hebben al aangetoond dat op MS gebaseerde methoden kunnen worden gebruikt als alternatief voor diagnostische tests. Hier stel ik voor om de test uit te breiden door biomerker-peptiden op te nemen voor andere pathogenen, monitoring van aangeboren immuniteit en voor serologische testen. Voor de ontdekkingsfase zal ik een ultramoderne methode van data acquisitie (DIA) gebruiken, namelijk Scanning SWATH. Vervolgens zal ik het gebruik van peptide-immuunverrijkingstechnologie (SISCAPA) introduceren. Dit ontkoppelt de test van de matrix terwijl de gevoeligheid verhoogd wordt tot in het attomole-bereik en zal ik werken aan het automatiseren van monstervoorbereiding en piekdetectie, waardoor de analyse van 500 monsters per dag per MS-instrument mogelijk is. In samenwerking met Sciensano zal grootschalige validatie worden uitgevoerd op patiëntstalen afkomstig van het Severe Acute Respiratory Infections (SARI)-surveillance netwerk." "Microbial resource management van aquacultuur ecosystemen om invasie van pathogenen te voorkomen" "De toenemende vraag naar hoogwaardige eiwitten die via producten van waterdieren worden geleverd, veroorzaakt aquacultuur als de snelstgroeiende voedselproductiesector ter wereld. Een verdere duurzaam uitbreiding van de sector wordt belemmerd door de frequente uitbraak van bacteriële ziekten. De huidige oplossingen omvatten het gebruik van antibiotica, dat niet duurzaam is vanwege de ontwikkeling en verspreiding van antibioticumresistentie en het gebruik van biologische controlemaatregelen (bijvoorbeeld probiotica), welke bieden momenteel onvoldoende bescherming. Dit dringt aan op de ontwikkeling van doeltreffende, duurzame managementstrategieën. Een geïntegreerde aanpak waarbij de microbiële gemeenschap is gecontroleerd en gemanipuleerd is voorgesteld als een veelbelovende oplossing. Hoewel sommige studies hebben dit probleem aangepakt, diepgaande kennis over hoe de microbiële gemeenschap de invasiepotentieel van opportunistische bacteriële pathogenen en op welke manier de gemeenschap zou moeten zijn gestuurd om een ​​invasie te voorkomen, ontbreken. Met dit project willen we inzicht krijgen in de vatbaarheid van invasie voor aquacultuursystemen. We zullen ons richten op de diversiteit van de gemeenschap, rekening houdend met de typische milieuomstandigheden van aquacultuursystemen en de kansen die dit biedt biedt opportunistische pathogenen. We willen onthullen welke gemeenschapseigendommen moeten zijn gericht op het sturen van de microbiële gemeenschap, en op deze manier zullen we een kader bieden voor ontwikkeling van nieuwe managementstrategieën." "Gastro-enteritis bij zuigelingen ingeënt tegen rotavirus, in België en Vietnam: het effect van maternale antistoffen in de borstvoeding en de identificatie van (nieuwe) pathogenen." "Marc Van Ranst" "Laboratorium Klinische en Epidemiologische Virologie (Rega Instituut)" "Gastro-enteritis (GE) -infecties, waaronder rotavirusinfecties, komen voor bij baby's die gevaccineerd zijn tegen rotavirus. Dit kan het gevolg zijn van zogenaamde doorbraakinfecties of als gevolg van het optreden van GE veroorzaakt door andere (nieuwe) pathogenen. Een lagere effectiviteit van het rotavirus-vaccin kan verantwoordelijk zijn voor een doorbraakinfectie. In vergelijking met geïndustrialiseerde landen is de effectiviteit van het rotavirusvaccin veel lager in ontwikkelingslanden en in landen in transitie. Een mogelijke verklaring kan worden gevonden in het feit dat moedermelk van vrouwen die in deze landen wonen meer antilichamen tegen rotavirussen bevat. Deze antilichamen kunnen een negatieve invloed hebben op het werkingsmechanisme van het vaccin. Met deze studie willen we onderzoeken of we een verschil kunnen waarnemen tussen kinderen die borstvoeding krijgen op het tijdstip van vaccinatie, in vergelijking met kinderen die in beide landen formuletoediening krijgen. Daarnaast zullen we onderzoeken of het interval tussen borstvoeding en vaccinatie een rol speelt." "Ontwikkeling van nieuwe, partikel gebaseerde vaccinatiestrategieën gericht op het opwekken van cytotoxische T celantwoorden tegen intracellulaire pathogenen" "Vakgroep Biochemie" "Om verraderlijke pathogenen zoals HIV, malaria, HCV en tuberculose te bestrijden, is er een dringende behoefte aan nieuwe vaccinatie strategieën die effectiveley kan oproepen cytotoxische T-cellen, die het unieke potentieel te herkennen en doden geïnfecteerde cellen. In dit project worden twee conceptueel verschillende benaderingen voor ogen om dit doel te bereiken. Beide strategieën vereisen nano / micro formulering, een belangrijke expertise binnen het lab. De eerste appraoch is gebaseerd op de inkapseling van eiwitantigenen en immunomodulatoren in microscopisch kleine deeltjes die de afmetingen van bacteriën nabootsen en daardoor door het immuunsysteem beschouwd als gevaarlijk. Eerder hebben wij een eenvoudig scale eup eenstapswerkwijze basis van sproeidrogen om dergelijke deeltjes ontwikkeld. Hier hebben we verder willen dit proces te optimaliseren om deeltjes meer ideaal voor cytotoxische T-cel-inductie te verkrijgen. De tweede appraoch is gebaseerd op het gebruik van antigeen coderende mRNA in plaats van op eiwit gebaseerde vaccins. Eerder hebben we aangetoond dat het leveren van het antigeen coderen mRNA als lipoplexen maakt de inductie van cytotoxische T-cellen. Het mRNA lipoplexen maar induceert ook de expressie van type I IFN, oproepen van een antivirale status zodra cellen die beperkend de translatie van het mRNA en daaropvolgende inductie van de immuunrespons. In het tweede deel van dit project wordt getracht deze antivirale respons op antigeen-expressie en cytotoxische T-cel inductie maximaliseren moduleren." "Onderzoek naar de mechanismen waarmee verhoogde lineaire ubiquitinering in myeloide cellen inflammasoom signalisatie alsook de verdediging tegen inflammasoom-activerende pathogenen beïnvloedt." "Andy Wullaert" "Celdood signalisatie (CDS)" "Lineaire ubiquitine ketens zijn tags die kunnen worden bevestigd en ook weer verwijderd van een eiwit. Dit laatste wordt uitgevoerd door het eiwit OTULIN. Cellen zonder OTULIN accumuleren bijgevolg lineair geubiquitineerde eiwitten en dit veroorzaakt ontstekingen bij muizen en bij mensen. Wij konden aantonen dat remming van inflammasomen - eiwitcomplexen die de secretie van inflammatoire cytokines regelen - een mechanisme is waarmee OTULIN ontstekingen verhindert. Dit project wil begrijpen hoe OTULIN inflammasomen op moleculair niveau afremt en wat de impact ervan is op de afweer tegen infecties. Ten eerste, gezien Nlrp3 inflammasoom activering in OTULIN-deficiënte macrofagen werd veroorzaakt door verhoogde necroptotische celdood, zullen we onderzoeken welke lineair geubiquitineerde eiwitten necroptose in deze cellen moduleren. Ten tweede, gezien ook Pyrin inflammasoom activering wordt versterkt in OTULIN-deficiënte macrofagen, willen we de celdoodmodus en de OTULIN-doeleiwitten identificeren die verantwoordelijk zijn voor Pyrin activering in deze cellen. En ten derde zullen we onze ex vivo macrofaag bevindingen uitbreiden door te onderzoeken hoe de inflammasoom activerende effecten van myeloïde OTULIN-deficiëntie de respons van muizen tegen Nlrp3- of Pyrine-activerende pathogenen beïnvloeden. Dit fundamentele onderzoeksproject zal dus onderzoeken hoe de moleculaire wisselwerking tussen OTULIN en inflammasomen in myeloïde cellen ontstekings- en infectiereacties beïnvloedt." "HavePhAIth: Humane Faagtherapie op basis van AI om faag-cocktails te ontwerpen tegen ESKAPE pathogenen" "Rob Lavigne" "Dier en Mens (A2H)" "Humane Faagtherapie (FT) is een beloftevolle strategie voor de behandeling van het toenemend aantal antiobiotica-resisitente infecties. België is Europees leider in de implementatie van FT en de techniek is operationeel in het Militair Hospitaal Koningin Astrid (MHKA) en aan het UZ Leuven. Een Task Force is opgezet (Multidisciplinary Phage Task Force, MPTF) binnen UZ Leuven om FT op te zetten voor patiënten met moeilijk te behandelen infecties. Echter, de huidige strategieën om faagcocktails te ontwerpen zijn een ‘black box’ en maken gebruik van empirisiche regels die geen rekening houden met de snel-groeiende omics data waarmee bacterie-faag interacties voorspeld kunnen worden. In mijn doctoraatsonderzoek heb ik Machine Learning modellen voor faaginfectiviteit ontwikkeld om uit een collectie fagen te voorspellen die P. aeruginosa kunnen infecteren op van basis de inhoud van hun genoom. Als lid van de MPTF en onderzoekspartner van het MHKA, twee entiteiten die grote datasets genereren wat betreft omics en klinische gegevens over FT in vivo, zal ik deze nieuwe modelleertechnieken vertalen naar ESKAPE pathogenen uit patiënten. Dit zal mij in een unieke positie brengen om de dynamiek van bacterie-faag co-evolutie in vivo te bestuderen, door longitudinaal geisoleerde bacterien uit patienten te analyseren. Deze analyses zullen tot kernvuistregels voor het ontwerp van faagcocktails leiden en tegelijkertijd het onderzoek de gepersonaliseerde FT voor specifieke patiënten aansturen."