Samenvatting
3D-organoïden en tumoroïden afkomstig van patiëntcellen zijn in opkomst als krachtig alternatief voor 2D-culturen en dierproeven. Aangezien interacties tussen cellen en de matrix cruciaal zijn voor overleving, proliferatie en migratie, is de keuze van het biomateriaal in hoge mate bepalend voor de functionaliteit van deze in-vitromodellen. Het oncologisch onderzoek wordt momenteel echter belemmerd door een gebrek aan goed gedefinieerde, dierproefvrije biomaterialen waarvan de mechanische en chemische eigenschappen met een hoge reproduceerbaarheid kunnen worden aangepast.
Om deze uitdaging het hoofd te bieden, stelt ons multidisciplinaire consortium van chemici, biologen en clinici voor om zeer nauwkeurig gedefinieerde kweekmatrices te ontwerpen met behulp van recombinant collageen. Door gebruik te maken van een niet-dierlijke, biosynthetische bron omzeilen we de variabiliteit tussen batches van traditionele materialen. Het doel is om op maat gemaakte hydrogels te ontwikkelen ter ondersteuning van de groei van colorectale epitheelorganoïden (afkomstig van volwassen cellen) en bronchiale epitheelorganoïden (afkomstig van iPSC’s) om de mechanismen van tumorontstaan onder inflammatoire omstandigheden te bestuderen. We zullen gesilyleerde collageenhydrogels synthetiseren door collageen te functionaliseren met alkoxysilaangroepen en deze covalent te vernetten via een mild sol-gel-proces dat onder fysiologische omstandigheden en bij fysiologische temperatuur wordt uitgevoerd. Deze niet-toxische, bioorthogonale en chemoselectieve reactie maakt het mogelijk om aanpasbare mechanische eigenschappen en biochemische omgevingen te creëren.

Het consortium
Dit project slaat een brug tussen scheikunde en geavanceerde biologie via drie gespecialiseerde teams:

1. Peptides Team (IBMM, Montpellier): Deskundigen op het gebied van bio-geïnspireerde precursoren en sol-gelchemie voor de ontwikkeling van biomimetische extracellulaire matrices.
2. Het team van Audrey Ferrand (IRSD, Toulouse): specialisten op het gebied van het ontstaan van colorectale kanker en geavanceerde ‘colon-on-a-chip’-modellen.
3. Het team van prof. John De Vos (IRMB, Montpellier): Ontwikkelaars van volledig functionele modellen van bronchiale epitheelcellen, afkomstig van patiënten, op basis van iPS-cellen.