SPINECRAFT: Konstruktion eines menschlichen 4D-Rückenmarks für die Krankheitsforschung
Zaida Álvarez Pinto, Hauptforscherin am Institut für Bioingenieurwesen Kataloniens (IBEC), wurde mit einem ERC Consolidator Grant ausgezeichnet, einer der prestigeträchtigsten und wettbewerbsfähigsten Finanzierungsquellen in der Europäischen Union. Dieses vom Europäischen Forschungsrat (ERC) vergebene Forschungsstipendium unterstützt exzellente Wissenschaftler in der Karrierephase, in der sie ihre unabhängigen Forschungsteams konsolidieren, um ihre vielversprechendsten wissenschaftlichen Ideen zu verfolgen.
Álvarez gehört zu den 11,3 % der ausgewählten Kandidaten in ganz Europa, die aus 3121 im Rahmen dieser Ausschreibung eingegangenen Vorschlägen ausgewählt wurden.
Sie begann ihre wissenschaftliche Laufbahn am IBEC und schloss ihre Doktorarbeit unter der Leitung von Elisabeth Engel ab. Später wechselte sie an die Northwestern University (USA), wo sie ihre Arbeit zunächst als Postdoktorandin und anschließend als Assistenzprofessorin fortsetzte. Im Jahr 2022 kehrte sie im Rahmen eines Ramón y Cajal-Stipendiums zum IBEC zurück und wurde nur zwei Jahre später zur Junior-Gruppenleiterin ernannt. Derzeit leitet sie als Ramón y Cajal-Forscherin die Gruppe „Biomaterialien für die neuronale Regeneration“.
Das mit dieser neuen Finanzierung zu entwickelnde Projekt trägt den Namen Engineered Humanized Spinal Cord Construct for Advancing Health and Disease Research (SPINECRAFT).
Aktuelle Labormodelle des Zentralnervensystems (ZNS) haben Schwierigkeiten, seine außerordentliche Komplexität nachzubilden, was den Fortschritt beim Verständnis neurologischer und neurodegenerativer Erkrankungen begrenzt. Herkömmliche 2D-Kulturen, 3D-Organoide und Tiermodelle können die komplexe Struktur und dynamische Funktion des ZNS nicht erfassen, was den Fortschritt in den Neurowissenschaften verlangsamt. SPINECRAFT möchte dies ändern. Das Projekt wird ein hochmodernes 4D-Konstrukt des menschlichen Rückenmarks schaffen, das die Architektur und Funktionalität des echten Rückenmarks widerspiegelt. Durch die Kombination fortschrittlicher Bildgebung, Computermodellierung, Bioprinting und innovativer Bioinks werden Forscher ein High-Fidelity-Modell herstellen, das mit menschlichen Nerven- und Gefäßzellen bevölkert ist. Diese Plattform ermöglicht nicht nur detaillierte Studien zur Biologie des Rückenmarks, sondern integriert auch von Patienten stammende Zellen, um krankheitsspezifische Umgebungen wie bei Amyotropher Lateralsklerose (ALS) nachzubilden.
Diese Anerkennung markiert einen entscheidenden Moment für unsere Forschung und für das Gebiet der Rückenmarksregeneration. Mit SPINECRAFT wollen wir ein hochpräzises menschliches Modell entwickeln, das es uns ermöglicht, Krankheitsmechanismen mit beispielloser Auflösung zu untersuchen und den Weg für neue Therapiestrategien zu ebnen. Wir haben endlich die Werkzeuge, um Fragen zu stellen, die zuvor unzugänglich waren – und um echten Behandlungen für Patienten näher zu kommen.“
Zaida Álvarez
Dieser ehrgeizige Ansatz stellt einen Paradigmenwechsel in der ZNS-Forschung dar. SPINECRAFT wird neue Maßstäbe in der Gewebezüchtung setzen und Türen für Durchbrüche in der Modellierung neurodegenerativer Erkrankungen und regenerativer Therapien öffnen – und damit die Grenzen dessen erweitern, was in den Neurowissenschaften möglich ist.
Die bahnbrechende Originalität des Projekts ermöglichte es ihm, über die standardmäßigen 2 Millionen Euro aus der Ausschreibung hinaus zusätzliche 800.000 Euro zu sichern, die für den Erwerb von Spezialausrüstung für mehrzelliges Bioprinting und erweiterte Funktionsanalyse bestimmt sind. Diese strategische Investition positioniert IBEC an der Spitze der 4D-Modellierung des menschlichen Rückenmarks und beschleunigt das transformative Potenzial von SPINECRAFT.
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