Exploratie van de rol van endotheliale-epitheliale mechanische interacties in de vormgeving van mini-organen

Krachten op het niveau van de cel en de interacties van cellen met het extracellulair milieu spelen een cruciale rol in de ontwikkeling van weefsels en organen (morfogenese). In mijn PhD zal ik het effect van de mechanische interacties tussen epitheelcellen en endotheelcellen op de ruimtelijke structuur van gevasculariseerde mini-organen onderzoeken. Om dit te doen zal ik een eenvoudig, maar fysiologisch relevant 3D model creëren van in vitro co-culturen van epitheelcellen en endotheelcellen en hun extracellulaire matrix. In deze modellen zal ik door middel van gentechnologie de expressie van adhesiereceptoren, hun extracellulaire liganden en moleculen die de cellulaire krachtswerking beïnvloeden, manipuleren. Hun directe effect op krachten die werken tussen cellen onderling en tussen cellen en het extracellulair milieu zal gekwantificeerd worden via 3D optische beeldvorming van levende cellen, op FRET gebaseerde moleculaire krachtsensoren en Traction Force Microscopy (TFM) . Mijn project zal voornamelijk gefocust zijn op in vitro experimenten, maar er is toegang tot in vivo data over de rol van vascularisatie op mini-orgaan morfogenese, zodat de in vitro en in vivo modellen elkaar mutueel kunnen beïnvloeden om de hypothese te testen. Tot slot kan de in vitro data dienen als input voor computationele modellen van multicellulaire organisatie, die bijkomende inzichten genereren over de rol van krachten op het niveau van de cel. Het project is onderdeel van een recent goedgekeurd iBOF project, genaamd “Synthetische organogenese: de rol van bloedvaten in het dirigeren van de ontwikkeling en morfogenese van ectopische mini-organen”, dit in nauwe samenwerking met Georg Halder (KU Leuven) en Leo van Grunsven (VUB).