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Microfluidic-based assays for automated in vivo testing of drug/chemical toxicity and efficacy using C. elegans

Titel Englisch Microfluidic-based assays for automated in vivo testing of drug/chemical toxicity and efficacy using C. elegans
Gesuchsteller/in Cornaglia Matteo
Nummer 181854
Förderungsinstrument Bridge - Proof of Concept
Forschungseinrichtung Center for Integrative Genomics Faculty of Biology and Medicine UNIL
Hochschule Universität Lausanne - LA
Hauptdisziplin Pharmakologie, Pharmazie
Beginn/Ende 01.07.2018 - 30.06.2019
Bewilligter Betrag 130'000.00
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Alle Disziplinen (2)

Disziplin
Pharmakologie, Pharmazie
Andere Gebiete der Ingenieurwissenschaften

Keywords (5)

Chemical testing; Drug discovery; Microfluidics; Toxicology; C. elegans

Lay Summary (Französisch)

Lead
Les tests réalisés sur les animaux sont une étape indispensable dans le processus R&D de nombreux industriels. Néanmoins, de nombreux pays ont récemment émis des lois limitant, voir interdisant totalement, l’utilisation d’animaux pour les tests d’ingrédients à visées pharmaceutiques, cosmétiques et chimiques. Cette situation oblige ces industries à adopter rapidement des alternatives afin de poursuivre leurs activités R&D. Le projet vise à développer des tests alternatifs en utilisant la première technologie «organisme-sur-puce» permettant de travailler sur un organisme entier, le ver microscopique C. elegans, sans contraintes légales.
Lay summary

Contenu et objectif du travail de recherche

Le potentiel de C. elegans comme modèle alternatif est déjà exploré par des acteurs industriels majeurs, mais les contraintes techniques entourant son utilisation freinent considérablement son adoption à large échelle. En se basant sur notre technologie microfluidique unique, le projet porte sur la mise en place et la validation de tests pour l’étude (i) de la toxicité sur le développement et la reproduction et (ii) l’efficacité de molécules pour des maladies comme les pathologies métaboliques et neurodégénératives. Ces tests nouvellement développés seront finalement employés dans le cadre d’une étude de criblage de composés visant à identifier de nouveaux candidats pour le traitement du diabète. 

Contexte scientifique et social du projet de recherche

Le projet s’inscrit dans une démarche scientifique de validation de nouveaux tests biologiques alternatifs à l’expérimentation animale. Le standard actuel impose que les tests toxicologiques et d’efficacités soient réalisés via des expériences utilisant des modèles animaux. Grâce à notre approche, les industries opérant dans les secteurs pharmaceutiques, cosmétiques et chimiques auront la possibilité d’améliorer le processus de sélection des composés, tout en respectant les contraintes éthiques imposées par la réglementation.

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 07.06.2018

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Abstract

We propose to develop a new class of microfluidic-based assays for fully automated testing of drug/chemical toxicity and efficacy using the model organism Caenorhabditis elegans. These assays will be promoted as valid alternative to vertebrate animal testing for a more efficient and ethical drug discovery and for safety assessment of cosmetic and chemical products. Building on the technological achievements obtained via 4 years of scientific research at EPFL, this Bridge proof-of-concept (PoC) project -and the start-up company “Nagi Bioscience” that will be created at its completion- aims to completely replace the traditional manual tests of today’s C. elegans research by standardized assays performed within disposable microfluidic chips, integrated in a fully automated laboratory device. In particular, we aim to develop and validate: (i) a microfluidic-based C. elegans Developmental and Reproduction Toxicity (µCeDART) assay; (ii) microfluidic-based C. elegans drug efficacy (µCeDE) screens for drug discovery; (iii) the application of our innovative assays within a real drug discovery context, in the framework of the research conducted at the Center of Integrative Genomics (UNIL), host laboratory of the project. We strongly believe that the achievement of this PoC will be key to pave the way for a widespread use of C. elegans as alternative biological model to vertebrates (e.g. mice) in drug discovery and chemical toxicity screening. As such, this project holds great potential to open a large new market within the domain of drug/chemical testing at large, i.e. the market of all the tests conducted on biological samples to evaluate safety and/or efficacy of a substance.
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