L'obiettivo principale del progetto è quello di creare un'infrastruttura unica che consenta la progettazione, la ricezione e l'analisi spaziale (in vitro e in silico) di modelli preclinici tridimensionali di malattie ai fini della ricerca biomedica e dello sviluppo di moderni interventi farmacologici e genetici per pazienti con malattie oncologiche e cardiologiche. L'infrastruttura di ricerca creata nel progetto integrerà dispositivi e tecnologie che consentono: i) condurre colture cellulari e tissutali tridimensionali avanzate (in particolare organoidi), ii) applicare un metodo innovativo per la misurazione spaziale dell'espressione genica con risoluzione cellulare e subcellulare e iii) creare gemelli digitali di sistemi biologici utilizzando algoritmi di apprendimento automatico/intelligenza artificiale. Gli strumenti implementati nel progetto consentiranno la modellazione multilivello dello sviluppo degli stati patologici e degli effetti della terapia nelle cellule viventi / organoidi e nelle loro riflessioni digitali, aprendo nuove opportunità nella ricerca biomedica e sostenendo lo sviluppo di terapie personalizzate. L'infrastruttura di ricerca creata nel progetto sarà un ambiente che consentirà l'uso pratico dei modelli preclinici di malattia 3D e dei loro gemelli digitali nella ricerca biomedica. Si compone di quattro moduli funzionali. Modulo I creerà una biobanca di cellule staminali indotte e un'infrastruttura per l'estrazione della linea cellulare e la crioconservazione del materiale biologico. Il modulo II creerà un'infrastruttura per la conduzione di colture cellulari e tissutali in 3D (organoidi). Il modulo III creerà un'infrastruttura per la trascrittomica spaziale che consentirà l'analisi con risoluzione cellulare e subcellulare. Il modulo IV creerà un'infrastruttura per la creazione e la condivisione di gemelli digitali. Attualmente in Polonia non esistono infrastrutture che offrano tali funzionalità. Gli obiettivi del progetto sono in linea con gli orientamenti strategici definiti nei documenti governativi sullo sviluppo della scienza e dell'assistenza sanitaria nazionale e fanno riferimento alle più importanti sfide sociali ed economiche definite nel programma quadro dell'Unione europea per la ricerca e l'innovazione Orizzonte Europa per il periodo 2021-2027 (Green Deal europeo). Il progetto MOSAIC Platform è uno degli elementi chiave della strategia innovativa per lo sviluppo della ricerca biomedica e clinica in Europa sviluppata dal consorzio LifeTime. Il progetto sarà attuato in modo indipendente dall'Istituto di chimica bioorganica dell'Accademia polacca delle scienze e dal Centro di supercalcolo e networking di Poznań ad esso affiliato. Il richiedente ha il potenziale e l'esperienza necessari per attuare il progetto. Il progetto si baserà sui risultati dei precedenti progetti del richiedente e sulle sinergie con l'infrastruttura ECBiG già esistente. Il progetto sarà attuato conformemente alla politica in materia di pari opportunità, agli standard della Carta dei diritti fondamentali e della Carta dei diritti delle persone con disabilità. Acquistando apparecchiature che soddisfano i requisiti della direttiva RoHS dell'UE e utilizzando le più recenti tecnologie ad alta efficienza energetica per l'alimentazione dei sistemi di supercalcolo, nonché implementando pratiche di gestione responsabile e sostenibile delle risorse nei laboratori di nuova istituzione in conformità con i principi 6R, il progetto avrà un impatto positivo sull'ambiente. Il progetto è un'iniziativa unica su scala nazionale, che avrà un impatto reale sull'aumento del potenziale della Polonia nell'uso di tecnologie biomediche avanzate, nonché nel campo della ricerca e dell'innovazione nel campo delle biotecnologie e della medicina traslazionale. L'uso di tecnologie sviluppate e implementate all'interno dell'infrastruttura ECBiG-MOSAIC 3D contribuirà a migliorare l'efficacia della ricerca di nuove terapie farmacologiche e genetiche, contribuendo ad affrontare le attuali sfide e problemi epidemiologici, sociali ed economici.
