The stochastic route of haematopoiesis
| Promotie: | L. Del Core, MSc |
| Wanneer: | 03 april 2023 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | M.A. (Marco) Grzegorczyk, Prof, prof. dr. E.C. (Ernst) Wit |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Wiskunde geeft beter inzicht in effectiviteit van gentherapie
Gentherapie is een klinische behandeling voor genetische ziekten. Bij de behandeling van een genetische defect in beenmergcellen hangt het succes van deze therapie af van het vermogen van de genetisch ‘gerepareerde’ stamcellen om uit te groeien tot goed functionerende bloedcellen, klonen genaamd. Dit helpt de normale vorming van bloedcellen te herstellen, een proces dat hematopoëse wordt genoemd.
Wiskundige modellen van klonale dynamiek bieden nuttige inzichten in hematopoëse (vorming van bloedcellen) en kunnen helpen bij het ontwerpen van veiligere en effectieve gentherapiestrategieën. Luca Del Core ontwikkelde een nieuw datagestuurd stochastisch raamwerk waarmee hij licht kan werpen op de dynamiek van hematopoëse na een gentherapiebehandeling.
Eerst gebruikte hij een stochastisch toestandsruimtemodel om te beschrijven hoe de gemodificeerde stamcellen differentiëren tot specifieke celtypen. Vervolgens gebruikte hij een stochastische formulering met gemengde effecten om te onderzoeken of de groei van de stamcellen voornamelijk wordt geleid door klonen van slechts een paar gerepareerde cellen, een mogelijke bijwerking die bekend staat als klonale dominantie. Ten slotte laat hij zien hoe vormgebonden splines kunnen worden gebruikt om de effecten van technische artefacten te verwijderen bij het kwantificeren van het niveau van klonale diversiteit.
Synthetische studies tonen aan dat onze methodes beter presteren dan de methoden die nu in gebruik zijn. De toepassing van het raamwerk dat Del Core ontwikkelde op echte datasets voor het volgen van klonen maakte het mogelijk om (i) de dynamiek van celdifferentiatie af te leiden in twee preklinische studies, (ii) mogelijke gebeurtenissen van klonale dominantie te detecteren in deze studies, en (iii) klonale diversiteit objectief te vergelijken onder twee verschillende behandelingen in een preklinisch veiligheidsonderzoek. Het in dit onderzoek ontwikkelde raamwerk biedt statistische ondersteuning bij analyses van gentherapiesurveillance.
Het promotieonderzoek van Luca Del Core vond plaats bij de afdeling Stochastiek en Statistiek van het Bernoulli Instituut. Hij werkt nu als postdoc aan de universiteit van Nottingham (VK).