Duc

10 août 2022 | De Ken Kingery

Le nouveau centre de 26 millions de dollars travaillera à comprendre et à concevoir les microbiomes dans nos maisons, espaces de travail et autres environnements bâtis

Une équipe multidisciplinaire de chercheurs dirigée par l'Université Duke entreprendra une entreprise ambitieuse pour comprendre et améliorer les communautés microbiennes qui habitent les structures dans lesquelles nous vivons, travaillons et jouons - ce que les scientifiques appellent «l'environnement bâti».

Le Centre de recherche en ingénierie pour l'ingénierie du microbiome de précision, ou PreMiEr, vise à développer des outils de diagnostic et des approches d'ingénierie qui favorisent la conception de bâtiments pour prévenir la colonisation de bactéries, champignons ou virus nocifs tout en encourageant les micro-organismes bénéfiques.

PreMiEr est financé par une subvention de 26 millions de dollars sur cinq ans de la National Science Foundation (NSF), renouvelable pour un deuxième mandat de 26 millions de dollars sur cinq ans. Le centre Duke est l'un des quatre nouveaux centres de recherche en ingénierie (ERC) annoncés aujourd'hui par l'agence.

"Ce centre aborde les luttes que tout parent ou soignant subit parce qu'ils veulent prendre les meilleures décisions sur ce à quoi leurs proches sont exposés, mais c'est une chose vraiment difficile à faire car nous ne savons pas encore à quoi pourrait ressembler un microbiome sain. comme dans les endroits où nous passons la plupart de notre temps. Notre objectif est de commencer à combler ces lacunes dans les données et de jeter les bases pour que les chercheurs approfondissent ces questions importantes.

claudia gunsch | directeur du premier ministre

Des chercheurs de l'Université d'État agricole et technique de Caroline du Nord, de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, de l'Université de Caroline du Nord à Charlotte et de l'Université d'État de Caroline du Nord se joignent à Duke dans cet effort.

"Ce centre aborde les luttes que tout parent ou soignant subit parce qu'ils veulent prendre les meilleures décisions concernant ce à quoi leurs proches sont exposés", a déclaré Claudia Gunsch, professeur de génie civil et environnemental à Duke et directrice de PreMiEr.

"Mais c'est une chose vraiment difficile à faire parce que nous ne savons pas encore à quoi pourrait ressembler un microbiome sain dans les endroits où nous passons la plupart de notre temps", a déclaré Gunsch. "Notre objectif est de commencer à combler ces lacunes dans les données et de jeter les bases pour que les chercheurs approfondissent ces questions importantes."

Les êtres humains passent plus de 90 % de leur temps dans des environnements bâtis - les maisons, les bureaux, les voitures, les hôpitaux, les magasins et autres enceintes artificielles qui sous-tendent la société moderne. Pourtant, on sait très peu de choses sur les populations omniprésentes mais largement invisibles de micro-organismes (microbiomes de l'environnement bâti) qui se développent et vivent dans ces espaces.

C'est un grand angle mort, étant donné qu'il y a à peu près autant de cellules bactériennes qu'il y a de cellules humaines dans un corps humain, et il y aura forcément des interactions entre ces microbes et ceux de l'environnement bâti. Des maladies telles que l'asthme, le diabète, l'obésité, la maladie du côlon irritable et bien d'autres ont déjà été associées à des changements au sein du microbiome humain. Comprendre quels microbes prospèrent dans les espaces où nous passons la plupart de notre temps et comment ils nous affectent, ainsi que nos propres microbiomes, est la première étape pour découvrir leurs effets potentiels sur la santé, à la fois positifs et négatifs.

"Duke est ravi de diriger cet effort et d'étendre nos collaborations approfondies avec des partenaires universitaires, industriels et communautaires, notre culture de recherche interdisciplinaire, notre esprit d'innovation et notre engagement à élargir la participation aux STEM."

Vincent Price | président de l'université du duc

« Dans la foulée d'une pandémie mondiale qui a coûté plus de cinq millions de vies dans le monde, PreMiEr présente une vision opportune et audacieuse de l'ingénierie du microbiome dans l'environnement bâti qui pourrait nous aider à éviter de telles calamités tout en ayant un impact considérable sur notre qualité de vie », a déclaré Jerome Lynch, Vinik Doyen de la Duke's Pratt School of Engineering.

"Nous voulons pouvoir entrer dans les chambres d'hôpital ou d'autres environnements fermés et concevoir des stratégies de traitement pour les microbes indésirables", a ajouté Gunsch. "C'est quelque chose qui est réalisable à court terme. À long terme, nous voulons développer les outils, les procédures et la base de connaissances nécessaires pour identifier et définir à quoi ressemble un microbiome sain et concevoir des approches pour promouvoir ces microbiomes sains dans un large éventail. des environnements bâtis. »

PreMiEr concentrera ses efforts dans une optique inclusive et collaborative pour s'assurer que toutes les questions posées ou les solutions recherchées intègrent un large éventail de points de vue culturels et sociétaux. Cela se reflète dans la structure du centre de recherche, qui comprend un domaine central pour étudier les implications sociétales et éthiques de l'ingénierie du microbiome pour innover de manière responsable.

Sur plus de 40 chercheurs, près de la moitié sont des femmes et près de 20 % appartiennent à des groupes historiquement marginalisés en STEM. Grâce à son partenariat avec NC A&T, le plus grand collège et université historiquement noir du pays, et d'autres institutions partageant l'objectif d'élargir la participation aux STEM, le centre contribuera au développement d'une main-d'œuvre diversifiée capable de relever ces défis critiques à l'avenir.

« Duke est ravi de diriger cet effort et d'étendre nos collaborations approfondies avec des partenaires universitaires, industriels et communautaires, notre culture de recherche interdisciplinaire, notre esprit d'innovation et notre engagement à élargir la participation aux STEM », a déclaré le président de Duke, Vincent Price.

"Pendant des décennies, les centres de recherche en ingénierie NSF ont transformé les technologies et encouragé les innovations aux États-Unis grâce à des recherches audacieuses, des partenariats collaboratifs et un engagement profond en faveur de l'inclusion et de l'élargissement de la participation. Les nouveaux centres NSF poursuivront l'héritage des impacts qui améliorent la vie à travers le monde. Nation."

Sethuraman Panchanathan | directeur de la fns

Rejoindre Gunsch sur l'équipe de direction PreMiEr sont quatre professeurs distingués des institutions voisines de la Caroline du Nord:

Le programme NSF ERC soutient la recherche convergente qui conduira à un fort impact sociétal. Chaque ERC a des composants fondamentaux interactifs qui vont au-delà du projet de recherche, y compris le développement de la main-d'œuvre d'ingénierie à toutes les étapes des participants, la promotion d'une culture de diversité et d'inclusion où tous les participants tirent un bénéfice mutuel et la création de valeur au sein d'un écosystème d'innovation qui survivra à la durée de vie du projet. ERC. Le programme a été créé en 1984 pour réunir l'industrie technologique et les universités dans le but de renforcer la position concurrentielle de l'industrie américaine sur le marché mondial.

« Pendant des décennies, les centres de recherche en ingénierie de la NSF ont transformé les technologies et encouragé les innovations aux États-Unis grâce à des recherches audacieuses, des partenariats collaboratifs et un engagement profond en faveur de l'inclusion et de l'élargissement de la participation », a déclaré Sethuraman Panchanathan, directeur de la NSF. "Les nouveaux centres NSF poursuivront l'héritage d'impacts qui améliorent la vie à travers le pays."