# Developmental Mechanisms of Trachea-Esophageal Birth Defects

> **NIH NIH P01** · CINCINNATI CHILDRENS HOSP MED CTR · 2020 · $1,322,648

## Abstract

Summary (Overall) 
 
The  overarching  goal  of  this  Program  Project  is  to  better  understand  the  Developmental  Mechanisms  of 
Trachea-­Esophageal  Birth  Defects  (TEDs)  in  order  to  advance  our  knowledge  of  their  etiology,  enhance 
diagnosis,  improve  treatment,  and  inform  strategies  to  generate  TE  tissue  from  human  pluripotent  stem  cells 
(PSCs)  that  might  ultimately  be  used  for  transplantation  The  trachea  and  esophagus  (TE)  arise  from  the 
separation  of  a  common  foregut  tube  during  early  fetal  development.  Defects  in  TE  morphogenesis  cause  a 
spectrum  of  life-­threatening  TEDs  that  prevent  proper  breathing  and  feeding  in  newborns.  TEDs  including 
esophageal atresia (EA) and trachea-­esophageal fistula (TEF) are corrected by invasive neonatal surgery and 
are often associated with long-­term co-­morbidity. The etiology of TEDs, which occur in ~1:3500 births, is poorly 
understood.  Although  there  is  compelling  evidence  for  a  major  genetic  component,  causative  mutation  are. 
only  known  in  ~12%  of  TED  cases  worldwide.  Moreover,  even  for  the  few  cases  where  the  genes  involved 
have been identified, such as the HEDGEHOG (HH) and BMP signaling pathway genes, how these regulate 
fetal TE morphogenesis, and hence the structural basis of TEDs, is unknown. The long-­term goal of this project 
is  to  determine  the  genetic  and  developmental  mechanisms  underlying  TEDs  in  order  to  improve  our 
understanding  of  their  etiology,  enhance  diagnosis,  improve  treatment,  and  inform  strategies  to  generate 
human  tissue  from  pluripotent  stem  cells  (PSCs)  that  might  ultimately  be  used  for  transplantation.  We  have 
assembled  an  experienced  and  highly  collaborative  multi-­disciplinary  team  of  clinicians,  geneticists, 
bioinformaticians, data scientists, imaging experts, developmental biologists and human stem cell biologists to 
tackle  this  problem  using  an  innovative  combination  of  human  genetics,  neonatal  MRI,  animal  modeling  in 
Xenopus  and  mouse,  quantitative  cell  biology,  genome  editing  and  human  PSCs  derived  esophageal 
organoids. This will be a Multi-­PI project centered at Cincinnati Children’s Hospital Medical Center (CCHMC) in 
collaboration  with  Columbia  University  Medical  Center.  The  Multi-­PIs  will  be:  Aaron  Zorn  PhD  (contact  PI;; 
CCHMC),  Paul  Kingma  MD  PhD  (CCHMC),  James  Wells  PhD  (CCHMC)  and  Wendy  Chung  MD  PhD 
(Columbia).  These  combined  expertise  and  resources  creates  a  synergistic  program  not  found  at  any  single 
institution. We propose 3 innovative and highly synergistic projects and a Genomics Core to reveal the genetic, 
molecular and cellular basis of TED 
 ·  Project-­1: Comprehensive phenotypic and genetic assessment of TED patients.  
 ·  Project-­2: Modeling the molecular and cellular mechanisms of TEDs in animals.  
 ·  Proj...

## Key facts

- **NIH application ID:** 9938647
- **Project number:** 5P01HD093363-04
- **Recipient organization:** CINCINNATI CHILDRENS HOSP MED CTR
- **Principal Investigator:** Wendy K Chung
- **Activity code:** P01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $1,322,648
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2017-08-15 → 2022-05-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/9938647

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 9938647, Developmental Mechanisms of Trachea-Esophageal Birth Defects (5P01HD093363-04). Retrieved via AI Analytics 2026-05-24 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/9938647. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*