RTF II: Evolution und Ökologie von Mikroben
Koordinatoren: M. Groussin (CAU), S. Niemann (RCB, UzL), Prof. Dr. J. Rupp (UzL)
Viele chronische Entzündungskrankheiten werden durch Mikroorganismen beeinflusst, entweder durch einzelne Krankheitserreger oder durch eine Gemeinschaft von mehreren Mikroorganismen (z.B. das Mikrobiom). Evolutionäre und/oder ökologische Veränderungen in der Interaktion mit diesen Mikroben sind oft der Schlüssel zur Entstehung einer Krankheit, werden aber in der medizinischen Forschung häufig vernachlässigt. RTF II basiert auf dem neu geschaffenen Forschungsgebiet der Evolutionären Medizin. Mit evolutionären Ansätzen wollen die Forschenden in RTF II das Verständnis für die ökologischen und evolutionären Grundlagen der mikrobenvermittelten, patientenspezifischen Entzündungskrankheiten wie COPD, Tuberkulose und auch entzündlichen Darmerkrankungen verbessern.
Worauf baut die Arbeit des Forschungsbereichs auf?
Norddeutschland hat sich zu einem der wichtigsten Hot Spots für die Evolutionsforschung und insbesondere die Evolutionsmedizin in Europa entwickelt. Mitglieder des PMI haben eine Vielzahl von Instrumenten und Ansätzen entwickelt, um die evolutionäre und ökologische Dynamik in krankheitsassoziierten Mikroben oder mikrobiellen Gemeinschaften besser zu verstehen. Auf der Grundlage dieser Aktivitäten wurden mehrere größere Forschungsinitiativen in der Evolutionsmedizin gefördert, darunter beispielsweise der Leibniz Science Campus Evolutionsmedizin der Lunge (EvoLUNG), das Clinician Scientist Program in Evolutionary Medicine (CSEM) und das Graduiertenkolleg zu Translational Evolutionary Biology (RTG TransEvo).
Was sind die wichtigsten Forschungsziele?
Das übergeordnete Ziel von RTF II ist es, die evolutionären und ökologischen Dynamiken zu analysieren, die zu mikrobenvermittelten chronischen Entzündungskrankheiten beitragen. Als zentralen Ansatz richtet das RTF-II eine experimentelle Evolutionsplattform ein, um den Einfluss ökoevolutionärer Veränderungen in einzelnen Mikroben oder mikrobiellen Gemeinschaften auf krankheitsbezogene Merkmale (z.B. Antibiotikaresistenz oder Virulenz bei COPD-bezogenen Pseudomonas aeruginosa) zu bewerten. RTF II wird außerdem eine auf chronische Darmentzündungen bezogene, patientenspezifische Mikrobiom-Bibliothek einrichten als Grundlage für weitere ökoevolutionäre Analysen und mögliche Interventionen.
Was zeichnet den Forschungsbereich aus?
Evolutionäre und ökologische Prozesse stehen im Mittelpunkt vieler chronischer Krankheiten, insbesondere solcher, die von einzelnen Mikroben oder dem gesamten Mikrobiom geprägt sind, aber ihre Bedeutung wird in der medizinischen Forschung weitgehend vernachlässigt, wenn nicht gar ignoriert. RTF II berücksichtigt speziell evolutionäre und ökologische Prozesse, um ein tieferes Verständnis von Mikroben-assoziierten Erkrankungen zu erhalten. Das mittelfristige Ziel dieses Ansatzes ist es, die Nachhaltigkeit neuartiger Interventionen gegen chronisch entzündliche Erkrankungen zu verbessern. RTF II kombiniert dabei die Evolutionsmedizin mit den Herausforderungen der Präzisionsmedizin.
Was ist der Beitrag Ihres Forschungsbereichs zu einer Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen?
Die mikrobenbezogenen öko-evolutionären Prozesse variieren oft zwischen den Patientinnen und Patienten und beeinflussen so, ob bestimmte Krankheiten überhaupt auftreten. Der experimentelle Ansatz des RTF II bietet Einblicke, wie solche öko-evolutionären Prozesse mit krankheitsbezogenen Merkmalen zusammenhängen. Mit den so gewonnenen Daten können präzisionsmedizinische Therapien entwickelt werden, die einzelne Mikroben oder die Zusammensetzung des Mikrobioms als Ziel haben, Beispiele für solche Behandlungsformen sind der Mikroben/Mikrobiom-Transfer, die evolutionsbasierte Antibiotikatherapie oder ernährungsbezogene Maßnahmen.
Zusammenarbeit mit anderen Forschungsbereichen im Cluster
Charakterisierung und Validierung von Organismen aus Evolutionsexperimenten oder der patientenspezifischen Mikrobiom erfolgen in Zusammenarbeit mit RTF-V (Metabolimische Analyse), RTF-VI (Sequenzbasiertes Profiling) und auch RTF-IV (Experimentelle Entzündungsmodelle). Die Ergebnisse werden in der theoretischen Modellierung von RTF-VIII (Theoretische Modelle der Entzündung) verwendet, um einen prädiktiven präzisionsmedizinischen Rahmen zu erhalten, der insbesondere in CD-3 (Individualisierte Antibiotikatherapie) und TI-1 (Mikrobiom-bezogene Therapie), aber auch in CD-2 (Tryptophanstoffwechsel und Entzündung) und CD-5 (T-Zell-orientierte Therapie) angewendet werden soll.
Mitglieder
Dr. Nadia Andreani
Assoziiertes Mitglied
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Institut für Experimentelle Medizin
AG Prof. Baines
Prof. Dr. John Baines
Vollmitglied
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Institut für Experimentelle Medizin
Evolutionäre Genomik
Dr. rer. nat. Corinna Bang
Assoziiertes Mitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
AG Prof. Franke
Dr. Meriem Belheouane
Assoziiertes Mitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Evolution des Resistoms
Programmbereich Infektionen
AG Prof. Merker
Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. Thomas Bosch
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Zell- und Entwicklungsbiologie
Prof. Dr. Hauke Busch
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
System Biology of Inflammatory Diseases
Priv.-Doz. Dr. Katja Dierking
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Evolutionsökologie und -genetik
Dr. Margo Diricks
Assoziiertes Mitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie
Programmbereich Infektionen
AG Prof. Niemann
Prof. Dr. rer. nat. Andre Franke
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Genetics & Bioinformatics
PD Dr. Andreas Frey
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Mukosale Immunologie und Diagnostik
Programmbereich Asthma und Allergie
Lisa Göpel
Assoziiertes Mitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie
AG Prof. Rupp
Dr. rer. nat. Simon Graspeuntner
Assoziiertes Mitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie
AG Prof. Rupp
Dr. med. Espen Elias Groth
Assoziiertes Mitglied
LungenClinic Grosshansdorf
Abtl. Pneumologie
Dr. rer. hum. biol. Yask Gupta
Assoziiertes Mitglied
UKSH Campus Lübeck
Institut für Entzündungsmedizin
AG Prof. Thaçi
Prof. Dr. Thomas Gutsmann
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Biophysik
Programmbereich Infektionen
Prof. Dr. rer. nat. Jürgen Harder
Vollmitglied
UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie
Prof. Dr. Saleh Ibrahim
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Genetics of Inflammatory Diseases
Prof. Dr. Christoph Kaleta
Vollmitglied
UKSH Campus Kiel
Institut für Experimentelle Medizin
c/o Transfusionsmedizin
Prof. Dr. rer. nat. Frank Kempken
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Botanisches Institut und Botanischer Garten
Abteilung für Botanische Genetik und Molekularbiologie
Prof. Dr. rer. nat. Ben Krause-Kyora
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Ancient DNA Research
Prof. Dr. med. Susanne Krauss-Etschmann
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Frühkindliche Asthmaprägung
Programmbereich Asthma und Allergie
Prof. Dr. Dr. h.c. Christoph Lange
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Medizinische Klinik Borstel
Prof. Dr. rer. nat. Matthias Leippe
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Vergleichende Immunbiologie
Prof. Dr. Matthias Merker
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Evolution des Resistoms
Programmbereich Infektionen
Prof. Dr. Thomas F. Meyer
Vollmitglied
UKSH Campus Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Senior Forschungsgruppe Infektionsonkologie
Dr. Christian Nehls
Assoziiertes Mitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Biophysik
Programmbereich Infektionen
AG Prof. Gutsmann
Prof. Dr. Stefan Niemann
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie
Programmbereich Infektionen
Prof. Dr. Mathilde Poyet
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Experimentelle Medizin
Prof. Dr. Gabriela Riemekasten
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Rheumatologie und klinische Immunologie
Prof. Dr. rer. nat. Thomas Roeder
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Molecular Physiology
Prof. Dr. med. Philip Rosenstiel
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Systems Immunology
M.Sc. Malte Rühlemann
Assoziiertes Mitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
AG Prof. Groussin
Prof. Dr. Jan Rupp
Vollmitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie
Prof. Dr. Ulrich Schaible
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Zelluläre Mikrobiologie
Programmbereich Infektionen
Prof. Dr. rer. nat. Ruth Schmitz-Streit
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Allgemeine Mikrobiologie
Molekularbiologie der Mikroorganismen
Prof. Dr. Hinrich Schulenburg
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Evolutionsökologie und Genetik
Prof. Dr. Karin Schwarz
Vollmitglied
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde
Abteilung Lebensmitteltechnologie
Dr. Michael Stolpe
Vollmitglied
Kiel Institut für Weltwirtschaft
The Global Health Economy
Prof. Dr. Arne Traulsen
Vollmitglied
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
FG Evolutionstheorie
Dr. Leif Tüffers
Assoziiertes Mitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie
AG Prof. Rupp
Dr. Daniel Unterweger
Vollmitglied
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Institut für Experimentelle Medizin
Dr. Artem Vorobyev
Assoziiertes Mitglied
UKSH Campus Lübeck
Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie
Prof. Dr. Stephan Weidinger
Vollmitglied
UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie
Prof. Dr. Xinhua Yu
Vollmitglied
Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Immunbedingte Lungenerkrankungen
Programmbereich Asthma und Allergie