RTF III: Individualisierte Zellmodelle und epigenetische Signaturen der Entzündung

KoordinatorInnen: C. Klein (UzL), F.-J. Müller (CAU), P. Rosenstiel (CAU)

RTF III entwickelt individualisierte Krankheitsmodelle in Zellkulturen, um Krankheitsprozesse im Labor nachzustellen. Dazu arbeiten die Mitglieder mit sogenannten menschlichen Organoiden. Das sind Zellstrukturen, die Organe, wie etwa den Darm, individualisiert in der Petrischale nachbilden. Sie werden aus pluripotenten Stammzellen oder direkt von der Patientin oder dem Patienten durch Biopsien gewonnen. Mithilfe der Organoide analysieren die Mitglieder den individuellen Krankheitsprozess und testen neue Therapieansätze in der individualisierten Zellkultur (trial-in-a-dish). Das Projekt setzt modernste funktionelle und epigenomische Analysen ein, um gestörte Signalwege und Differenzierungsmuster bei Menschen mit chronischen Entzündungserkrankungen zu charakterisieren.

Worauf baut die Arbeit des Forschungsbereichs auf?

RTF III basiert auf umfangreichen Vorarbeiten im Bereich induzierter pluripotenter Stammzellen und in der Arbeit mit Patientenmaterial, die darauf abzielen, den Effekt von genetischer Variation auf zelluläre Funktion zu untersuchen. Hierbei stehen insbesondere Epithelzellen (Deckzellen, die innere und äussere Oberflächen bedecken) und neuronale Zellen im Vordergrund. Im Cluster stehen innovative Methoden zur Manipulation primärer humaner und muriner Zellen (z.B. CRISPR Screens) zur Verfügung.

Was sind die Forschungsziele?

Der Forschungsbereich entwickelt sowohl skalierbare zelluläre Modelle für wichtige Erkrankungen des Clusters (z.B. Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, monogene Entzündungssyndrome, Neuroinflammation), führt aber auch konsequent Arbeiten zur Bestimmung zellulärer Differenzierungsmuster und Aktivitätszustände mittels Einzelzellsequenzierung fort. Wichtige Ziele sind die genaue Bestimmung von epigenetischen Veränderungen von Zelltypen während chronischer Entzündung und die Hochdurchsatz-Testung von therapeutischen Substanzbibliotheken zur Korrektur komplexer molekularer Phänotypen.

Was zeichnet den Forschungsbereich aus?

Die Kombination der unterschiedlichen Expertisen der Mitglieder (Zellbiologie, Neurologie, Innere Medizin, Immunologie, Genomik ) machen die Forschungsagenda dieses RTFs international sichtbar. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf epigenetischen Mechanismen (z.B. DNA-Methylierung) als langfristige Schalter der Genexpression.

Was ist der Beitrag Ihres Forschungsbereichs zu einer Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen?

Der Forschungsbereich bietet im Cluster einen interaktiven Prozess zur effektiven Nutzung patientenspezifischer Organoide und von hiPSC abgeleiteter zellulärer Modelle zur Beschreibung individueller molekularer Krankheitsphänotypen. Individuelle Störungen regulatorischer Netzwerke im Rahmen von Entzündungskrankheiten (z.B. durch genetische Varianten) können auf mögliche Interventionspunkte getestet werden. Langfristige Perspektive ist die Entwicklung einer systematischen Plattform, bei der in Patientenzellen nach individualisierten  Wirkprinzipien (Genotyp, Methylierungsmuster) gesucht werden kann („clinical trial in a dish“) oder diese Zellen sogar individuell verändert werden können, um sie z.B. nach Reprogrammierung von entzündungsspezifischen Methylierungsmustern an einzelne Patienten als Transplantat zurückzugeben.

Zusammenarbeit mit anderen Forschungsbereichen im Cluster

RTF I für Genetik, RTF II für mikrobielle Analysen, RTF V für Integration von Proteomik und Metabolomik. RTF VI für Einzelzellanalysen.

Mitglieder

Prof. Dr. rer. nat. Dieter Adam

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Priv.-Doz. Dr. Tobias Ankermann

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Kinder- und Jugendmedizin I

Prof. Dr. med. Alexander Arlt

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I

Prof. Dr. John Baines

Vollmitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Institut für Experimentelle Medizin
Evolutionäre Genomik

Prof. Dr. med. Thorsten Bartsch

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Neurologie

Prof. Dr. Christoph Becker-Pauly

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Biochemisches Institut
Degradomics of the Protease Web

Priv.-Doz. Dr. Philipp von Bismarck

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Kinder- und Jugendmedizin I

Dr. Florian Bleibaum

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Biochemisches Institut
Molecular Cell Biology and Transgenic Research

Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. Thomas Bosch

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Zell- und Entwicklungsbiologie

Prof. Dr. Marc Ehlers

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Institut für Ernährungsmedizin
Immunologie und Glykoanalytik

Prof. Dr. David Ellinghaus

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (ZMB)

Prof. Dr. Jeanette Erdmann

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Kardiogenetik

Dr. rer. nat. Maren Falk-Paulsen

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
AG Prof. Rosenstiel

Prof. Dr. rer. nat. Andre Franke

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Genetics & Bioinformatics

Prof. Dr. Sabine Fuchs

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Unfallchirurgie
Experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie

Prof. Dr. Dr. Jens Habermann

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Chirurgie

Dr. rer. nat. Robert Häsler

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Molecular Cell Biology

Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Janka Held-Feindt

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Neurochirurgie

Dr. Matthias Hübenthal

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Jun.-Prof. Dr. Sabrina Jabs

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
AG Prof. Rosenstiel

Prof. Dr. rer. biol. hum. Ottmar Janssen

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Dr. Eun Suk Jung

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Genetics & Bioinformatics

Prof. Dr. med. Dietrich Kabelitz

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Prof. Dr. Christoph Kaleta

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Experimentelle Medizin
c/o Transfusionsmedizin

Prof. Dr. Christine Klein

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Neurogenetik

Prof. Dr. Jörg Köhl

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Systemische Entzündungsforschung

Prof. Dr. rer. nat. Stefan Krautwald

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin IV - Nieren und Hochdruckerkrankungen
Nephrologisches Forschungslabor

PD Dr. Tanja Lange

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Rheumatologie und klinische Immunologie

Priv.-Doz. Dr. Marcus Lettau

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Prof. Dr. Ralf Ludwig

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Model Systems of Inflammatory Skin Diseases

Priv.-Doz. Dr. Franz-Josef Müller

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Zentrum für Integrative Psychatrie ZIP gGmbH

Dr. rer. nat. Christian Peters

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Dr. Aleksandar Rakovic

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Neurogenetik

Prof. Dr. Karina Reiß

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Prof. Dr. Gabriela Riemekasten

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Rheumatologie und klinische Immunologie

Prof. Dr. med. Christoph Röcken

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Pathologie

Prof. Dr. Stefan Rose-John

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Biochemisches Institut
Zytokine, Rezeptoren und Metalloproteasen

Prof. Dr. med. Philip Rosenstiel

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Molecular Cell Biology

Prof. Dr. rer. nat. Susanne Sebens

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Experimentelle Tumorforschung (IET)

Dr. Philip Seibler

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Neurogenetik

Prof. Dr. Bernhard Thalheim

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Informatik
Technologie der Informationssysteme

Prof. Dr. Andreas Tholey

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Experimentelle Medizin
Systematische Proteomics und Bioanalytik

Florian Tran

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I

Prof. Dr. Admar Verschoor

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Systemische Entzündungsforschung

Prof. Dr. Stephan Weidinger

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Prof. Dr. Siegfried Wolffram

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Tierernährung und Stoffwechselphysiologie