RTV VIII: Theoretische Entzündungsmodelle

Koordinatoren: H. Busch (UzL), C. Kaleta (CAU), A. Traulsen (MPI)

Die Forschenden in RTF VIII wollen anhand von Computermodellen aufklären, welche molekularen Prozesse an der Krankheitsentwicklung von chronischen Entzündungen beteiligt sind und den Krankheitsverlauf sowie das Therapieansprechen bestimmen. Zu diesem Zweck verwenden sie systemmedizinische Ansätze, die auf sehr umfangreichen Datensätzen aus den Bereichen Mikrobiom, Genetik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik aufbauen.

Worauf baut die Arbeit des Forschungsbereichs auf?

Derzeit fehlen sowohl Methoden, die in der Lage sind, verschiedene Hochdurchsatzexperimente zu integrieren, als auch wenig systemisches Wissen über den Anteil verschiedener Organsysteme an der Pathogenese von Entzündungskrankheiten. Darüber hinaus ist die Rolle des Mikrobioms als potenzieller Treiber oder bloßer Begleiter in der Pathologie von Entzündungskrankheiten aufgrund seiner immensen Komplexität nur unzureichend verstanden.

Was sind die wichtigsten Forschungsziele?

Ziel von RTF VIII ist die Rekonstruktion von Multiskalenmodellen, die metabolische und immunologische Prozesse kombinieren, die an der Pathogenese von Entzündungskrankheiten beteiligt sind. Die Beteiligten werden diese Modelle nutzen, um ein besseres Verständnis für die molekulare Interaktion bei Entzündungen sowohl innerhalb des Immunsystems als auch zwischen dem Mikrobiom und seinem Wirt zu gewinnen. So wollen sie das komplexe Geflecht der Wechselwirkungen zwischen dem Immunsystem, dem Mikrobiom und dem Wirt entwirren, um wichtige molekulare Prozesse zu identifizieren, die an der Pathogenese von Entzündungskrankheiten beteiligt sind. Mit diesem Wissen können sie Marker entwickeln, die es ihnen ermöglichen, den Verlauf von Entzündungskrankheiten auch während der Behandlung zu überwachen und Behandlungsentscheidungen gezielter zu treffen.

Was zeichnet den Forschungsbereich aus?

RTF VIII wird eine einzigartige Modellierungsplattform entwickeln, die metabolische und immunologische Modelle von Wirt und Mikrobiota kombiniert, die es erstmals ermöglichen wird, mechanistische Hypothesen über die Beteiligung des Mikrobioms an der Pathologie entzündlicher Erkrankungen abzuleiten. Darüber hinaus wird diese Modellierungsplattform es ermöglichen, verschiedene experimentelle Datensätze zu verschiedenen Aspekten der Entzündung (Transkriptom, Genom, Proteom, Metabolom) in ein kohärentes Modell zu integrieren und so die Identifizierung der beteiligten Prozesse über diese Skalen hinweg zu erleichtern.

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

Die in RTF VIII entwickelten Ansätze ermöglichen die Abbildung von patientenspezifischen Daten und erleichtern so die Rekonstruktion von patientenspezifischen Modellen. Dadurch ermöglichen diese Modelle die Identifizierung von patientenspezifischen molekularen Prozessen, die bei Entzündungen dereguliert werden, und eine patientenspezifische Überwachung des Behandlungserfolgs erlauben.

Zusammenarbeit mit anderen Forschungsbereichen im Cluster
  • RTF I: Analyse von krankheitsbedingten Verschiebungen im Stoffwechsel der Mikrobengemeinschaften
  • RTF I,RTF V, RTF VI: Identifizierung von krankheitsassoziierten genetischen Loci mittels Integration von genetischen Daten, Genexpression und Stoffwechselinformation 
  • TI-I: Entwicklung von integrierten Computermodellen der Mikrobiom-Wirt Interaktion bei Entzündungskrankheiten zur Identifizierung möglicher Interventionsziele
  • RTF II: Experimentelle Charakterisierung von für die Erkrankung entscheidenden Mikrobenarten
  • RTF IV, TI-2, TI-4, CD-5: Modelle zur Identifizierung von Krankheitsmechanismen aus Hochdurchsatzdaten von Patienten, Tiermodellen oder Immunzellen werden iterativ experimentell validiert und verbessert
Mitglieder

Prof. Dr. rer. nat. Petra Bacher

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Prof. Dr. John Baines

Vollmitglied

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

Prof. Dr. med. Marcus Both

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Diagnostische Radiologie

Hauke Busch

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
System Biology of Inflammatory Diseases

Prof. Dr. rer. nat. Astrid Dempfle

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Medizinische Informatik und Statistik

Marc Ehlers

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Institut für Ernährungsmedizin
Immunologie und Glykoanalytik

Dr. Eva Ellinghaus

Vollmitglied

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

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. Yask Gupta

Assoziiertes Mitglied

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

Prof. Dr. rer. nat. Robert Häsler

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Dr. Marc Höppner

Vollmitglied

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

Prof. Dr. Sabrina Jabs

Vollmitglied

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

Prof. Dr. Christoph Kaleta

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Experimentelle Medizin
c/o Transfusionsmedizin

Jörg Köhl

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Systemische Entzündungsforschung

Prof. Dr. Inke König

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Medizinische Biometrie und Statistik

Prof. Dr. rer. nat. Michael Krawczak

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Medizinische Informatik und Statistik

Prof. Dr. med. Wolfgang Lieb

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Epidemiologie

Jürgen Prestin

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Mathematik

Prof. Dr. Gabriela Riemekasten

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Rheumatologie und klinische Immunologie

PD Dr. Dominik Schwudke

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Bioanalytische Chemie
Programmbereich Infektionen

Dr. Michael Stolpe

Vollmitglied

Institut für Weltwirtschaft
The Global Health Economy

Prof. Dr. Silke Szymczak

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Medizinische Biometrie und Statistik

Prof. Dr. Bernhard Thalheim

Vollmitglied

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

Prof. Dr. Arne Traulsen

Vollmitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
FG Evolutionstheorie

Jürgen Westermann

Vollmitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Anatomie

Inken Wohlers

Assoziiertes Mitglied

Universität zu Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Medical Systems Biology