Krebsforschung – Helmholtz-Wissenschaftler an EU-Projekt zur Modellierung von Signalwegen beteiligt

Eine Krebserkrankung ist durch verbesserte Früherkennungsmethoden und neuartige Therapien heute so gut beherrschbar wie nie zuvor. Trotzdem stellen die komplexen molekularen Zusammenhänge und die Vielzahl verschiedener Krebsformen bei zeitgleich steigenden Fallzahlen die Medizin vor eine enorme Herausforderung.

Vorhersage der Eigenschaften komplexer Signalwege

Daher suchen Wissenschaftler mit Hochdruck nach Möglichkeiten, um die komplexen regulatorischen Netzwerke in Krebszellen zu entwirren. Dazu verwenden sie zahlreiche neue Methoden, allen voran die sogenannten Omics*. Darunter fallen beispielsweise Exom- und Transkriptom-Sequenzierungen sowie Proteomics. Die Herausforderung besteht darin, die enormen Mengen von erzeugten Daten so zu verarbeiten, dass sich ein schlüssiges Gesamtbild ergibt. Anhand dessen wollen Wissenschaftler dann aufzeigen, welchen Einfluss Veränderungen der Gene und deren Aktivität haben. Auf diese Weise könnte man möglicherweise auch bisher unbekannte Mechanismen verstehen bzw. per Computer vorhersagen.

Hier soll das EU-geförderte Forschungskonsortium CanPathPro entscheidende Fortschritte bringen: Wissenschaftler aus sechs Ländern bündeln darin ihre Expertise, um eine Plattform für die Analyse von Signalübertragungswegen bei Krebs zu entwickeln. Die Forscher verwenden dazu eine Kombination von experimenteller Krebsforschung und systembiologischen Methoden, um Hypothesen zu formulieren und zu überprüfen. Dafür erhalten sie im Rahmen der Förderinitiative Horizon 2020 insgesamt 11 Millionen Euro über fünf Jahre.

Dynamische Modelle für Big Data

Davon etwa eine Million Euro erhält die Nachwuchsgruppe um Dr. Jan Hasenauer, die am Institute of Computational Biology (ICB) des Helmholtz Zentrums München angeschlossen ist. Ihr Anteil im Projekt besteht vor allem darin, die großen Datenmengen, die die anderen Partner erheben, beherrschbar zu machen. „Big Data ist ein omnipräsentes Thema in der modernen Krebsforschung“, erklärt Jan Hasenauer. „Wir entwerfen mechanistische dynamische Modelle, um die enormen Datenmengen, die durch neue Ansätze verfügbar sind, zu ordnen und zu interpretieren.“

Die im Rahmen von CanPathPro generierten Daten sollen dabei helfen, in der Zukunft die bei Krebs betroffenen Kommunikationswege der Zellen vorherzusagen und diese Daten mit denen des Patienten abzugleichen, um möglichst optimale Therapieoptionen auszuwählen und neue Zielstrukturen für den Einsatz von Arzneimitteln aufzudecken. Die entwickelten Modelle können mit Patientendaten individualisiert werden. Dies macht sie auch über die Krebsforschung/-therapie hinaus auf andere Krankheiten anwendbar.

Weitere Informationen

Hintergrund:
* Der Begriff Omics bezieht sich auf mehrere Technologien, die unter anderem zur Erforschung biomedizinischer Fragestellung herangezogen werden. Da sie im Englischen alle auf die Endung –omics enden, wurde dies zum Oberbegriff für derartigen Technologien. Allen gemein ist der Versuch, eine bestimmte Molekülklasse in einer Probe möglichst vollumfänglich zu beschreiben. Beispielsweise versucht man durch Proteomics, alle Proteine in einer Probe zu detektieren. Vor allem technische Verbesserungen haben dazu geführt, dass dieser je nach Probe sehr anspruchsvolle Ansatz immer besser gelingt. Dies führt zu einer stetig steigenden Zahl von Daten, deren Beherrschung sich das hier beschriebene Projekt widmet.

CanPathPro wird koordiniert von Alacris Theranostics GmbH (Deutschland). Darüber hinaus sind folgende Institutionen beteiligt: European Centre for Biological and Medical Research (Frankreich); Netherlands Cancer Institute (Niederlande); Leibniz Institute on Aging – Fritz-Lipmann Institute (Deutschland); Spanish National Research Council (Spanien); Biognosys AG (Schweiz); Simula Research Laboratory AS (Norwegen); Finovatis SAS (Frankreich).

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.100 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 34.000 Beschäftigten angehören.

Das Institut für Computational Biology (ICB) führt datenbasierte Analysen biologischer Systeme durch. Durch die Entwicklung und Anwendung bioinformatischer Methoden werden Modelle zur Beschreibung molekularer Prozesse in biologischen Systemen erarbeitet. Ziel ist es, innovative Konzepte bereitzustellen, um das Verständnis und die Behandlung von Volkskrankheiten zu verbessern.

Ansprechpartner für die Medien
Abteilung Kommunikation, Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg – Tel. +49 89 3187 2238 – Fax: +49 89 3187 3324 – E-Mail:

Fachlicher Ansprechpartner:
Dr. Jan Hasenauer, Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Computational Biology, Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg – Tel. +49 89 3187 2788 – E-Mail:

 

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