Loewe Medical RNomics

Loewe Medical RNomics

Die biomedizinische Forschung der letzten Jahre wurde durch die Entdeckung neuer regulatorischer Ribonukleinsäuren (RNAs) revolutioniert. Wichtige Regulationsmechanismen der Genexpression finden auf der Ebene der RNA statt; entsprechend führen Fehlregulationen innerhalb dieser RNA-abhängigen Genregulation sehr oft zu Krankheiten. Durch die rasante Entwicklung von neuen Technologien der Hochdurchsatz-Sequenzierung von Nukleinsäuren (Next-Generation-Sequencing) wurden neue RNA-Spezies, ihre Interaktionen und zum Teil auch ihre Funktionen entdeckt. Daher müssen diese Klassen von regulatorischen, nichtkodierenden RNAs gemeinsam betrachtet werden. 

In einem umfassenden Ansatz sollen im Forschungsverbund Medical RNomics microRNAs (miRNAs), lange, nichtkodierende RNAs (lncRNAs), zirkuläre RNAs (circRNAs), sowie bakterielle nichtkodierende RNAs (sRNAs) analysiert werden. Globale Netzwerkanalysen dieser RNAs werden nicht nur molekulare Einblicke in die krankheitsverursachenden Prozesse und Mechanismen der Entzündung geben, sondern auch neue diagnostische RNA-Biomarker generieren und neuartige Therapie-Strategien eröffnen. 

Der LOEWE-Schwerpunkt Medical RNomics fokussiert dazu auf die Pathophysiologie der Entzündung am Beispiel dreier wichtiger Volkskrankheiten: Tumor-, Infektions- und Herz-Kreislauferkrankungen. Experten für innovative, RNA-basierte Technologien (Projektbereich A), RNA-Prozessierung und Hochdurchsatzanalyse (RNA-Seq, CLIP-Seq, RNA-Bioinformatik, RNAi-Screening, RNA-Chemie und Antisense-Technologien) arbeiten dazu mit interdisziplinären, krankheitsbezogenen Projektgruppen (Kliniker, experimentelle Arbeitsgruppen) mit besonderer Expertise für bakterielle und virale Infektionen (Projektbereiche B/C), Herz-/Kreislauf- (Projektbereich D), und Tumorerkrankungen (Projektbereich E) zusammen.

 

Beteiligte Projektbereiche: 

Projektbereich A: Innovative RNA-Technologien

A1: CircRNAs als neue Biomarker und Therapiekonzept bei humanen Erkrankungen
Albrecht Bindereif, Justus-Liebig-Universität Gießen
 
A2: Genomweite RNA-Interaktionsanalyse von krankheitsrelevanten RNA-Bindeproteinen
Oliver Roßbach, Justus-Liebig-Universität Gießen 
 
A3: Software-Plattform zur automatisierten Auswertung und Visualisierung von Hochdurchsatzdaten aus Dual-Seq und CLIP-Seq Experimenten
Alexander Goesmann, Justus-Liebig-Universität Gießen 
 
A4: Netzwerkmanipulation mittels RNA-Chemie und Antisense-Techniken
Arnold Grünweller / Roland K. Hartmann, Philipps-Universität Marburg

 

Projektbereich B: Bakterielle Infektionen

B1: Menschliche ncRNA-Netzwerke in der überschießenden Immunantwort bei der Sepsis: Neue Zielstrukturen für Prognose und Therapie 
Bernd Schmeck, Institut für Lungenforschung, Philipps-Universität Marburg
Anke Becker, Philipps-Universität Marburg 
 
B3: Entwicklung von PNA-basierenden antisense sRNA-Therapeutika für einen humanpathogenen Modellkeim (Listeria)
Torsten Hain / Trinad Chakraborty, Justus-Liebig-Universität Gießen 
 
B4: RNA-Modifikationen als Angriffspunkt zur Vermeidung der Immunevasion von pathogenen Bakterien
Stefan Bauer, Philipps-Universität Marburg 

 

Projektbereich C: Virale Infektionen

C1: Veränderung der zellulären miRNA-Landschaft durch Infektion mit hochpathogenen Viren
Stephan Becker / Friedemann Weber, Philipps-Universität Marburg
 
C2: Expression und Funktion miRNA-122-regulierter lncRNAs und circRNAs während einer Hepatitis C Virus Infektion
Michael Niepmann, Justus-Liebig-Universität Gießen

 

Projektbereich D: Herz-Kreislauf-Erkrankung

D1: Funktionelle Charakterisierung kardiovaskularer ncRNAs
Thomas Böttger, MPI Bad Nauheim
 
D2: Extrazelluläre RNA und RNase1 als Antagonisten bei kardiovaskulären  Erkrankungen
Klaus T. Preissner, Justus-Liebig-Universität Gießen 
 
D3: Alternatives Spleißen in kardiovaskulären und muskulären Erkrankungen
Andre Schneider, MPI Bad Nauheim
 
D4: Funktionelle Charakterisierung der lncRNA Meg3 im Endothel
Reinier Boon / Stefanie Dimmeler, Goethe-Universität Frankfurt
 

Projektbereich E, Tumor-Erkrankungen

E2: Nicht-kodierende RNAs, Pathogenese und prognostische/prädiktive Biomarker bei Pankreastumoren
Malte Buchholz / Thomas Gress, Philipps-Universität Marburg 
 
E3: miR-138 als neues Ziel in Glioblastomen
Gerhard Schratt, Philipps-Universität Marburg 

 

Das Institut für Lungenforschung ist Mitglied folgender Forschungsverbünde:

  • Deutsches Zentrum für Lungenforschung
  • SFB/TR 84: Innate Immunity of the Lung
  • Coordinating Action Systems Medicine – Implementation of Systems Medicine across Europe (CaSym)
  • e:Med CAPSyS: Systems Medicine of Community Acquired Pneumonia

 

Forschungsumfeld

Am Institut für Lungenforschung steht ein komplettes molekularbiologisch ausgerüstetes Labor mit allen für die Laborarbeit notwendigen Geräten zur Verfügung. Zur Verfügung stehen Core-Facilities für Sequencing, High-End-Mikroskopie, Kleintierimaging, FACS-Sorting, und Massenspekrometrie sowie die Robotikplattform des LOEWE-Zentrums Synthetische Mikrobiologie. 

Das Institut befindet sich im Biomedizinischen Forschungszentrum (BMFZ), gemeinsam mit weiteren medizinisch-biologisch orientierten Arbeitsgruppen (Immunologie, Virologie, Kardiologie, Pneumologie) sowie einem S3- und BSL-4 Labor.