Systembiologen loten internationale Kooperationen aus

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Kooperation mit System: Französische und deutsche Systembiologen wollen sich besser vernetzen und trafen sich zu einer Tagung in Berlin. Quelle: fotolia.de

04.12.2012  - 

Mit den Methoden der Systembiologie greifen Forscher nach dem großen Ganzen. Statt die Funktion einzelner Proteine oder Gene zu beleuchten, wird versucht, einen Überblick über den Gesamtzustand eines Systems zu gewinnen. Allein die schiere Masse der dafür zu verarbeitenden Daten verlangt häufig schon nach Forschungskooperationen. Bei einem bilateralen Systembiologie-Workshop am 23. November in Berlin berichteten deutsche und französische Wissenschaftler, wie die systembiologische Forschung in ihren Ländern aufgestellt ist. Zudem wurden Möglichkeiten für eine engere Zusammenarbeit ausgelotet.

Die überbordenden Hoffnungen aus der Zeit des Humangenomprojekts haben sich zwar noch nicht erfüllt, dennoch haben Biologie und Medizin einen kräftigen Schub erhalten: Mit einem Schlag lagen riesige Datenmengen vor, die es auszuwerten galt. Zum ersten Mal konnte auf globaler Ebene nach bisher unbekannten Wirkungsketten gefahndet werden. Das Problem: Um den Datenschatz zu heben, mussten die Forscher ganz neue Werkzeuge entwickeln, mit denen aus der Informationsflut überprüfbare Hypothesen abgeleitet werden konnten. Heute, mehr als ein Jahrzehnt nach dem ersten großen Durchbruch, integrieren die Forscher immer weitere Daten in die bestehenden Modelle: Da werden alle zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhandenen Proteine einer Zelle erfasst, oder es wird bestimmt, welche Gene gerade aktiv sind. Klar ist: Die immer komplexer werdenden Modelle der Systembiologen können von einzelnen Wissenschaftlern oder Gruppen kaum noch optimal ausgenutzt werden. Hier ist Zusammenarbeit gefragt.

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Krebsentstehung im Fokus

Am 23. November trafen sich in der französischen Botschaft in Berlin etwa 70 deutsche und französische Systembiologen, um die eigenen Arbeiten vorzustellen und nach möglichen neuen Partnern Ausschau zu halten. Nikolaus Rajewsky, Wissenschaftlicher Direktor des Berliner Instituts für Medizinische Systembiologie BIMSB (zum Profil...), will mit seinem Team aufklären, wie die Expression von Genen auch nach ihrem Ablesen gesteuert werden kann. Eine Schlüsselrolle könnten kleine RNA-Moleküle, etwa sogenannte microRNAs, spielen. Sie binden an die Boten-RNA, die den Bauplan für ein Protein enthält und verhindern damit, dass das jeweilige Protein auch tatsächlich produziert wird.  

Computermodelle sagen Wirkung vorher

Der Krebsforschung könnte die Systembiologie einen neuen Schub verliehen. Firmen wie die Berliner Alacris Theranostics GmbH haben sich darauf spezialisiert, den systembiologischen Datenschatz für die Onkologie zu heben. Im Computerprogramm Modcell werden Genom- und Transkriptom-Daten mit Informationen zu Signalkaskaden in der Zelle und zu den Folgen von bestimmten Erbgutveränderungen mit weiteren Daten kombiniert. So entsteht eine virtuelle Zelle, mit der sich neue Wirkstoffkandidaten schon im Computer untersuchen lassen. Das senkt die Wahrscheinlichkeit von teuren Fehlschlägen in späteren Phasen der Medikamentenentwicklung. „Wenn wir die Zulassungschance verdoppeln könnten, würde das viel Zeit und Geld sparen“, sagte Firmenchef Bodo Lange im Gespräch mit biotechnologie.de. Neben der virtuellen Krebszelle, arbeiten andere Forschungsverbünde in Deutschland beispielsweise an der virtuellen LeberIn dieser Folge der Kreidezeit erklären wir, was sich hinter dem Begriff Systembiologie verbirgt.Quelle: biotechnologie.tv, oder an einer Modellierung der Wechselwirkungen zwischen Körperzelle und Virus (Viroquant) (mehr...). 

Auch die französische Systembiologie legt einen Schwerpunkt auf die Krebsforschung.  Das zeigt sich am Beispiel des Institut Curie in Paris. Unter den 15 Forschungsabteilungen am Institut ist das Team von Emannuel Barillot ein Exot. „Wir sind die einzige Arbeitsgruppe ohne eigene Laborräume“, so der Wissenschaftler. Sein Arbeitgerät sind stattdessen Zettel, Stift und Computer. Das Ziel: Die mit Hochdurchsatz-Verfahren gewonnenen Daten zu einer Interaktionskarte aufbereiten, anhand welcher sich die Krebsentstehung und das Tumorwachstum auf molekularer Ebene verfolgen lassen. Das Zusammenführen von genetischen Sequenzen, Proteomanalysen und Ergebnissen aus der Untersuchung von Gewebeproben soll neue Ansatzpunkte im Kampf gegen das Leiden liefern.  

e:Med soll systembiologische Forschung vorantreiben

In Deutschland unterstützt das Bundeministerium für Bildung und Forschung (BMBF) entsprechende Projekte im Rahmen unterschiedlicher Förderinitativen. „Das Rahmenprogramm Gesundheitsforschung beschreibt unsere strategischen Ziele bei der Forschungsförderung in diesem Bereich“, berichtete Karin Effertz vom BMBF. Gerade erst hat ihr Haus ein neue Fördermaßnahme namens e:Med aufgelegt. Rund 200 Millionen Euro sollen in den nächsten acht Jahren fließen, um die Forschung in der Systemmedizin zu unterstützen. Wie funktionieren die molekularen Netzwerke im menschlichen Körper? Wie lassen sie sich beeinflussen um Krankheiten zu heilen? Solche Fragen sollen im Rahmen des Programms erforscht werden. „Besonderen Wert legen wir auf die aktive Teilnahme an internationalen Großprojekten oder grenzüberschreitenden Kooperationen“, betonte Effertz vor den Wissenschaftlern in Berlin. Zumindest indirekt könnten also auch die französischen Forscher von den deutschen Fördermillionen profitieren.

  

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