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SFB 1550: Molekulare Schaltkreise von Herzerkrankungen
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 464424253
Herzerkrankungen stellen weltweit eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität dar. Insbesondere die Herzinsuffizienz und Rhythmusstörungen, die auf vererbte Kardiomyopathien und erworbene Ursachen zurückgehen, belasten das Gesundheitssystem stark. Um die Prognose zu verbessern, sehen wir einen dringenden Bedarf für individuellere und maßgeschneiderte Behandlungen. Jüngste Fortschritte bei den Krankheitsmodellen und den Multi-OMICs-Technologien ermöglichen es heute, das komplexe Zusammenspiel der primären Ätiologie und der Risikokonstellationen von Herzerkrankungen besser zu erfassen. Der SFB 1550 integriert das Wissen über spezifische Ursachen, Signalwege und Phänotypen, indem experimentelle Daten und Patientendaten mit systembiologischen und mathematischen Modellierungsansätzen miteinander verknüpft werden. Auf diese Weise wollen wir die zugrunde liegenden molekularen Schaltkreise von Herzerkrankungen entschlüsseln. Wir gehen davon aus, dass jeder Herzerkrankungsphänotyp durch spezifische molekulare Schaltkreise verursacht wird, die sich teilweise mit anderen Phänotyp-Schaltkreisen überschneiden. Das Verständnis dieser Überschneidungen wird es uns ermöglichen, die zentralen Schnittstellen zu erkennen, und so den Weg für neue sichere translationale Konzepte zur Vorhersage, Vorbeugung und Behandlung von Herzerkrankungen zu ebnen. Die Projekte wurden so ausgewählt, dass sie gemeinsam die folgenden grundlegenden Fragen behandeln: Wie führen Genmutationen zu einer Um-Programmierung der Herzmuskelzellfunktion, wie wirken sich Stresssignale auf die Herzmuskelzellfunktion und ihre instruktive Signale für andere Zellpopulationen im Herzen aus, wie wirken Gene und Umwelteinflüsse zusammen, um die Herzmuskelzellfunktion zu regulieren, und was sind die wichtigsten gemeinsamen molekularen Knotenpunkte bei vererbten und erworbenen Herzerkrankungen? Wir glauben, dass Genotyp-informierte mechanistische Forschung und die Aufdeckung des Einflusses von Umweltfaktoren Mechanismen nahe an den Wurzeln der Krankheit identifizieren, überlappende molekulare Schaltkreise und gemeinsame Krankheitsmechanismen entschlüsseln, das komplexe Zusammenspiel zwischen klassisch getrennt untersuchten Prozessen und verborgenen Relais aufdecken, und herzmuskelzelleigene Signale, die die kardiale Mikroumgebung steuern, entlarven werden. Zur Synergiemaximierung, werden wir uns in der ersten Förderperiode auf herzmuskelzelleigene Mechanismen auf den Ebenen der Genexpression und Proteinhomöostase konzentrieren. Wir sind überzeugt, dass nur ein detailliertes Verständnis der einzelnen Komponenten und Drähte der zugrundeliegenden molekularen Schaltkreises konzeptionelle Fortschritte ermöglichen wird. Unser interdisziplinäres Team engagiert sich in hohem Maße für dieses gemeinsame Vorhaben und besitzt die Expertise, Entdeckungen zu machen, die in späteren Förderperioden schrittweise in Translation gebracht werden können, um schließlich den einzelnen Herzpatienten besser zu behandeln.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
- A01 - Metabo-epigenetische Regelkreise in Herzerkrankungen, die durch vererbte und erworbene Lipidakkumulation verursacht werden (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Backs, Johannes ; Schulze, Almut )
- A02 - Funktion und Modulation von genomischen Kardiomyopathie-Enhancern (Teilprojektleiter Gilsbach, Ralf )
- A03 - Zusammenspiel von Epigenetik und Stoffwechsel bei kardialen Laminopathien (Teilprojektleiterin Dobreva, Gergana )
- A04 - Modellierung und Entschlüsselung der Mechanismen der linksventrikulären NonCompaction Kardiomyopathie (Teilprojektleiterin Furlong, Ph.D., Eileen E. M. )
- A05 - Die Rolle des Spleiß-Ziels CAMK2D bei RBM20-Kardiomyopathie (Teilprojektleiter van den Hoogenhof, Ph.D., Maarten )
- A06 - Bestimmung des regulatorischen Netzwerks von RBM20 (Teilprojektleiter Steinmetz, Ph.D., Lars )
- A07 - Die Rolle von STAR Spleiß-Faktoren im Herzen und ihre Interaktion mit RBM20 (Teilprojektleiter Meder, Benjamin )
- A08 - Dysregulierung des mRNA-Zerfalls bei hypertropher Kardiomyopathie mit MYBPC3 Mutation (Teilprojektleiter Seeger, Timon ; Stoecklin, Georg )
- A09 - Zufällige monoallelische Genexpression bei vererbten Kardiomyopathien (Teilprojektleiterin Heard, Ph.D., Edith )
- B01 - Einfluss des Translations-Elongation Faktors 1a auf das kardiale Wachstum und die Herzfunktion (Teilprojektleiter Heineke, Jörg )
- B02 - Unkonventionelle RNA-bindende Proteine in der Herzinsuffizienz (Teilprojektleiter Hentze, Matthias ; Völkers, Mirko )
- B03 - Rolle von FYCO1 in der kardialen Autophagie und der Adaptation an myokardialen Stress (Teilprojektleiter Frey, Norbert )
- B04 - Die Rolle des AP-1-Transkriptionskomplexes bei der Umgestaltung des Herzens (Teilprojektleiterin Beisaw, Arica )
- B06 - Kardiokrine Faktoren als Regulatoren der kardialen Homöostase und Fibrose (Teilprojektleiter Leuschner, Florian )
- B07 - Kontrolle der kardialen Homöostase und kardiokrinen Signalwege durch Protein Arginin Methyltransfersen (Teilprojektleiter Backs, Johannes ; Dieterich, Christoph )
- B08 - Die Rolle der ETV-Transkriptionsfaktoren in der atrialen Kardiomyopathie (Teilprojektleiterin Schmidt, Constanze )
- B09 - Molekulare Schaltkreise in der Entstehung Katecholamin-induzierter ventrikulärer Arrhythmien (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Freichel, Marc ; Levinson, Ph.D., Rebecca )
- B10 - Entschlüsselung der molekularen Schaltkreise bei kardialem Remodeling und Dysfunktion durch einen integrativen reversen Ansatz (Teilprojektleiter Frey, Norbert ; Saez-Rodriguez, Julio )
- INF - INFrastruktur für Biobanking, Datenmanagement und Bioinformatik (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dieterich, Christoph ; Saez-Rodriguez, Julio ; Weis, Tanja )
- S01 - Integriertes Graduiertenkolleg für CardioScience (Teilprojektleiter Freichel, Marc )
- S02 - Krankheitsmodellierung (Teilprojektleiter Dewenter, Matthias ; Seeger, Timon )
- Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Backs, Johannes )
Antragstellende Institution
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Beteiligte Institution
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ); European Molecular Biology Laboratory (EMBL)
Sprecher
Professor Dr. Johannes Backs