Interdisziplinäre Forschung in der Biomedizin - Leichter gesagt als getan - Rudi Balling Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) [email protected] Kompetetive Biomedizinforschung aus Luxembourger Sicht Bescheidene Anfänge Ein Interdisziplinäres Zentrum innerhalb der Universität Fakultäten Interdisziplinäre Zentren Language Literature Humanities Arts Education Science Technology Communication Law Economics Finance Systems Biomedicine (LCSB) Security, Reliability, Trust (SNT) Das LCSB Ein interdisziplinäres Forschungszentrum Experimentelle Biologie Technologie-Platformen Bioinformatik IT Klinische Forschung Wie verhindere ich den Turmbau zu Babel? Mathematiker Computer Experten Ingenieure Biologen Chemiker Mediziner LCSB - Forschungsgruppen Experimental Neurobiology Systems Control Molecular Systems Physiology Developmental and Cellular Biology Eco-Systems Biology Systems Biochemistry Chemical Biology Bioinformatics Core Enzymology and Metabolism Computational Biology Integrative Cell Signaling Medical Translation Metabolomics Clinical & Experimental Neuroscience Die Medizin wird sich ändern Die Genomsequenzierung wird ein integraler Bestandteil der molekularen Diagnostik 9 Personalisierte Medizin Patienten Medikament wirkt, aber Nebenwirkungen Medikament wirkt nicht. Keine Nebenwirkungen Medikamt wirkt, Keine Nebenwirkungen Gleiche Diagnose Gleiches Medikament Medikament wirkt nicht und Nebenwirkungen Personalisierte Medizin • Das richtige Medikament • für die richtige Krankheit • für den richtigen Patienten 11 Was kommt auf uns zu? 12 Ein Daten-Tsunami 13 wellcome.ac.uk/ Nature 2009 Automatisierung & Miniaturisierung Genom-Sequenziergeräte Applied Biosciences, 1987 14 Oxford Nanopore, 2016 “Out-compute oder out-compete” Grundlagenforschung am LCSB Hefe-Zellen Pluripotente Stammzellen Stammzellen Zebrafische Mäuse Patienten LCSB: Ein Fokus auf neurodegenerative Krankheiten Alzheimer Parkinson Huntington ALS MultipleSclerose Parkinson´sche Erkrankung Motor-symptomsinParkinsondisease • • • Tremor Rigidität Bradykinesie Non-motor-symptomsinParkinsondisease • • • • Anosmia Gastrointestinale Störungen Schlafstörungen Depression Dopamin steuert die Kopplung von Nerven und Muskeln http://www.gehirnlernen.de/gehirn/neurotransmitter-und-ihre-bahnen/ Die Ursache der Parkinson´sche Erkrankung: Absterben von dopaminergen Nervenzellen Dauer, W. & Przedborski, S. (2003) Ursache von Parkinson: Verklumpen von Proteinen 3/23/16 Aggregation von Proteinen als Ursache von Krankheiten Alzheimer 3/23/16 Parkinson Prionen Amyloidose Gibt es Ähnlichkeiten zu einem Schlaganfall? Foto: storm / Fotolia https://www.google.com/search?q=Schlaganfall+bilder&source Neurodegeneration und Durchblutungsstörungen? Science 340, 28. June 2013 Eine Duchblutungsstörung führt zu Sauerstoffmangel Mangelnde Blutzufuhr – Sauerstoffmangel- Energiemangel http://blog.doctoroz.com/dr-oz-blog/act-fast-to-save-yourself-from-a-stroke Mitochondrien, die Energiezentrale der Zelle Science 340, 28. June 2013 Die Ursache der Parkinson´schen Erkrankung Mitochochondriale Fehlfunktion Neuro-Inflammation Verschiedene Gehirnregionen Ähnliche Mechanismen 3/23/16 Das Gehirn besteht nicht nur aus Nervenzellen • Neurons • Astrocytes • Oligodendrozytes • Microglia cells (Allen,Nature457, 675-677,2009) Die nächste Herausforderung: Schaltkreise im Gehirn 3/23/16 DieParkinson´sKrankheitskarte http://pdmap.uni.lu/pd_map/ 3/23/16 Warum ist Alzheimer häufiger bei Frauen als bei Männern? Das luxemburgische Schülerlabor 3/23/16 Scienteens – LCSB-Schülerlabor o 16/17-jährige o Verschiedene Workshops o Experimentieren in richtigen Laboren o Information über: Berufsmöglichkeiten & Studium Das LCSB-Team