Sonderforschungsbereich 1279

Nutzung des menschlichen Peptidoms zur Entwicklung neuer antimikrobieller und anti-Krebs Therapeutika

Das menschliche Peptidom (d.h. die Gesamtheit aller Peptide im menschlichen Körper) umfasst Millionen von verschiedenen Verbindungen, die zahlreiche physiologische und pathologische Prozesse steuern. Peptide sind insbesondere Schlüsselregulatoren und Effektoren der angeborenen und adaptiven Immunität und modulieren das Überleben und die metastatische Ausbreitung von Krebszellen. Bis heute wurde nur ein sehr kleiner Teil aller endogenen Peptide funktionell charakterisiert, da die enorme Komplexität des Peptidoms die Aufreinigung einzelner bioaktiver Peptide erschwert. Somit stellt das Peptidom eine kaum erforschte und nahezu unbegrenzte Quelle für die Entdeckung neuer Bioeffektoren dar.
Hauptziel des beantragten SFB ist es daher, das menschliche Peptidom zur Entdeckung von Peptiden zu nutzen, die wichtig für die Abwehr und Bekämpfung von Infektionserkrankungen und Krebs sind. Darüber hinaus werden neue Technologien angewandt und entwickelt, um körpereigene Peptide für translationale in vivo Anwendungen zu optimieren. Die Antragsteller/-innen haben in Vorarbeiten gezeigt, dass Peptidbanken aus Körperflüssigkeiten die Entdeckung neuer bioaktiver Agenzien ermöglichen, welche wichtige und oft unerwartete Rollen bei infektiologischen und/oder onkologischen Erkrankungen spielen. Ziel des SFB ist es, verfügbare bioaktive Peptide zu optimieren und Peptidbanken aus verschiedenen Körperflüssigkeiten und Geweben zur Entdeckung neuer endogener Peptide mit anti-viraler, -bakterieller und/oder -neoplastischer Aktivität zu nutzen. Die Initiative fokussiert sich auf Infektionskrankheiten und Krebs, da beide zu den wichtigsten Erkrankungen des Menschen gehören und endogene Peptide oft antimikrobielle und antineoplastische Aktivität besitzen und somit gute Perspektiven für therapeutische Entwicklungen bieten.
Um das Erreichen dieser ehrgeizigen Ziele sicherzustellen, wird der beantragte SFB in drei kooperative Forschungsbereiche gegliedert: Projekte im Bereich A konzentrieren sich auf die Entdeckung, Charakterisierung und Optimierung von antimikrobiellen Peptiden. Ziel des Forschungsbereichs B ist es, die biologische Rolle von endogenen Peptiden bei der Entstehung und Ausbreitung von Krebs zu verstehen. Dabei steht insbesondere die Interaktion von Leukämie- und Krebsstammzellen mit ihrer Mikroumgebung im Fokus. Wesentliches Ziel der Projekte im Bereich C ist die Anwendung neuartiger Werkzeuge und Methoden zur Optimierung der Aktivität, Stabilität und Freisetzung der in den Bereichen A und B bearbeiteten bioaktiven Peptide. Darüber hinaus werden neuartige Technologien der Quantenphysik genutzt, um die Struktur und Wirkmechanismen von Peptiden mit bisher unerreichter Auflösung und Sensitivität abzubilden. Die Forschungsprojekte werden durch zwei Technologieplattformen unterstützt: Die erste stellt Peptidbanken zur Verfügung und unterstützt die wissenschaftlichen Projekte bei der Aufreinigung, Synthese, Charakterisierung, Modellierung und Optimierung von bioaktiven Peptiden. Die zweite zentrale Plattform stellt Modelle und Technologien zur Analyse der Verteilung, Verträglichkeit und Bioverfügbarkeit von Peptiden in vivo zur Verfügung.
Der SFB eröffnet ein neues, höchst anspruchsvolles Forschungsgebiet, um grundlegend neue Erkenntnisse zur Rolle endogener Peptide bei infektiösen und onkologischen Prozessen zu gewinnen und diese zur Entwicklung neuer Peptid-basierter Verfahren und Therapeutika zu nutzen.

Sprecher

Kirchhoff, Frank, Prof. Dr. Dr.

Institute of Molecular Virology
Ulm University Medical Center
Meyerhofstr. 1
89081 Ulm
Tel: 0731 50065150
frank.kirchhoff(at)uni-ulm.de

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