Identifikation von Biomarkern und therapeutischen siRNAs

Die Entwicklung molekularer Therapien zur Verbesserung des Organerhalts im Rahmen der Alterung ist vor dem Hintergrund der demographischen Entwicklung (Zunahme des Anteils alter Menschen) von herausragender Bedeutung. Die Entwicklung solcher Therapien zielt insbesondere auf eine Verlängerung der Gesundheitsspanne im Alter.

Das Arbeitspaket gliedert sich in 2 Unterpakete:

F.a. Entwicklung therapeutischer siRNAs zur Verbesserung des Gewebeerhalts im Alter
F.b. Entwicklung von Biomarkern zur Verbesserung der Diagnostik der Regenerationsfähigkeit im Alter

F.a. Entwicklung therapeutischer siRNAs zur Verbesserung des Gewebeerhalts im Alter

SyStaR wird sich auf die prä-klinische Entwicklung von therapeutischen siRNAs konzentrieren, die funktionale Signalkomponenten beeinflussen, die die Stammzellfunktion und die Regeneration während des Alterns einschränken. siRNAs können die Verifikation/Falsifikation der funktionalen Relevanz von identifizierten Schlüsselkomponenten unterstützen. Um festzustellen, ob ein durch siRNA induzierter Knock-Down von Pathway-Komponenten die Zellfunktionen verbessern kann, werden zellbasierte In-Vitro-Systeme (Klonalitäts-Assays, Zell-Proliferation) eingesetzt. Aktive siRNAs für therapeutische Anwendung werden entwickelt werden, und präklinische Studien werden in Modellsystemen durchgeführt werden. Vorausgegangene Arbeiten der SyStaR-Forscher haben relevante Signalweg-Komponenten identifiziert, die die Stammzellfunktion und Organversorgung in alternden Mäusen mit Telomer-Dysfunktion einschränken. SyStaR wird untersuchen, ob therapeutische siRNAs, die diese Gene beeinflussen, die Organregeneration verbessern können. Die therapeutische Relevanz von siRNA-Ansätzen wurde an nichtmenschlichen Primaten gezeigt. SyStaR erwartet, dass therapeutische siRNAs in der Förderungsperiode bis zum präklinischen Stadium entwickelt werden.

F.b. Entwicklung von Biomarkern zur Verbesserung der Diagnostik der Regenerationsfähigkeit im Alter

SyStaR beabsichtigt, Biomarker für Alterung zu identifizieren, die Hinweise auf die Regenerationsfähigkeit alternder Gewebe und Stammzellpopulationen geben. SyStaR setzt Realtime-PCR-Plattformen ein, um die Genexpression auf Einzelzellebene zu analysieren und Alterungs-Marker in hoch aufgereinigten Gewebe-Stammzellen zu identifizieren. SyStaR untersucht, ob dieses Marker für Stammzellalterung die Regenerationsfähigkeit alternder Gewebe vorhersagen können. Potentielle Biomarker werden auf Basis von experimentellen Daten, systembiologischer Modellierung und Modellverifikation ausgewählt. Die identifizierten Marker-Kombinationen werden anhand von experimentellen Altersmodellen und Patienten-Stichproben validiert.

Beteiligte Arbeitsgruppen

Folgende Arbeitsgruppen sind an diesem Arbeitspaket beteiligt:

Lenhard Rudolph (Kooperationsgruppe Fritz-Lipmann-Institut)
Franz Oswald (Gastroenterology)