Scientists from the Medical Faculty of Heidelberg University, Heidelberg University Hospital and EMBL, together with researchers from Sweden, have been awarded an ERC Synergy Grant worth 10 million euros for their CartoHostBug project to investigate the interactions between the human host and the microbiome in the gut.
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Das menschliche Mikrobiom besteht aus vielen Milliarden Mikroorganismen. Sie bewohnen unseren Körper – insbesondere den Darm – und tragen in vielerlei Hinsicht zu Gesundheit und Krankheit bei. Das Forscherteam von Professor Julio Saez-Rodriguez, Leiter des Instituts für Computational Biomedicine an der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg, untersucht das Mikrobiom und seine Wechselwirkungen mit den Zellen im menschlichen Körper. Hierfür entwickeln sie neuartige Computer- und Machine-Learning-Ansätze, um molekulare Veränderungen in menschlichen Zellen bei Krankheiten besser zu verstehen.
Bislang wurde das Mikrobiom des Darms in der Regel indirekt aus Stuhlproben der Patientinnen und Patienten analysiert. Im Stuhl befinden sich neben Nahrungsresten sowohl Bakterien des Mikrobioms als auch menschliche Zellen der Darmschleimhaut. Den bisherigen Analysen fehlten jedoch räumliche Informationen - wo im Darm sich bestimmte Mikroben befinden und mit welchen menschlichen Zellen sie interagieren. Das CartoHostBug-Projekt, eine Zusammenarbeit des Forscherteams von Prof. Saez-Rodriguez mit den Teams von Dr. Georg Zeller vom EMBL, Professor Eduardo Villablanca vom Karolinska-Institut und Professor Stefania Giacomello vom KTH Royal Institute of Technology, soll dies nun ändern.
„Landkarten“ des Darms Die Forscher wollen mit Hilfe der räumlichen Informationen „Landkarten“ erstellen über die mikrobielle Zusammensetzung und den molekularen Status menschlicher Zellen an räumlich definierten Stellen. Dabei planen sie, die „Landkarten“ des Darms gesunder Menschen mit denen von Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen oder Dickdarmkrebs zu vergleichen. Auf der Grundlage dieser Daten wollen die Wissenschaftler Computermodelle des Ökosystems Darm entwickeln, um neue Erkenntnisse über die biologischen Prozesse zu gewinnen, die den Interaktionen zwischen Zellen und Mikrobiom bei gesunden und kranken Menschen zugrunde liegen, um letztlich neue Therapien zu entwickeln.
„Wir freuen uns darauf, unser Fachwissen in der computergestützten Biomedizin mit dem unserer Kolleginnen und Kollegen in den Bereichen Immunologie, räumliche Technologien und Mikrobiomforschung zu kombinieren", sagte Prof. Saez-Rodriquez. „Dies ermöglicht es uns, noch nie dagewesene hochauflösende räumliche Atlanten des menschlichen Darms an der Schnittstelle zwischen dem Mikrobiom und den menschlichen Zellen zu erstellen."
Das ERC Synergy Grant Der Europäische Forschungsrat (ERC), der 2007 von der Europäischen Union gegründet wurde, ist die wichtigste europäische Förderorganisation für exzellente Pionierforschung. Er fördert kreative Forscher aller Nationalitäten und jeden Alters, die Projekte in ganz Europa durchführen.
Die ERC-Synergy Grant ist ein Förderprogramm, das kleine Wissenschaftlerteams unterstützt, die sich mit großen Forschungsproblemen befassen wollen. In diesem Jahr erhalten siebenunddreißig Forschergruppen insgesamt 359 Mio. Euro. Die ERC-Synergy Grants unterstützen Forschergruppen dabei, unterschiedliche Fähigkeiten, Kenntnisse und Ressourcen zu bündeln, um mit neuen Untersuchungsansätzen oder Techniken Fortschritte zu erzielen. Der ERC-Synergy Grant ist Teil des EU-Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizont Europa".