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FWF-Förderung für ein internationales und ein Einzelprojekt an der Medizinischen Universität Innsbruck

Mit den Entscheidungen der beiden letzten Vergabesitzung des FWF-Kuratoriums im Mai und im Juni fördert der Österreichische Wissenschaftsfonds FWF ein Einzelprojekt von ao.Univ.-Prof. Mag. Dr. Christoph Schwarzer vom Institut für Pharmakologie sowie eine neues Internationales Forschungsprojekt mit Beteiligung von Univ.-Prof. Dr. Zlatko Trajanoski, Direktor der Sektion für Bioinformatik am Biozentrum Innsbruck.

Die Stärkung der wissenschaftlichen Leistungsfähigkeit Österreichs im internationalen Vergleich sowie seiner Attraktivität als Wissenschaftsstandort ist das Ziel des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, Österreichs zentraler Einrichtung zur Unterstützung der Grundlagenforschung. Für die Förderung von inhaltlich stark integrierten, bilateralen Forschungsprojekten (Joint Projects) hat der FWF Abkommen mit verschiedenen internationalen Partnerorganisationen abgeschlossen, sodass  die jeweiligen nationalen Projektteile  von der jeweils zuständigen Organisation auf der Basis des „Lead-Agency-Verfahrens“ finanziert werden. Darauf basiert auch das neue internationale Forschungsprojekt „Protein-Proteininteraktionsnetzwerke für Präzisionsonkologie“ (DFG = Lead Agency), an dem der Bioinformatiker Zlatko Trajanoski beteiligt ist. Das Projekt „Modulation des Kappa Opioid Systems in der TLE“ von Prof. Christoph Schwarzer wird als Einzelprojekt gefördert.

Personalisierte Krebsprognose im Visier
Das vorrangige Ziel dieses Projekts ist es, durch einen systemmedizinischen Ansatz personalisierte Krebsprognosen zu erstellen. „Ausgehend von der Annahme, dass die Struktur von Proteinen und im Besonderen die Struktur und Topologie von Proteinkomplexen, die funktionellen Möglichkeiten von Zellen und Geweben bestimmen, werden wir uns der dringenden Aufgabe widmen, genetische Daten mit jenen molekularen und klinischen Phänotypen in Verbindung zu setzen, welche von der Funktion von Proteinkomplexen in einem spezifischen Gewebe abhängig sind“, beschreibt Zlatko Trajanoski das Forschungsvorhaben. Vor dem Hintergrund des begrenzten Verständnisses jener Mechanismen, die auf molekularer Ebene für die Ausprägung des Phänotyps verantwortlich sind und der Schwierigkeit, genetische Fehlbildungen zu Krankheits-Phänotypen und ihren räumlichen und zeitlichen Eigenschaften zuzuordnen, sollen mithilfe der Kombination genetischer Daten wie auch der modernen Systembiologie neue Möglichkeiten geschaffen werden, diese vielschichtigen, auf Mutationen basierenden genetischen Effekte zu untersuchen. „Dazu wollen wir gewebe- und tumorspezifische rechnergestützte Modelle entwickeln, in welchen patientenspezifische genetische Variation Proteininteraktionen so beeinflussen, dass sie Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Solche Modelle werden zuerst mit Hilfe bioinformatischer Vorhersagen erstellt und dann schrittweise durch die Verwendung von Validierungsdaten aus Proteomik- und Genomik-Analysen verfeinert“, erklärt Trajanoski die ersten Schritte des anspruchsvollen Projektes, in dem wichtige Datenquellen, Analysemethoden, Computerprogramme und –dienste generiert werden, um die so entwickelten Modelle anschließend einer prospektiven Validierung dreifachnegativer Brustkrebs-Proben (TNBC) zu unterziehen. Im Vergleich zu vielen biostatistischen Methoden, welche auf Korrelationsanalysen beruhen, ist das vorgestellte Forschungsprogramm einzigartig, da der Fokus der Bemühungen auf der Identifikation  mechanistischer Zusammenhänge liegt um damit höchst zuverlässige und allgemeingültige Vorhersagen ermöglicht.

Bessere Epilepsie-Therapien durch besseres Verständnis des Dynorphin/KOR Systems
Epilepsien zählen mit einer weltweiten Prävalenz von ein bis zwei Prozent zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen. Für über 30 Prozent der PatientInnen sind die derzeit zur Verfügung stehenden pharmakologischen Therapien nicht ausreichend und zudem Auslöser schwerer Nebeneffekte. Nach der Identifikation des Kappa Opioid Rezeptors (KOR) als mögliches therapeutisches Ziel, zielt dieses FWF-Projekt darauf ab, die Bedeutung des Dynorphin/KOR Systems in pathophysiologischen Vorgängen der Temporallappenepilepsie (TLE) zu verstehen und therapeutische Strategien zur Modulierung veränderter neurologischer Funktionen zu entwickeln. In diesem Projekt sollen neue Einblicke in und ein besseres Verständnis der Modulation des Dynorphin/KOR Systems in der Temporallappenepilepsie gewonnen und die zugrunde liegenden Mechanismen für eine Trennung von anfallshemmenden und unerwünschten Effekten der KOR Aktivierung durchleuchtet werden. Die Klärung des pharmakologischen und neurobiochemischen Hintergrundes dieser Trennung ist essentiell für eine effiziente Therapie der TLE mit geringeren Nebenwirkungen. Weitere Ziele sind die Identifizierung und Charakterisierung neuer, wissenschaftlich belegter KOR Liganden aus der Klasse der Diphenethylamine mit zielorientierter Pharmakologie, hoher Effizienz und Sicherheitsprofil für die Behandlung von TLE sowie ein besseres Verständnis der funktionellen Selektivität und der strukturellen und molekularen Determinanten für eine Verbesserung des Risiko/Nutzen Verhältnisses solcher Behandlungen.
Für dieses Projekt haben sich Teams der beiden Universitäten in Innsbruck (C. Schwarzer, MUI; M. Spetea, LFU) und vom Max Planck Institut für Biochemie in Martinsried (J. Liu) zusammengeschlossen. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden das Verständnis von Liganden-Rezeptor Interaktionen, den molekularen Grundlagen und KOR aktivierter Signalwege vertiefen, um neue, effizientere und besser tolerierte Therapien entwickeln zu können.

(D. Heidegger)

Links:

FWF-Programm Joint Projects
https://www.fwf.ac.at/de/forschungsfoerderung/fwf-programme/internationale-programme/joint-projects/

FWF-Programm Einzelprojekte
https://www.fwf.ac.at/de/forschungsfoerderung/fwf-programme/einzelprojekte/

Sektion für Bioinformatik
http://icbi.i-med.ac.at/

Institut für Pharmakologie
https://www.i-med.ac.at/pharmakologie/