Systembiologie: Die Brücke zwischen Modell und Labor

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1 Systembiologie: Die Brücke zwischen Modell und Labor 12. Journalisten-Workshop Donnerstag, 13. November Uhr Promega GmbH Seminarraum 1 Schildkrötstraße Mannheim

2 Systembiologie - Die Brücke zwischen Modell und Labor Die Systembiologie bietet eine wichtige Grundlage, um den Einfluss von Lebensstil, Ernährung, Umwelt und genetischen Faktoren auf den Gesundheitszustand eines Menschen besser zu verstehen. Während man für biologische Kausalitäten lange Zeit lineare Signalwege postulierte (aus A folgt B, folgt C), beschreibt die Systembiologie das dynamische Zusammenspiel aller Komponenten eines biologischen Systems. So entsteht in einer Mischung aus Laborexperiment und computergestützter Datenverarbeitung ein Modell, das Wissenschaftlern und Medizinern ein besseres Verständnis von Signalübertragung und Stoffumwandlung in Zellen, Geweben, Organen und Organismen ermöglicht. Immer größere und komplexere Datenmengen stellen die Wissenschaftler allerdings vor eine enorme Herausforderung, da sie eine Datenverarbeitung mit herkömmlichen Anwendungen kaum noch ermöglicht. Nur die starke Vernetzung der MINT-Disziplinen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) machen den Fortschritt in der Systembiologie möglich. Auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Potential dieses Forschungsfeldes früh erkannt und unterstützt seit nunmehr zehn Jahren nationale und internationale Initiativen. Aktuell werden mit einem Gesamtfördervolumen von etwa 254 Millionen Euro allein auf nationaler Ebene sechs Projekte gefördert, um die Weiterentwicklung des vergleichsweise jungen Forschungsgebietes voranzutreiben. Tauschen Sie sich jetzt beim 12. Journalisten-Workshop mit Spezialisten zum Thema Systembiologie aus. Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen, bringen Ihnen in moderierten Vorträgen und gemeinsamen Diskussionsrunden folgende Themen näher: Prominente Beispiele aktueller systembiologischer Forschung Wie können wir die hohe Komplexität biologischer Systeme z.b. für die Therapie von Krankheiten zähmen? Die Kombination von quantitativen Forschungsmethoden aus Mathematik, Physik und Informatik mit neuen experimentellen Werkzeugen der Biologie hat zur Entwicklung der noch jungen Disziplin der Systembiologie geführt, die diese Fragestellungen verfolgt. Prof. Dr. Höfer vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg stellt prominente Beispiele der aktuellen systembiologischen Forschung vor. 2

3 Das Netzwerk virtuelle Leber Die Volkskrankheit Diabetes, von der bereits mehr als 7% der deutschen Bevölkerung betroffen sind, stellt eine der großen Herausforderungen in einer immer älter werdenden Gesellschaft dar. Die Leber ist hierbei von besonderer Bedeutung, da sie eine zentrale Rolle in der Regulation des Blutzuckers spielt. Die im Netzwerk Virtuelle Leber entwickelten Modelle können helfen die Veränderungen dieser Regulation, wie sie in Diabetes auftreten, besser zu verstehen. Martin König von der Charité Berlin erklärt, wie in Zukunft Modelle mit Patientendaten verknüpft und so neue personalisierte Möglichkeiten im Rahmen der Systemmedizin entstehen. Systembiologie zum Verständnis und Prävention von Infektionskrankheiten Trotz der Errungenschaften der modernen Medizin und Hygiene bleiben Infektionskrankheiten eine der Haupttodesursachen weltweit. Wo altbekannte Erreger als besiegt gelten, treten neue an deren Stelle oder die Geister von gestern tauchen im neuen Gewand auf -mit neuen Eigenschaften, die sie gefährlicher machen. Ein grundlegendes Verständnis der genetischen, metabolischen und epidemiologischen Zusammenhänge in einem integrativen Ansatz kann mit Hilfe der Systembiologie erreicht und für die Prävention und Behandlung von Infektionskrankheiten verwendet werden. Einen solchen Ansatz verdeutlicht Dr. Can Ünal von der Universität Braunschweig am Beispiel des höchst relevanten Krankenhauskeims Clostridium difficile. Kontakt für Rückfragen: Promega GmbH Christian Walczuch Tel.:

4 Programm Uhrzeit Thema Sprecher ab Empfang Prominente Beispiele aktueller systembiologischer Forschung Prof. Dr. Thomas Höfer, DKFZ, Heidelberg Das Netzwerk virtuelle Leber Matthias König, Charité Universitätsmedizin Berlin Mittagspause (Verpflegung inklusive) Systembiologie zum Verständnis und Prävention von Infektionskrankheiten Dr. Can Ünal, TU Braunschweig voraussichtliches Ende des Workshops Dauer des Vortrags jeweils 40 Minuten. Im Anschluss an die Vorträge sowie in der Mittagspause stehen Ihnen die Referenten für Diskussionen zur Verfügung. 4

5 IHRE REFERENTEN (ALPHABETISCH) Prof. Dr. Thomas Höfer Deutsches Krebsforschungszentrum, Abteilung für Theoretische Systembiologie, Heidelberg Prominente Beispiele aktueller systembiologischer Forschung Thomas Höfer leitet die Abteilung Theoretische Systembiologie am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und ist Professor an der Universität Heidelberg. Von 1988 bis 1993 studierte er Biophysik an der Humboldt-Universität Berlin und angewandte Mathematik an der University of Oxford wurde er in Oxford zum D.Phil. promoviert. Nach Forschungsaufenthalten am Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden und dem Collège in Paris wurde er zum Juniorprofessor für Theoretische Biophysik an der Humboldt-Universität berufen, 2007 ging er ans DKFZ, um dort eine Systembiologie-Forschungsabteilung aufzubauen, die sich mit Fragestellungen der Immunologie und Tumorbiologie beschäftigt. Neben seiner Forschungsarbeit ist er in Herausgebergremien wissenschaftlicher Zeitschriften und Scientific advisory boards für die akademische und industrielle Systembiologie-Forschung tätig. 5

6 IHRE REFERENTEN (ALPHABETISCH) Matthias König Charité Universitätsmedizin Berlin, Abteilung Computational Systems Biochemistry, Berlin Modellierung der Leber Systembiologie um Diabetes besser zu verstehen Matthias König hat Biophysik an der Humboldt Universität zu Berlin studiert und promoviert derzeit am Institut für Biochemie an der Charité in Berlin. Seit 2009 wird er als wissenschaftlicher Mitarbeiter über das Virtual Liver Networks finanziert, einer Forschungsinitiative der Bundesregierung mit Schwerpunkt Systembiologie und Systemmedizin mit dem Ziel ein dynamisches Modell der Leber zu erzeugen. Seine aktuelle Forschung umfasst die mathematischen Modellierung biologischer Systeme mit besonderem Fokus auf dem Stoffwechsel der Leber und Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes. 6

7 IHRE REFERENTEN (ALPHABETISCH) Dr. Can Ünal TU Braunschweig, Braunschweiger Zentrum für Systembiologie (BRICS) Systembiologie zum Verständnis und Prävention von Infektionskrankheiten Can M. Ünal (Jahrgang 1980) hat an der Universität Würzburg Biologie mit dem Schwerpunkt Mikrobiologie studiert. In seiner Diplomarbeit hat er sich mit der Identifikation neuartiger antibakterieller Sekundärmetabolite mit Hilfe einer Metagenombank aus Schwamm-assoziierten Mikroorganismen beschäftigt. In seiner Doktorarbeit am Institut für Molekulare Mikrobiologie in Würzburg mit anschließender Promotion an der TU Braunschweig befasste er sich mit der Pathogen-Wirt-Interaktion während der Legionella-Infektion. Während eines Postdoc-Aufenthalts am Universitätsklinikum Lund in Malmö untersuchte er Mechanismen der Biofilmbildung in Haemophilus influenzae. Zurzeit ist er Projektverantwortlicher im Rahmen des durch die VolkswagenStiftung finanzierten niedersächsischen Forschungsverbunds CDiff: Epidemiologie und Systembiologie des Pathogens Clostridium difficile. Gleichzeitig ist er assoziiert mit der neu gegründeten Türkisch-Deutschen Universität in Istanbul. 7