Deutsches Zentrum für Diabetesforschung JAHRESBERICHT ANNUAL REPORT

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1 Deutsches Zentrum für Diabetesforschung JAHRESBERICHT ANNUAL REPORT 2016 Diabetes-Entstehung: Zusammenspiel vieler Organe

2 2 Das DZD ist die größte Einrichtung für Diabetesforschung in Deutschland. Ziel des DZD ist es, die Erkenntnisse und Ergebnisse der Diabetesforschung möglichst schnell vom Labor in klinische Studien und dann zum Patienten zu bringen, um Diabetes vorbeugen und behandeln zu können sowie Folgeerkrankungen zu vermeiden.

3 Inhalt Table of Contents 3 Vorwort Preface 4 Über das DZD About the DZD 6 DZD auf einen Blick DZD at a Glance 10 Vom Labor zum Patienten From lab to Patient 12 Forschungsprogramm DZD 14 Wissenschaft Der Patient im Fokus Epigenetik: Ernährungsgewohnheiten schlagen sich im Erbgut nieder 22 Diabetes und Gehirn: Das Gehirn als Schaltzentrale des Stoffwechsels 25 Diabetes und Fettleber: Nichtalkoholische Fettleber hat negativen Einfluss auf Glukosestoffwechsel 27 Typ-1-Diabetes: Neue Ansätze zur Prävention 30 Forschungsinfrastrukturen 32 Netzwerken Kommunizieren Koordinieren 34 Wissenschaftlichen Nachwuchs fördern 36 DZD Grants 38 DZD in der Öffentlichkeit 39 Höhepunkte Daten und Fakten Deutsche Zentren der Gesundheitsforschung 44 Wissenschaftliche Leistungen 45 Finanzen und Personal 46 Organisation und Gremien 48 DZD-Partner 51 Impressum 58

4 4 Vorwort Diabetes ist zu einer globalen Epidemie geworden. Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat sich die Zahl der Menschen mit Diabetes seit 1980 von 108 Millionen bis heute auf etwa 422 Millionen nahezu vervierfacht. Angesichts dieser deutlichen Zunahme hat die WHO die Stoffwechselerkrankung 2016 stärker in den Fokus gerückt und das Thema Diabetes in den Mittelpunkt des Weltgesundheitstages gestellt. Diese Zahlen machen deutlich, wie dringend neue wirk same Präventionsmaßnahmen und innovative Behandlungsformen benötigt werden. Bei uns im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung arbeiten Spezialisten unterschiedlicher Disziplinen zusammen, um maß ge schnei derte Ansätze zur Prävention, Diagnostik und Therapie des Diabetes zu entwickeln. Mit unserer Arbeit wollen wir dazu beitragen, eine Zukunft ohne Diabetes zu ermöglichen. Dazu untersuchen wir alle Aspekte der Erkrankung von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Forschung des Typ-1- und Typ-2-Diabetes. Wichtige Fragen sind: Welchen Einfluss haben Leber oder Gehirn auf die Entstehung von Diabetes? Wie wirken sich Umweltfaktoren auf den Aktivitätszustand von Genen aus? Wie kann man Beta zellen schützen? Wie lassen sich Folgeerkrankungen vermeiden? Um diese Fragestellungen untersuchen zu können, baut das DZD Academies auf, in denen die translationale Forschung im Vordergrund steht. In den Fokus der Wissenschaft rückt auch immer stärker das Thema Epigenetik. Wegweisende Forschungsergebnisse des DZD aus dem vergangenen Jahr deuten darauf hin, dass die epigenetische Vererbung eine weitere wichtige Ursache für den weltweiten dramatischen Anstieg der Diabetes-Prävalenz sein könnte. Wir freuen uns, Ihnen in diesem Jahresbericht auch einen Einblick in unser international bekanntes Nachwuchs förderprogramm zur Ausbildung und Gewinnung talentierter junger Ärzte und Naturwissenschaftler sowie in die Öffentlichkeitsarbeit zu geben. Das erfolgreiche Jahr 2016 ist für uns ein Ansporn, weiter an neuen personalisierten Präventions- und Therapiekonzepten zu arbeiten, um künftig Diabetes besser vorbeugen und behandeln zu können. Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Ulrich Häring DZD-Vorstand Prof. Dr. Dr. h.c. Martin Hrabe de Angelis DZD-Vorstand Prof. Dr. Dr. h.c. Michael Roden DZD-Vorstand

5 5Vorwort Preface Preface Diabetes has become a global epidemic. According to estimates by the World Health Organization (WHO), the number of people with diabetes has almost quadrupled since 1980 from 108 million to about 422 million. In view of this significant increase, WHO intensified its focus on the metabolic disease in 2016 and selected diabetes as central theme of World Health Day. WHO estimates that by the year 2030, diabetes will be one of the world's seven leading causes of death. These figures and developments clearly show the need for new effective preventive measures and innovative forms of treatment. In the German Center for Diabetes Research (DZD), specialists from different disciplines work together to develop personalized approaches for the prevention, diagnosis and treatment of diabetes. The DZD has an ambitious vision: With our work, we want to contribute to "a future without diabetes". To this end, using various approaches ranging from basic research to clinical research, we are investigating all aspects of type 1 and type 2 diabetes. Important questions are: What is the effect of the liver or brain on the development of diabetes? How do environmental factors affect the activity of genes? How can beta cells be protected? How can diabetes sequelae be prevented? To investigate these questions, the DZD is establishing academies which focus on translational research. Epigenetics is increasingly moving into the focus of science. Last year's groundbreaking research results suggest that epigenetic inheritance could be another important cause of the worldwide dramatic increase in diabetes prevalence. We are pleased to provide insight into our internationally renowned program for the promotion of young scientists, which recruits and trains talented young physicians and scientists. The successful year 2016 as well as societal outreach us to continue working on new personalized prevention and therapy concepts in order to better prevent and treat diabetes in the future. Prof. Dr. Annette Schürmann DZD-Sprecherin Prof. Dr. Dr. Michele Solimena DZD-Sprecher Dr. Astrid Glaser DZD-Geschäftsführerin

6 6 Über das DZD Forschen für eine Zukunft ohne Diabetes Über das DZD About the DZD Immer mehr Menschen erkranken an Diabetes. Derzeit sind allein in Deutschland knapp 7 Millionen Menschen von der Stoffwechselerkrankung betroffen. Tendenz weiter steigend: Jedes Jahr erhalten bis zu Menschen zum ersten Mal die Diagnose Diabetes mellitus. Dieser Diabetes-Epidemie will das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung (DZD) entgegenwirken. Ziel des DZD ist es, die Erkennt nisse und Ergebnisse der Diabetesforschung möglichst schnell vom Labor zum Patienten zu bringen, um Diabetes vorbeugen und behandeln zu können. Im Fokus der Arbeit des DZD stehen vor allem Typ-1- und Typ-2-Diabetes. Ein Großteil der Menschen mit Diabetes etwa 90 Prozent leiden an Typ-2-Diabetes. Ursachen für diese Stoffwechselerkrankung sind unter anderem Übergewicht, Bewegungsmangel zusammen mit einer genetischen Veranlagung für einen Typ-2-Diabetes. Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, bei der die Abwehrzellen des Immunsystems die Insulin-produzierenden Betazellen in der Bauchspeichdrüse angreifen und zerstören. Hat die Zerstörung der Betazellen ein bestimmtes Maß überschritten, bricht die Stoffwechselerkrankung aus. In Deutschland sind derzeit etwa Kinder und Jugendliche unter 19 Jahren von Typ-1-Diabetes betroffen. Interdisziplinäre Zusammenarbeit Die Entstehung von Diabetes ist ein komplexer Prozess, der durch ein vielschichtiges langjähriges Zusammenspiel von Genen, Lebensstil und Umweltfaktoren zur Erkrankung führt. Nur ein integrativer Forschungsansatz, der verschiedene Disziplinen vereint, vermag das komplexe Geschehen der Diabetesentstehung zu entschlüsseln. Im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung arbeiten Experten unterschiedlicher Disziplinen wie 1 von 11 Erwachsenen ist an Diabetes erkrankt International Diabetes Federation Grundlagenforscher, Epidemiologen, Versorgungsforscher und Kliniker gemeinsam an neuen personalisierten Präventions- und Therapiekonzepten. Translationale Forschung Ziel des DZD ist es, die neuen Erkenntnisse schneller und effizienter in wirksame Diagnose- und Behandlungsmethoden zu überführen und die Translations- Lücken innerhalb der Medizinforschung, z. B. zwischen grundlagen orientierter Forschung, krankheitsorientierter Forschung und patientenorientierter Forschung zu schließen. In großen Bevölkerungsstudien untersuchen Forscherinnen und Forscher die Auswirkungen von Umwelt, Lebensstil und Genen auf die Entstehung des Diabetes mellitus. Neue Biomarker sollen zukünftig die Diagnose des Diabetes verbessern. Um personalisierte Präventions- und Therapiemaßnahmen, d.h. die passende Behandlung für die richtige Patientengruppe zur richtigen Zeit, zu entwickeln, hat das DZD bundesweite klinische Multicenterstudien aufgelegt. Mit Hilfe von genetischen, zellbiologischen und tierexperimentellen Techniken versuchen die Wissenschaftler,

7 7Über das DZD About the DZD About the DZD Research for a future without diabetes 1 in 11 adults has diabetes International Diabetes Federation More and more people are suffering from diabetes. In Germany alone, almost 7 million people are currently affected by the metabolic disease. And the trend is continuing upward: Each year up to 500,000 people are diagnosed with diabetes mellitus. The German Center for Diabetes Research (DZD) seeks to counteract this diabetes epidemic. The aim of the DZD is to transfer the findings and results of diabetes research from the laboratory to the patient as quickly as possible in order to prevent and treat diabetes. The main focus of the DZD's work is on type 1 and type 2 diabetes. A large proportion of people with diabetes - about 90 percent - suffer from type 2 diabetes. The causes for this metabolic disorder include obesity, lack of exercise along with a genetic predisposition to type 2 diabetes. Type 1 diabetes is an autoimmune disease in which the defense cells of the immune system attack and destroy the insulin-producing beta cells in the pancreas. If the destruction of the beta cells has exceeded a certain level, the metabolic disease becomes manifest. In Germany, about 30,500 children and adolescents under age 19 are affected by type 1 diabetes. Interdisciplinary cooperation The development of diabetes is a complex process involving a multifaceted, long-time interaction of genes, lifestyle and environmental factors. Only an integrative research approach uniting different disciplines can decipher the intricate mechanisms of diabetic development. In the German Center for Diabetes Research, experts from different disciplines such as basic researchers, epidemiologists, care researchers and clinicians work together on new personalized prevention and therapy concepts. Translational research The objective of the DZD is to bring the results of diabetes research gained in the laboratory to clinical trials and then to the patients as soon as possible in order to prevent and treat diabetes and its sequelae. In large population studies, researchers are investigating the effects of the environment, lifestyle and genes on the development of diabetes mellitus. New biomarkers are being identified to improve the diagnosis of diabetes. To develop personalized prevention and treatment measures i.e. the right treatment for the right patient

8 8 die molekularen Mechanismen des Diabetes aufzuklären. So sollen weitere Gene identifiziert werden, die mit Diabetes assoziiert sind, sowie epigenetische und biochemische Regulationswege geklärt werden. DZD-Experten arbeiten zudem daran, neue Wirkstoffkandidaten und Angriffspunkte für innovative Medikamente zu entdecken, zu validieren und weiterzuentwickeln. Standorte Locations Lübeck Über das DZD About the DZD Im Bereich des Typ-1-Diabetes gilt es, die Mechanismen zu entschlüsseln, die zur Entstehung der Autoimmunerkrankung führen, sowie Marker zu identifizieren, die eine frühe Diagnose ermöglichen, und Therapien zur Prävention und Heilung von Typ-1-Diabetes zu entwickeln. Außerdem arbeitet das DZD daran, die Zerstörung der Betazellen zu stoppen bzw. die Betazellen zu ersetzen. Starke Partner Das DZD ist eines der sechs Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung. Der nationale Forschungsverbund wurde 2009 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiiert. Die Finanzierung erfolgt zu 90 Prozent über den Bund und zu 10 Prozent über die Länder. Im DZD arbeiten die führenden Forschungsin stitute und Universitäten im Bereich Stoffwechsel- und Diabetesforschung zusammen. Partner sind das Deutsche Diabetes-Zentrum in Düsseldorf, das Deutsche Institut für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke, das Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungs zentrum für Gesundheit und Umwelt, das Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Eberhard-Karls- Universität Tübingen und das Paul-Langerhans-Institut Dresden des Helmholtz Zentrum München am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden. Zur Komplettierung und Stärkung der wissenschaftlichen Kompetenz integrierte das DZD einzelne Diabetesforschungsgruppen an den Universitäten in Heidelberg, Düsseldorf Köln Tübingen Heidelberg Potsdam/Berlin DZD Partner DZD Partners DZD Assoziierte Partner DZD Associated Partners DZD Projektpartner DZD Project Partners DZD Geschäftsstelle DZD Head Office Leipzig München Dresden Köln, Leipzig, München und Lübeck als assoziierte Partner. Zudem sind weitere Diabetes-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler als Projektpartner im DZD aktiv. An den Partnerstandorten arbeiten mehr als 400 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

9 9Über das DZD About the DZD Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (HMGU) Helmholtz Zentrum München German Research Center for Environmental Health (HMGU) Deutsches Diabetes-Zentrum, Düsseldorf (DDZ) German Diabetes Center in Düsseldorf (DDZ) Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) German Institute of Human Nutrition Potsdam-Rehbrücke (DIfE) Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen (IDM) Institute for Diabetes Research and Metabolic Diseases of Helmholtz Zentrum München at the University of Tübingen (IDM) Paul-Langerhans-Institut Dresden des Helmholtz Zentrum München am Universitätsklinikum der TU Dresden (PLID) Paul Langerhans Institute Dresden of Helmholtz Zentrum München at the University Hospital of TU Dresden Assoziierte Partner an den Universitäten in Heidelberg, Köln, Leipzig, Lübeck und München sowie weitere Projektpartner Associated partners at the universities in Heidelberg, Köln, Leipzig, Lübeck and München and further project partners group at the right time, the DZD has launched nationwide clinical multicenter studies. Using genetic, cell-biological and animal-experimental techniques, the scientists are seeking to elucidate the molecular mechanisms of diabetes and to identify additional genes associated with diabetes, as well as epigenetic and biochemical regulatory pathways. DZD researchers are also working to discover, validate and further develop new drug candidates and targets for innovative drugs. In the area of type 1 diabetes it is important to decipher the mechanisms that lead to the autoimmune disease, to identify markers that facilitate early diagnosis, and to develop treatments for the prevention and cure of the disease. Furthermore, the DZD is exploring strategies to stop beta cell destruction and to replace beta cells. Strong partners The DZD is one of the six German Centers of Health Research. The national research alliance was initiated in 2009 by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF). The centers receive 90 percent of their funding from the federal government and 10 percent from the states (Länder) in which they are located. Leading research institutes and universities work together in the DZD in the field of metabolic diseases and diabetes research. The DZD s partners are the German Diabetes Center in Düsseldorf, the German Institute of Human Nutrition Potsdam-Rehbrücke, Helmholtz Zentrum München German Research Center for Environmental Health, the Institute for Diabetes Research and Metabolic Diseases of Helmholtz Zentrum München at the University of Tübingen, and the Paul Langerhans Institute Dresden of Helmholtz Zentrum München at the University Hospital and Faculty of Medicine Carl Gustav Carus of TU Dresden. In order to supplement and enhance its scientific competence, the DZD has integrated individual diabetes scientists and research groups as associated partners at the universities in Heidelberg, Cologne, Leipzig, Munich and Lübeck. Furthermore, diabetes scientists are also active as project partners in the DZD. More than 400 scientists work at the partner sites.

10 10 DZD auf einen Blick The DZD at a Glance DZD auf einen Blick The DZD at a Glance Nationales Zentrum Mehr als 400 international anerkannte Wissenschaftler aus der Diabetesforschung arbeiten im DZD deutschlandweit zusammen. Durch Kooperationen ist das DZD zudem weltweit vernetzt. Ziel ist die Entwicklung innovativer, personalisierter Präventionsund Therapiekonzepte. National center More than 400 internationally recognized scientists from the field of diabetes research work together across Germany in the DZD. Through collaborations, the DZD also has networks around the world. The aim is to develop innovative, personalized prevention a and therapy concepts. Seite 34 Forschungsprogramm Von der Grundlagenforschung, Epidemiologie und Versorgungsforschung bis hin zur klinischen Forschung sind 6 Forschungsbereiche im Sinne der translationalen Forschung eng verzahnt zur Beantwortung drängender Fragen des Typ-1-, Typ-2- und Schwangerschaftsdiabetes sowie zu Folgeerkrankungen. Research program Within the framework of translational research, six research areas encompassing basic research, epidemiology, healthcare research, and clinical research are closely linked and focused on answering the urgent questions of type 1, type 2, and gestational diabetes as well as diabetes complications. Seite XX Forschungserfolge Forscherinnen und Forscher des DZD haben zahlreiche Diabetes-Risikogene sowie Marker für Prädiabetes identifiziert. Sie sind epigenetischen Mechanismen auf der Spur, die erklären, wie Lebensstil vererbt wird, und entschlüsseln den Crosstalk der Organe. Sie entwickeln neue Wirkstoffe und eröffnen neue Möglichkeiten in der regenerativen Medizin. Research successes DZD researchers have identified numerous diabetes risk genes and markers for prediabetes. They are searching for epigenetic mechanisms that explain how lifestyle is inherited and are deciphering the crosstalk of the organs. They are developing new active ingredients and are opening up new approaches to regenerative medicine. Seite 22

11 11DZD auf einen Blick The DZD at a Glance Forschungsinfrastrukturen Forschungsinfrastrukturen auf hohem Niveau spielen eine immer wichtigere Rolle für den Fortschritt der medizinischen Wissenschaften. Das DZD stellt innovative Infrastrukturen auf dem neuesten Stand der Technik bereit. Zur Geno- und Phänotypisierung stehen Omics-Technologien zur Verfügung. Professionelle Biobanken in Kombination mit ausgeklügeltem Datenmanagement erhalten diese wertvollen Ressourcen für zukünftige Analysen. Research infrastructures High-level research infrastructures play an increasingly important role in the advancement of the medical sciences. The DZD provides innovative state-of-the-art infrastructures. Omics technologies are available for genotyping and phenotyping. Professional biobanks in combination with sophisticated data management preserve these valuable resources for future analyses. Seite 32 Junge Talente Das DZD gewinnt mit seinem attraktiven Forschungsangebot vielversprechende Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler und fördert ihre Ausbildung in der translationalen Diabetesforschung. Dabei steht der interdisziplinäre Dialog zwischen Medizinern und Naturwissenschaftlern im Mittelpunkt. Talented young scientists With its research offering, the DZD attracts promising young scientists and promotes their training in translational diabetes research. The focus is on interdisciplinary dialogue between physicians and natural scientists. Seite XX DZD im Dialog Das DZD informiert Patienten, Ärzte, Politiker und Entscheidungsträger auf öffentlichen Veranstaltungen und Kongressen über aktuelle Forschungsfortschritte, tauscht sich mit Fachgesellschaften aus und kooperiert mit der Industrie, um neue Wirkstoffe zur Anwendung zu bringen. The DZD in dialogue The DZD informs patients, physicians, politicians and decision-makers at public events and congresses about current research advances, exchanges ideas with specialist associations, and cooperates with industry to bring new drug candidates to clinical application. Seite 39

12 12 Vom Labor zum Patienten Beispiele translationaler Forschung DeTecT2D Vom Labor zum Patienten From lab to Patient Eine frühe Bestimmung des Risikos für Typ-2-Diabetes kann helfen, den Ausbruch der Stoffwechselerkrankung zu vermeiden oder zumindest zu verzögern. DZD- Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler nutzen Erkenntnisse aus großen Studien sowie Ergebnisse aus der Grund lagen forschung, um Diabetes früh zu erkennen. So haben sie den DIfE DEUTSCHER DIABETES-RISIKO- TEST (DRT) entwickelt und arbeiten außerdem daran, frühe Stadien der Stoffwechselkrankheit zu diagnostizieren. Diabetes-Risiko frühzeitig erkennen Der Diabetes-Risiko-Test basiert auf den Daten der EPIC- Potsdam-Studie (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) sowie der Bevölkerungsstudie KORA (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg). Mithilfe des DRT können Erwachsene einfach, schnell und sehr präzise ihr persönliches Risiko bestimmen, innerhalb der kommenden fünf Jahre an einem Typ-2- Diabetes zu erkranken. Den Test gibt es auch online unter drs.dife.de. Dort erhalten Interessenten am Ende des Tests individuell zugeschnittene Empfehlungen, wie sie ihr Risiko senken können. Untersuchung einer Blutprobe Simple blood test Schneller Bluttest zur Diagnose von frühen Stadien des Diabetes in der Entwicklung (DeTecT2D) Typ-2-Diabetes entwickelt sich nicht von einen Tag auf den anderen bereits vor Diagnose eines Typ-2-Diabetes ist der Stoffwechsel Betroffener verändert. Um einen gestörten Glukosestoffwechsel zu erkennen, wird der orale Glukose toleranztest genutzt. Er untersucht, wie schnell der Blutzucker nach Trinken einer definierten Zucker lösung sinkt. Dieser Test ist jedoch zeitaufwändig und kann einen bereits geschädigten Stoffwechsel stark belasten. DZD-Forscherinnen und -Forscher arbeiten im Projekt DeTecT2D an einer kostengünstigen und schnellen Alternative, einem einfachen Bluttest zur Diagnose von den Vorstufen und frühen Stadien des Diabetes. Der Test beruht auf der Bestimmung von veränderten Konzen trationen von Stoffwechselprodukten im Blut, sogenannten Biomarkern. Dieses Projekt wird im EIT Health Network gemeinsam mit europäischen Forschungsinstituten und Partnern aus der Industrie durchgeführt.

13 13 From lab to Patient Examples of translational research An early assessment of the risk for type 2 diabetes can help to prevent or at least delay the onset of the metabolic disease. DZD researchers have developed the DIfE - German Diabetes Risk Score (DRS) and are also working to diagnose early stages of the metabolic disease. Early determination of diabetes risk The diabetes risk test is based on data from the EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) Potsdam study and the population study KORA (Cooperative Health Research in the Augsburg region). Through the DRS, adults can easily, quickly and accurately determine their personal risk of developing type 2 diabetes within the next five years. The test is available as online test. At the end of the test, interested test-takers receive individual recommendations on how to reduce their risk. Rapid blood test under development to diagnose early stages of diabetes Type 2 diabetes does not develop from one day to the next metabolic alterations are already present before the diagnosis is made. The oral glucose tolerance test Prä-Diabetes und früher Diabetes Prediabetes and early-stage diabetes (OGTT) is used to detect such a disturbed glucose metabolism or type 2 diabetes. The OGTT examines how quickly the concentration of glucose in the blood decreases after drinking a defined glucose solution. However, this test is time-consuming and can strongly affect an already damaged metabolism. DZD researchers are working on a cost-effective and fast alternative a simple blood test for the diagnosis of the precursors and early stages of diabetes. The test is based on the determination of altered concentrations of metabolic products in the blood, so-called biomarkers. These were discovered within the framework of the KORA Study and the Tübingen Family Study. This project is being conducted in the EIT Health Network in collaboration with European research institutes and partners from industry. Vom Labor zum Patienten From lab to Patient

14 14 Forschungsprogramm DZD Translationale Diabetesforschung zum Wohle des Patienten Langerhans'sche Inseln und Betazelle PLIS GDS PREG Klinische Studien Molekulare Mechanismen Autoimmunität und Typ-1-Diabetes Forschungsprogramm DZD Epidemiologie und Versorgungsforschung Das übergeordnete Ziel des DZD ist es, Forschungsergebnisse zeitnah in die medizinische Versorgung zu bringen. Dieser translationale Ansatz liegt dem DZD-Forschungsprogramm zugrunde. Die sechs Forschungsbereiche decken alle Aspekte von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Forschung des Typ-1- und Typ-2-Diabetes ab: Epidemiologie und Versorgungsforschung Molekulare Mechanismen Langerhans'sche Inseln und Betazellen Klinische Studien Autoimmunität und Typ-1-Diabetes Neue therapeutische Konzepte Neue therapeutische Konzepte Diabetes vorbeugen Diabetes behandeln Folgen verhindern DZD-Academies drängende Forschungsfragen im Fokus 2016 hat das DZD mit den DZD-Academies begonnen, umfas sende translationale Forschungsprojekte zu den drängendsten Fragen der Diabetesforschung aufzubauen. So untersuchen die Wissenschaftler, welche Rolle das Gehirn und die Leber bei der Diabetesentstehung spielen und wie sich Betazellen erhalten lassen. Außerdem wird erforscht, wie sich Veränderungen der Gene auswirken und welche weiteren Erkrankungen mit Diabetes assoziiert sind. Ziele des DZD 2017 Die Forschungsbereiche sind eng mitein ander vernetzt. Der besondere Mehrwert des DZD beruht auf der breiten fachlichen Expertise, der bereichs- und institutionsübergreifenden Zusammenarbeit von Grundlagenforschern, Klinikern, Epidemiologen und Versorgungsforschern sowie modernsten Forschungs infrastrukturen. So ist es möglich, die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung schneller und effizienter vom Labor in die Praxis zu transferieren. Fokussierung der translationalen Forschung durch den weiteren Ausbau der Academies Planung und Start neuer Multicenterstudien zur Fettleber und zur Prävention des Diabetes Aufbau Daten- und Knowledge-Management, gezielte Nutzung von Big Data Verstärkte internationale Vernetzung des DZD-Nachwuchsförderprogramms

15 15 Epidemiologie und Versorgungsforschung Leitung: Prof. Dr. Annette Peters, Prof. Dr. Matthias Schulze Den Einfluss von Genen sowie Umwelt- und Lebensstilfaktoren auf die Entstehung und das Fortschreiten des Diabetes untersucht das DZD mithilfe großer Bevölkerungsstudien. Diese Daten sollen Prognosen über die Verbreitung des Diabetes in der Bevölkerung sowie über den individuellen Verlauf der Erkrankung bei Patienten ermöglichen und als Grundlage für verbesserte Präventionsprogramme dienen. Zudem identifiziert das DZD Risikofaktoren für Prädiabetes, Typ-2-Diabetes und Diabetes-Folgeerkrankungen. Die epidemiologischen Daten des DZD werden durch große prospektive Kohortenstudien wie KORA (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg) am Helmholtz Zentrum München und die EPIC-Potsdam- Studie (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) am Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke gewonnen. Darüber hinaus sind DZD-Partner an der nationalen Kohorte (NAKO Gesundheitsstudie) - der größten bevölkerungsbezogenen Gesundheitsstudie in Deutschland - beteiligt und unterstützen das Robert Koch-Institut und die Deutsche Diabetes Gesellschaft beim Aufbau einer Diabetes-Surveillance. Diabetes-Risiko bestimmen Erste Forschungsergebnisse kommen den Menschen bereits jetzt zugute. So lieferte die Auswertung der Daten von großen Bevölkerungsstudien wichtige Grundlagen, um den DIfE DEUTSCHER DIABETES-RISIKO-TEST zu entwickeln. Anhand dieses Tests kann jeder Erwachsene selbständig sein individuelles Risiko für eine Typ-2- Diabetes-Erkrankung bestimmen. Durch die enge Kooperation der DZD-Partner und die gemeinsame Nutzung der Kohortendaten konnten zudem verschiedene Faktoren identifiziert werden, die im Zusammenhang mit einem erhöhten Diabetes-Risiko stehen. Zu diesen zählen biologische Marker wie das in der Leber gebildete Protein Fetuin A, Daten zu den Körpermaßen, zur Ernährung und zum Lebensstil sowie Diabetes in der Familie. Aber auch Umweltfaktoren wie Rauchen und verkehrsbedingte Umweltverschmutzung fördern die Diabetesentwicklung. Forschungsprogramm DZD Erreichtes 2016 Ziele 2017 Weiterentwicklung der Modelle zur Kosteneffektivität und Datensammlung zur Bewertung von Prävention und Therapie Erste Ergebnisse zum Einfluss vom Umweltfaktoren auf Diabetes (Risikofaktor Luftverschmutzung) Konzeption einer Studie zur Nutzung des DIfE DEUTSCHER DIABETES RISIKO -TEST Untersuchung der Wechselbeziehung von Risikofaktoren durch die Evaluierung von Subgruppen (entsprechend phäno- und genotypischer Charakterisierung) Risikoprofile für Diabetes-Folgeerkrankungen Studien zu Qualität, Kosten und Kosteneffizienz individualisierter Prävention und Behandlung

16 16 Molekulare Mechanismen Leitung: Prof. Dr. Dr.h.c. Martin Hrabe de Angelis, Prof. Dr. Annette Schürmann Forschungsprogramm DZD Mit Hilfe von genetischen und zellbiologischen Techniken arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im DZD daran, die molekularen Mechanismen des Diabetes aufzuklären. Ihre Ziele sind, neue Gene zu identifizieren, die mit Diabetes assoziiert sind, sowie biochemische Regulationswege im Körper aufzuklären. Dadurch sollen neue Biomarker erkannt und Konzepte für innovative Medikamente abgeleitet werden. Zudem arbeitet das DZD daran, unterschiedliche Diabetes-Subtypen zu identifizieren und dafür personalisierte Präventions- und Therapieansätze zu entwickeln. Epigenetik Einfluss des Lebensstils Doch nicht nur der genetische Code selbst beeinflusst das vererbte Diabetes-Risiko. Auch der Lebensstil kann Einfluss darauf nehmen, in welchem Ausmaß bestimmte Gene abgelesen und ihre Informationen umgesetzt werden. Dieses Phänomen untersucht die Epigenetik. Aktuelle DZD-Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass durch Ernährung verursachte Fettleibigkeit und Diabetes sowohl über Eizellen als auch über Spermien epigenetisch an die Nachkommen vererbt werden. Unsere Ergebnisse zeigen darüber hinaus auch, dass eine fettreiche Kost bereits vor der Entstehung von Übergewicht und Fettleber Gene epigenetisch verändern und so zu einem veränderten Stoffwechsel beitragen kann. Für die Entwicklung neuer Therapiekonzepte ist ein tiefes Verständnis der Pathologie des Diabetes im Menschen und in Tiermodellen unerlässlich. Der Forschungsbereich profitiert hier von zwei großen Projekten: Dem Collaborative Diabetes Cross, bei dem vom Phänotyp ausgehend versucht wird, in Mäusen Gene zu identifizieren, die mit Diabetes assoziiert sind, und dem International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC). Im IMPC wird in der Maus jedes Gen deletiert und der Fokus auf die Tiere gelegt, die metabolische Veränderungen zeigen. Erreichtes 2016 Ziele 2017 Beleg für die transgenerationale Vererbung von Übergewicht und Insulinresistenz durch epigenetische Mechanismen im Tiermodell Identifikation von Genen, deren epigenetische Modifikation mit Fettleber und Typ-2-Diabetes assoziiert ist Start des Forschungsschwerpunkts genetischer und epigenetischer Einfluss auf Diabetes (Academy: Genetic and Epigenetic Impact on Diabetes) Entdeckung neuer genetischer und epigenetischer Faktoren für Fehlfunktionen des Stoffwechsels in Tiermodellen Nachweis der Relevanz der neuen genetischen und epigentischen Faktoren beim Menschen (Untersuchungen in Patienten und Kohorten) Erforschung biologischer Mechanismen, die epidemiologischen Ergebnissen und klinischen Beobachtungen zugrunde liegen

17 17Forschungsprogramm DZD Langerhans'sche Inseln und Betazellen Leitung: Prof. Dr. Dr. Michele Solimena Die Betazellen der Langerhans'schen Inseln in der Bauchspeicheldrüse produzieren und speichern Insulin. Beim Typ-1-Diabetes sowie im fortgeschrittenen Stadium des Typ-2-Diabetes gehen die Betazellen jedoch zu - grunde, sodass nicht mehr ausreichend Insulin produziert werden kann. Die Ziele dieses Forschungsbereichs sind es, die Mechanismen zu entschlüsseln, die die Zerstörung und/oder Funktionseinschränkung der Betazellen bedingen und darüber hinaus neue Ansätze zu entwickeln, um die geschädigten bzw. zerstörten Betazellen zu ersetzen. Zu diesem Zweck werden unter anderem die Bildung, Speicherung und Ausschüttung der Insulingranula erforscht, in denen die Betazellen das Insulin speichern. Parallel befindet sich eine Biobank mit humanem pankreatischen Gewebe im Aufbau, mit deren Hilfe sich der natürliche Verlauf der Diabetes erkrankung genauer untersuchen lässt. Die Kenntnis über diese Vorgänge dient dann als Grundlage für die Entwicklung neuer Präventions- und Therapieansätze. Desweiteren arbeiten die DZD-Forscherinnen und -Forscher an Therapien, um geschädigte und bereits zerstörte Betazellen zu ersetzen. Neben der Transplan tation insulinproduzierender Inselzellen von menschlichen Spendern sollen künftig auch tierische Gewebe (Xeno transplantion) oder induzierbare Stammzellen als Quelle für die Transplantate dienen. Weitere Alternativen sind neue regenerative Verfahren, die auf schlummernde Zellreserven im Körper der Patienten setzten, oder auch Bioreaktoren, die als eine Art künstliche Bauchspeicheldrüse fungieren. Erreichtes 2016 Ziele 2017 Identifikation von Flattop (Fltp) als wichtiger Marker zur Differenzierung von Betazellen und ihren Vorläuferzellen Charakterisierung der Blutgefäße in pankreatischen Inselzellen Transkriptom-Analyse der größten Sammlung von humanen Pankreasgewebeproben Antrag auf ein US-Patent für die Nutzung von Dextromethorphan und Dextrorphan zur Behandlung von Diabetes Konzeption und Start der DZD-Academy "Beta Cell/ Islet Protection and Regeneration" Epigenetische Charakterisierung und funktionelle Studien von humanem Pankreasgewebe Antrag auf EU-Patent für die Nutzung von Dextromethorphan und Dextrorphan zur Behandlung von Diabetes Untersuchung der Rolle von zellulären Zilien in menschlichen Inselzellen bei Diabetes

18 18 Klinische Studien Leitung: Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Ulrich Häring, Prof. Dr. Dr. h.c. Michael Roden Forschungsprogramm DZD Personalisierte Präventions- und Therapiemaßnahmen, das heißt die passende Behandlung für jede Patientengruppe zur richtigen Zeit, sind Ziel der klinischen Multicenterstudien des DZD. Außerdem arbeiten die Forscherinnen und Forscher an neuen Diagnose-Werkzeugen, um Diabetes-Subtypen identifizieren zu können. Multicenterstudien Das DZD arbeitet derzeit an Multicenterstudien zur Diabetesprävention (PLIS), zu Folgeerkrankungen (GDS), zum Schwangerschaftsdiabetes (PREG) und zur Vorbeugung von Typ-1-Diabetes (Pre-POINTearly). Die Studien werden an acht Studienorten durchgeführt. Zu dem Clinical Study Team gehören 45 Ärztinnen und Ärzte sowie Study Nurses. Eine zentrale Einheit für die Koordination der klinischen Studien in der DZD-Geschäftsstelle gewährleistet eine standardisierte und qualitativ hochwertige Durchführung. Es findet ein monatliches Controlling der Zielerreichung statt. Die erfolgreiche Patientenrekrutierung erfolgt durch Informationen auf Online-Studienplattformen, Veranstaltungen und Anschreiben von Probanden. PLIS: Eine herkömmliche Lebensstilintervention reicht nicht bei allen Personen mit Prädiabetes aus, um einen Typ-2-Diabetes zu verhindern. Hier kann nur eine individuell abgestimmte Prävention greifen. In der multizentrischen Prädiabetes Lebensstil-Interventions-Studie (PLIS) setzt sich das DZD die Entwicklung solch personalisierter Vorsorgemaßnahmen zum Ziel. Nach einer umfangreichen Phänotypisierung durchlaufen die PLIS-Studien teil nehmer unterschiedliche Lebensstilprogramme mit Ernährungsberatung und überwachter körperlicher Aktivität. Ziel der PLIS- Studie ist, die Menschen zu finden, die trotz vermehrter Anstrengung im Alltag ein erhöhtes Risiko für einen Typ-2-Diabetes haben, und mit einer intensivierten und von Fachpersonal begleiteten Lebensstilintervention zu betreuen, damit auch sie von einer Lebensstilmodifikation profitieren. Das DZD konnte die Studienrekrutierung mit Patienten 2016 erfolgreich beenden. GDS: In der Studie werden Patienten mit einem neudiagnostizierten Typ-1- oder Typ-2-Diabetes von Beginn an über 10 Jahre hinweg untersucht. So können auch frühzeitig auftretende Warnzeichen für spätere Komplika- Erreichtes 2016 Teilnehmer-Rekrutierung für PLIS beendet Start der Studie zur Untersuchung der Wirkung von Empagliflozin auf Leberfett (EmLiFa001) mit Industriepartnern Entwicklung eines Konzepts für eine DZD-Multicenterstudie zu nicht-alkoholischen Fettlebererkrankungen (NAFLD) und nicht-alkoholische Steatohepatitis (NASH) Aufbau der Liver-Academy und Brain-Academy Ziele 2017 Klinische Interventionsstudien zur Reduzierung von Leberfett bei Prädiabetes und Diabetes mit Hilfe von etablierten Diabetestherapien Untersuchung des Einfluss des FTO-Genotypes auf die gewichtsreduzierende Wirkung von Dopamin-Agonisten bei Adipositas-Patienten Klinische Studie zur Insulinresistenz des Gehirns bei Patienten mit Prädiabetes Weitere Teilnehmer-Rekrutierung für die GDS- und PREG-Studie Auswertung der PLIS-Studie

19 19 tionen entdeckt und alle zugelassenen Therapieverfahren parallel miteinander verglichen werden. Auch der Einfluss der Erbanlagen auf den Verlauf der Erkrankung wird untersucht. Es konnten bereits von Probanden eingeschlossen werden (68 %). PREG: Schwangere Frauen mit und ohne Schwangerschaftsdiabetes werden über insgesamt zehn Jahre nachuntersucht, um so frühzeitig Diabetes-Vorstufen festzustellen und vorbeugende Maßnahmen anzubieten. Hier wurden bereits 728 Probanden eingeschlossen. Für 362 davon liegen auch Messungen aus der Schwangerschaft vor. Das Ziel ist es, 800 Frauen zu Schwangerschaftsbeginn zu rekrutieren (Stand knapp über 45 %). Als Gestationsdiabetes (= Schwangerschaftsdiabetes) bezeichnet man eine Störung im Zuckerstoffwechsel, die erstmalig während der Schwangerschaft auftritt bzw. diagnostiziert wird. DZD-Prädiabetes-Kohorte Prädiabetes ist ein Diabetes-Vorstadium, bei dem die Blutzuckerwerte bereits auffällig sind. Zur Entwicklung personalisierter Präventionsstrategien für Typ-2-Diabetes bildete das DZD basierend auf vorausgegangenen Studien eine deutschlandweit einzigartige Prädiabetes-Kohorte mit Teilnehmern, die weiter untersucht werden. Bei diesen Personen waren zum Zeitpunkt des Einschlusses in die Studie die Blutglukosekonzentrationen des oralen Glukosetoleranztests auffällig, es lag jedoch noch kein Diabetes vor. Die bisherige Daten analyse ergab, dass Diabetes in der Familie das Risiko für Prädiabetes bereits um 40 % erhöhen kann. Die Teilnehmer werden über Follow-Up-Untersuchungen weiter beobachtet. Weitere Studien sind in der Vorbereitung. Neue Studien Aus den bisherigen Ergebnissen werden in multidisziplinären Teams Konzepte für zwei leitlinienrelevante Multicenterstudien entwickelt. Im Fokus stehen die Behandlung der Fettleber sowie die Prävention von Typ-2- Diabetes und Folgeerkrankungen. Forschungsprogramm DZD DZD Multicenterstudien (Stand Ende 2016) Prädiabetes-Lebensstil-Intervensionstudie PLIS n = Deutsche Diabetes-Studie GDS Rekrutierung 2016 beendet n = PREG 68 % n = n = % n =

20 20 Autoimmunität und Typ-1-Diabetes Leitung: Prof. Dr. Anette-Gabriele Ziegler Forschungsprogramm DZD Ursache für Typ-1-Diabetes ist eine Fehlregulation des Immunsystems. Die Insulin-produzierenden Betazellen werden zerstört. DZD-Forscherinnen und -Forscher arbeiten an der Aufklärung von Mechanismen, die zur Entstehung des Typ-1-Diabetes führen. Im Fokus steht das Zusammenspiel von Umwelt, Genen und Immunsystem. Ziel ist es, prädiktive Biomarker in Kohorten zu entdecken. Sie sollen eine frühzeitige Diagnose der Krankheit ermöglichen und helfen, Therapien zur Prävention von Typ-1-Diabetes zu entwickeln. Zudem soll die Behandlung verbessert werden. In klinischen Studien untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit internationalen Konsortien neue Therapien, die die Entstehung des Typ-1-Diabetes bei Kindern mit erhöh tem Risiko verhindern oder zumindest verzögern können. Durch den Nachweis mehrerer Inselautoantikörper lässt sich Typ-1-Diabetes erkennen, lange bevor erste Symp tome auftreten. In diesem Frühstadium der Er krankung kann man den Autoimmunprozess möglicherweise noch stoppen: Durch orale Gabe von Insulinpulver soll die Ent wicklung einer schützenden regulativen Immunantwort ähnlich der Desensibilisierung bei einer Allergiebehandlung gefördert werden. Das mit der Nahrung aufgenommene Insulin hat keinerlei Einfluss auf den Blutzuckerspiegel. In der Pre-POINT-Studie konnte mit Hilfe von oral verabreichtem Insulinpulver eine positive Immunreaktion bei Kindern zwischen 2 und 7 Jahren ausgelöst werden. In der Nachfolgestudie Pre-POINTearly wird nun getestet, ob sich dieser Effekt mit oralem Insulin bei Kleinkindern bestätigen lässt und ob ein Typ-1-Diabetes dauerhaft verhindert werden kann. In der Fr1da-Studie in Bayern "Typ-1-Diabetes: früh erkennen früh gut behandeln wird allen Kindern zwischen zwei und fünf Jahren eine kostenlose Untersuchung auf Diabetes- typische Antikörper angeboten. Die Studie soll helfen, mehr über die Ursachen des Typ-1-Diabetes zu erfahren. Inzwischen wurden bereits mehr als Kinder eingeschlossen. Erreichtes 2016 Ziele 2017 Atemwegsinfektionen in den ersten sechs Lebensmonaten sind mit einem erhöhten Risiko für Typ-1- Diabetes assoziiert Identifikation von verschiedenen Protein-Biomarkern, die einen Typ-1-Diabetes vorhersagen Mehr als Teilnehmer an der Fr1da-Studie zur Frühdiagnose von Typ-1-Diabetes (2- bis 5-Jährige) Start der Pre-POINTearly-Studie zur präventiven Immuntherapie gegen Typ-1-Diabetes bei Kleinkindern Entwurf einer europaweiten Pre-POINT-Studie Abschluss der Pre-POINTearly-Studie Aufbau eines europäischen Studienzentrums im Rahmen der Global Platform for the Prevention of Autoimmune Diabetes (GPPAD)

21 21 Neue therapeutische Konzepte Leitung: Prof. Dr. Dr. h.c. Matthias Tschöp Neue Wege in der Diabetes-Therapie sowie innovative Behandlungsansätze entwickelt das DZD im Bereich Neue therapeutische Konzepte. Entdeckungen aus der Grundlagenforschung, wie z. B. neue molekulare Angriffs punkte oder Kandidatenmoleküle für Diabetesarznei mittel werden weiterentwickelt und in die Klinik überführt. Die DZD-Experten arbeiten an folgenden Zielen: Entdeckung, Validierung und Translation neuer Angriffspunkte für Arzneimittel gegen Typ-2-Diabetes Entwicklung, Validierung und Translation neuer Therapien für Typ-1-Diabetes Entwicklung neuer regenerativer Verfahren (Stammzellen) Entwicklung und klinische Tests für neue chirurgische Verfahren, Medikamente und Geräte-basierte Therapien zur Diabetes-Prävention und -Behandlung Innovative Ansätze durch Kombinationsmoleküle DZD-Experten entwickeln unterschiedliche synthetische Hormonmoleküle, die jeweils die Wirkung von zwei oder drei natürlichen Darm- oder Insel-Hormonen vereinen. So ist es den Forschern gelungen, ein chirurgisches Verfahren zur Gewichtsabnahme durch risikoärmere Methoden nachzuahmen. Um die Fettleber künftig besser behandeln zu können, haben DZD-Forscher das Schilddrüsenhormon T3 an Glukagon gebunden. So kann es über den Glukagonrezeptor gezielt in Leberzellen eingeschleust werden, um dort den Stoffwechsel zu stimulieren. In Gewebe ohne Glukagonrezeptoren gelangt der neue Wirkstoff nicht. So werden Nebenwir kungen auf Herz und Knochen vermieden. Quelle: HMGU Forschungsprogramm DZD Erreichtes 2016 Ziele 2017 Entwicklung und präklinische Tests neuer Peptid- Hormon-Antagonisten Identifikation neuer Angriffspunkte zur verbesserten Wirkung von Leptin Identifikation eines Markers zur Differenzierung von Betazellen Neue Angriffspunkte gegen Diabetes und Übergewicht in der neuronalen Regulation des Stoffwechsels Entwicklung von leberspezifischen Applikationsmöglichkeiten von Wirkstoffen, u. a. gegen Hypertriglyzeridämie Ausbau des Programms von Molekülen, die an mehreren Stellen des Stoffwechsels gleichzeitig wirken (unimolekulare Polyagonisten)

22 22 Epigenetik Ernährungsgewohnheiten schlagen sich im Erbgut nieder Wissenschaft Der Patient im Fokus Ein hoher Body Mass Index (BMI) kann den epigenetischen Code verändern die DNA zeigt an entsprechenden Genorten ein auffälliges Methylierungsmuster. pigurdesign/dlfe Wer sich längere Zeit ungesund ernährt, verändert womöglich wichtige Schaltstellen in seinem Erbgut. Eltern steigern dadurch nicht nur das eigene Risiko auf Stoffwechselerkrankungen, sondern auch das ihrer künftigen Nachkommen. Mehr als eine halbe Milliarde Menschen sind laut Schätzungen der WHO übergewichtig. Eine besorgniserregende Entwicklung, denn Übergewicht erhöht das Risiko für Krankheiten wie Typ-2-Diabetes, die nichtalkoholische Fettleber, Herzinfarkt, Schlaganfall und bestimmte Krebsarten. Doch nicht jeder Mensch ist gleich anfällig für Übergewicht und seine Folgeerkrankungen. So beeinflusst u. a. die familiäre Herkunft das individuelle Risiko für Übergewicht. Allerdings erklären die bislang identifizierten Genvarianten nur zu einem Teil die familiäre Vorbelastung. Diese Diskrepanz legt nahe, dass auch noch andere vererbbare Faktoren eine Rolle spielen, zum Beispiel epigenetische Veränderungen des Erbguts. Hierzu zählen unter anderem DNA-Methylierungen. Diese verändern den genetischen Code nicht. Sie können aber dazu beitragen, dass Gene weniger stark abgelesen werden, sodass die Zellen geringere Mengen der entsprechenden Proteine produzieren. Welcher epigenetische Code sich bei einem Menschen etabliert und ob er sich im Laufe des Lebens verändert, bestimmen neben körpereigenen Signalstoffen auch die Ernährungsgewohnheiten und weitere Aspekte der Lebensführung. Durch ungesunde Ernährung können wichtige Schaltstellen im Erbgut verändert werden.

23 23 Wie lassen sich epigenetische von anderen Einflüssen unterscheiden? Forscherinnen und Forscher des DZD haben Art und Ausmaß der Vererbung epigenetischer Informationen genauer untersucht. Als Tiermodell diente ein Mausstamm, dessen Individuen genetisch weitgehend identisch sind. Erhalten diese Mäuse eine besonders fettreiche Nahrung, so werden sie übergewichtig und erkranken an Typ-2- Diabetes. Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass die Nachkommen erkrankter Mäuse im Vergleich zu Abkömm lingen gesunder Artgenossen schneller und mehr Fett ansetzen, wenn sie fettreiches Futter fressen. Folgendes Experiment sollte die Frage klären, wodurch diese gravierenden Unterschiede in der Entwicklung der F1 Generation ausgelöst werden: Eine Gruppe von Nagern bekam so lange fettreiche Kost, bis die Tiere adipös und zuckerkrank waren. Eine Gruppe von Kontrolltieren bekam dagegen normales Futter und blieb entsprechend schlank und gesund. Durch die anschließende Verpaarung adipöser und normalgewichtiger Mäuse wurden verschiedene Gruppen von Nachkommen generiert: solche mit zwei adipösen oder zwei normalgewichtigen Eltern und solche mit nur einem adipösen Elternteil. Um epigenetische Einflüsse von anderen Wirkungen des elterlichen Organismus zu trennen, wurden ausgewählte Eizellen und Spermien von adipösen oder normalgewichtigen Versuchstieren in vitro fusioniert; die künstlich gezeugten Embryonen ließ man anschließend von gesunden Mäusen austragen.[1] Die Forschungsarbeiten zeigen eindeutig und erstmalig, dass die Vererbung erworbener Eigenschaften in diesem Falle einer Fettleibigkeit, also eines entgleisten Metabolismus tatsächlich durch epigenetische Mechanismen an folgende Generationen weitergegeben werden. Das geschieht sowohl über Eizellen als auch über Spermien. Nun wollen die Forscher untersuchen, ob sich solche epigenetischen Einflüsse auch beim Menschen feststellen lassen. Hoher BMI verändert den epigenetischen Code Welchen Einfluss der Body Mass Index (BMI) auf epige netische Veränderungen beim Menschen hat, überprüfte ein internationales Forscherteam mit Beteiligung des DZD. Dazu untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der bisher weltweit größten Studie dieser Art die Blutproben von über Frauen und Männern aus Europa. In einem ersten Schritt erfolgte eine epigenomweite Assoziationsstudie (EWAS) an Männern und Frauen, deren Daten im Rahmen von drei bevölkerungsbasierten Kohortenstudien in Deutschland (KORA), Italien (EPI- COR) und Großbritannien (LOLIPOP) erhoben worden waren. Dabei konnten 207 Genorte ermittelt werden, die abhängig vom BMI epigenetisch verändert waren, i.e. deren DNA ein auffälliges Methylierungsmuster zeigte. 187 dieser 207 Kandidatengene konnten durch eine Folgestudie an weiteren Probanden bestätigt werden. Langzeitbeobachtungen lassen den Schluss zu, dass ein Großteil dieser epigenetischen Veränderungen eine Folge des Übergewichts waren und nicht etwa dessen Ursache. [2] Signifikante epigenetische Veränderungen fanden sich insbesondere bei einer Reihe von Genen, die am Fettstoffwechsel, am Stofftransport und bei Entzündungsvorgängen beteiligt sind. Weiterhin ließen sich epigenetische Marker identifizieren, die sich zur Risiko-Prognose eines Typ-2-Diabetes eignen. Die Ergebnisse geben Einblicke, welche Signalwege durch Adipositas beeinflusst werden und eröffnen neue Strategien zur frühzeitigen Diagnose und möglicherweise Verhinderung eines Typ-2-Diabetes und dessen Folgeerkrankungen. Künftig wollen die Wissenschaftler auch im Rahmen der translationalen Forschungsarbeiten im DZD untersuchen, wie sich die epigenetischen Veränderungen im Einzelnen auf die Aktivität der darunter liegenden Gene auswirken. Wissenschaft Der Patient im Fokus

24 24 Wissenschaft Der Patient im Fokus Epigenetische Veränderung macht anfälliger für Übergewicht Epigenetische Änderungen können den Gesundheitszustand in drastischer Weise beeinflussen. So konnte ein DZD-Forscherteam am Mausmodell zeigen, dass eine bereits im Jungtier zu beobachtende, epigenetische Veränderung des Igfbp2-Gens eine spätere Leberver fettung im erwachsenen Tier ankündigt. Zudem haben Jungtiere mit dieser Veränderung einen gestörten Zuckerstoffwechsel und sind deutlich anfälliger für krankhaftes Übergewicht. Auch bei krankhaft übergewichtigen Menschen mit einem beginnenden Diabetes konnten die Forscher diese Veränderung im entsprechenden Gen nachweisen. Das Gen Igfbp2 kodiert für ein Protein, welches an einen von zwei Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktoren bindet (Insulin like growth factor binding protein 2, kurz IGFBP2) und an der Regulierung des Zuckerstoffwechsels beteiligt ist. Bereits im Jahr 2013 wiesen Forscher nach, dass Personen, die unter Typ-2-Diabetes und einer Fettleber leiden, geringere Mengen des Proteins IGFBP2 in der Leber produzieren. Gleichzeitig konnten sie zeigen, dass die verminderte IGFBP2-Freisetzung mit einer erhöhten DNA-Methylierungsrate verschiedener Gene einhergeht. An einem geeigneten Mausmodell prüften Wissenschaftler, inwieweit die verringerte Proteinfreisetzung auf die epigenetischen Veränderungen zurückzuführen ist. Dazu wurden die genetisch identischen Mäuse mit einer fettreichen Diät gefüttert und die gesundheitliche Entwicklung der Tiere dokumentiert. Es stellte sich heraus, dass manche Mäuse viel stärker zunahmen als die übrigen Tiere und zudem im Erwachsenenalter eine Fettleber ausbildeten. Eine gründliche Analyse zeigte, dass bei den zu Übergewicht neigenden Tieren bereits im Alter von sechs Wochen das am Fettstoffwechsel beteiligte Gen Igfbp2 durch vermehrte Methylierungen epigenetisch verändert war. Durch verstärkte Methylierungen des Igfbp2-Gens wird dessen Aktivität eingeschränkt; infolgedessen wurde das Genprodukt in der Leber der betroffenen Mäuse in deutlich geringeren Mengen produziert, bis schließlich der Zuckerstoffwechsel entgleiste. [3] Literatur 1 Epigenetic germline inheritance of diet-induced obesity and insulin resistance. Huypens et al., Nature Genetics 2016; 48(5): Epigenome-wide association study of body mass index, and the adverse outcomes of adiposity. Wahl et al., Nature 2016; 541: Early hypermethylation of hepatic Igfbp2 results in its reduced expression preceding fatty liver in mice. Kammel et al., Hum Mol Genet (2016) 25 (12):

25 25 Diabetes und Gehirn Das Gehirn als Schaltzentrale des Stoffwechsels Das Gehirn steuert unser Essverhalten. Die dafür notwendigen Informationen über den aktuellen Energiestatus des Körpers erhalten die grauen Zellen vom Insulin, Hormonen aus dem Fettgewebe und vielen weiteren Botenstoffen. Eine Fehlregulation in diesem komplexen Zusammenspiel kann zu übermäßigem Essen führen. Das daraus resultierende Übergewicht ist eine der Ursachen für die Entstehung eines Typ-2-Diabetes. Die aktuelle Forschung zeigt immer deutlicher, dass das Gehirn eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Übergewicht und Diabetes hat. Je differenzierter der Blick der Forscher in das Gehirn, desto mehr Schaltstellen für die Entstehung von Typ-2-Diabetes werden sichtbar. Bekannt ist, dass Dopamin für die Regulierung des Appetits eine bedeutende Rolle spielt. Mutationen in den FTO- und Dopamin-Rezeptor-Genen erhöhen Diabetes-Risiko Inwieweit könnte eine Variation im Dopamin-Rezeptor-Gen die Gefahr für Adipositas und Diabetes erhöhen? Für eine Antwort untersuchten Forscher mehr als Menschen, darunter Teilnehmer der Tübinger Familienstudie. Wer sowohl Träger des Adipositas-Risiko-Gens FTO, als auch Träger einer ANKK1-Mutation ist, sie geht mit einer geringeren Zahl von Dopamin-D2-Rezeptoren einher, besitzt ein erhöhtes Risiko für einen größeren Bauchumfang, mehr Körperfett sowie eine geringe Insulinempfindlichkeit. [1] Die Auswirkungen eines veränderten FTO-Gens scheinen demnach von der Anzahl der Dopamin-D2-Rezeptoren abzuhängen. Ist ein Betroffener Träger beider Mutationen, erhöht sich das Risiko an Adipositas und Diabetes zu erkranken deutlich. Sind aus reichend Dopamin-D2-Rezeptoren vorhanden, wirkt sich eine FTO-Mutation weniger stark aus. Dieses neue Wissen weist zukünftigen Optionen in der Therapie und Prävention den Weg. Fettreiche Ernährung lässt Gehirn hungern Keine Frage, das Gehirn hat großen Einfluss auf den Stoffwechsel. Aber wie wirkt sich die Ernährung auf das Gehirn aus? Welchen Einfluss hat zum Beispiel fettreiche Ernährung auf das Gehirn? Diese Frage untersuchten Forscher an Mäusen. Ihre Studie zeigte, dass eine fettreiche Ernährung nach nur drei Tagen zu einer geringeren Zuckerversorgung des Gehirns führt. Das Gehirn hungert also, obwohl die Mäuse täglich viele Kalorien zu sich nehmen. [2] Verantwortlich dafür ist das Protein GLUT-1, welches der wichtigste Glukose-Transporter an der Blut-Hirn-Schranke ist. Mögliche Auslöser für die Rückbildung des GLUT-1- Transporters sind freie gesättigte Fettsäuren, die toxisch an der Blut-Hirn-Schranke wirken. Die Insulinempfindlichkeit im Nukleus caudatus hängt von Veränderungen im FTO-Gen und im Dopamin-D2- Rezeptor-Gen ab. IDM, DZD Wissenschaft Der Patient im Fokus

26 26 Wissenschaft Der Patient im Fokus Die Glukose fehlt dem Gehirn in wichtigen Regionen: im Hypothalamus, der den Stoff wechsel steuert, und in der Hirnrinde, die für Lernen und Erinnerung zuständig ist. Das Gehirn wirkt diesem Energiemangel entgegen. Makrophagen, spezialisierte Zellen des Immunsystems, produzieren den Wachstumsfaktor VEGF, welcher die Bildung von GLUT-1 steigert, und setzen ihn direkt an den Gefäßzellen der Blut- Hirn-Schranke frei. So lassen sich nach vier Wochen wieder normale Glukosespiegel im Gehirn messen, obwohl die Mäuse weiterhin fettreich essen. Der Ausgleich des Zuckerbedarfs des Gehirns bei weiterhin fettreicher Ernährung funktioniert allerdings auf Kosten des restlichen Körpers. Das Gehirn regt nicht nur den Appetit auf süße Nahrungsmittel an, sondern verhindert auch die Zucker aufnahme in Muskeln und Fett. Die Zellen in der Muskulatur werden resistent gegen das körpereigene Hormon Insulin, welches veranlasst, dass der Zucker in die Zellen geschleust wird. Dadurch kann dann im schlimmsten Fall Diabetes entstehen. Fehlt den Mäusen VEGF, bleibt die Glukoseaufnahme in das Gehirn verringert. Das hat zur Folge, dass die Mäuse langsamer lernen und ein schlechteres Erinnerungsvermögen haben. Querschnitt durchs Mausgehirn Schalter für Zuckertransport ins Gehirn entdeckt Das Hirn ist das Organ mit dem höchsten Zuckerverbrauch im Körper und kontrolliert unser Hungergefühl. Doch wie funktioniert der Transport des Zuckers in das Gehirn? Forscher konnten nachweisen, dass sich unser Gehirn den Zucker durch einen aktiven Prozess aus dem Blut holt. [3] Bisher ging man davon aus, dass es sich dabei um einen rein passiven Vorgang handelte. Eine entscheidende Rolle spielen dabei Astrozyten, die früher als eher unbedeutende Stützzellen im Gehirn eingestuft wurden. Forscher konnten nachweisen, dass Astrozyten auf Insulin und Leptin reagieren und darüber aktiv die Aufnahme von Zucker ins Gehirn steuern. Ohne Insulinrezeptoren zeigten die Astrozyten vor allem im Bereich der Appetitzentralen im Hypothalamus entsprechend schlechtere Transportraten von Glukose ins Gehirn. Diese Ergebnisse zeigen erstmals, dass essentielle Stoffwechsel- und Verhaltensprozesse nicht nur über Nervenbahnen reguliert werden, sondern dass auch andere Zelltypen wie Astrozyten aktiv sind. Die Forscher schlagen vor, ein neues Modell zu entwickeln, was neben den Nervenzellen auch die Astrozyten als Stellschrauben des Stoffwechsels und des Hungergefühls berücksichtigt. Von dem dann detaillierteren Bild erhoffen sie sich neue Perspektiven für die Entwicklung von Medikamenten. Regionen mit reduzierter Glukoseaufnahme nach drei Tagen fettreicher Ernährung (blau: schwach reduziert, weiß: stark reduziert) MPI f. Stoffewechselforschung Literatur 1 Interaction between the obesity-risk gene FTO and the dopamine D2 receptor gene ANKK1/TaqIA on insulin sensitivity. Heni et al., Diabetologia 2016; 59: Myeloid-Cell-Derived VEGF maintains brain glucose uptake and limits cognitive impairment in obesity. Jais et al., Cell; May 5, 2016; Astrocytic insulin signaling couples brain glucose uptake with nutrient availa bility. Garcıa-Caceres et al., Cell August 11, 2016;

27 27 Diabetes und Fettleber Nichtalkoholische Fettleber hat negativen Einfluss auf Glukosestoffwechsel Die nichtalkoholische Fettleber (non-alcoholic fatty liver, NAFL) gilt in Europa und den USA als die häufigste Ursache für chronische Lebererkrankungen. Zu viel Fett in der Leber führt dabei nicht nur zu einer chronischen Erkrankung der Leber, es hat auch einen negativen Einfluss auf den Glukosestoffwechsel und führt u. a. zur Entwicklung eines Typ-2-Diabetes. Forscherinnen und Forscher des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) arbeiten an neuen Möglichkeiten zur Therapie der Fettleber. Weder ein erhöhter Body-Mass-Index (BMI) noch ein Bauchansatz sind alleinig Grund dafür, dass übergewichtige Personen an Typ-2-Diabetes erkran ken. Vielmehr begünstigen Fettansammlungen in der Leber die Entstehung der Erkrankung. In den westli chen Indust rieländern ist die nicht alkoholische Fettleber dabei ein sehr häufiger Befund. Schätzungsweise 20 bis 30 Prozent der Bevölkerung haben eine Fettleber, die nicht auf übermäßigen Alkoholkonsum zurückzuführen ist. Damit erhöht sich für diese Menschen nicht nur das Risiko für die Entwicklung von chronischen, fortgeschrittenen lebensverkürzenden Erkrankungen der Leber, wie etwa Leberzirrhosen und Leberkrebs. Sie können auch an Typ-2-Diabetes, Herzinfarkt, Bluthochdruck, Schlaganfall, Herzinsuffizienz o.ä. erkranken. Die Ansammlung von Fett in der Leber begünstigt die Störung des Blutzuckerstoffwechsels. Ursache hierfür ist das veränderte Sekretionsverhalten der Fettleber. So produzieren Leberzellen vermehrt das Hepatokin Fetuin-A und geben es in den Blutkreislauf ab. Das Protein bindet an Insulinrezeptoren in der Muskulatur und Fettzellen und trägt so zu einer Insulinresistenz bei. Zudem binden gesättigte Fettsäuren an Fetuin-A. Dieser Komplex aktiviert pro-inflammatorische Signalwege. So wird eine Insulinresistenz verstärkt. Intervallfasten gegen Fettleber Doch wie lässt sich eine Fettleber behandeln? Neue Untersuchungen zeigen, dass Fasten oder Änderungen im Lebensstil wie beispielweise eine proteinreiche Ernährung helfen, den Fettanteil in der Leber zu reduzieren. So konnte ein DZD-Wissenschaftlerteam zeigen, dass Intervallfasten die Menge der schädlichen Leberfette reduziert. Wie sich diese Effekte erklären lassen, erforschten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DZD. Sie suchten nach fastenbedingten Unterschieden in der Genaktivität von Leberzellen. Mithilfe von Transkriptionsarrays konnten sie zeigen, dass speziell das Gen für das Protein GADD45 (Growth Arrest and DNA Damageinducible) abhängig von der Ernährung unterschiedlich oft abgelesen wurde: Je größer der Hunger, desto öfter produzierten die Zellen das Transkript. Anschließende Modellversuche ergaben, dass GADD45 dafür zuständig ist, die Fettsäureaufnahme in der Leber zu steuern. Mäuse, denen das Gen fehlte, entwickelten leichter eine Fettleber. Auch beim Menschen konnten die Wissenschaftler das Ergebnis bestätigen: Niedrige GADD45 -Spiegel gingen mit einer erhöhten Fettanreicherung in der Leber und einem erhöhten Blutzuckerspiegel einher. Die neuen Ergebnisse wollen die Forscher nun nutzen, um therapeutisch in den Fett- und Zuckerstoffwechsel einzugreifen und die positiven Effekte von Nahrungsentzug mit Wirkstoffen nachzuahmen. [1] Eiweißreiche Kost lässt Fett in der Leber schmelzen Gute Ergebnisse lassen sich auch mit einer Ernährungsumstellung erzielen. Wie eine Ernährungsstudie aus dem Jahr 2016 zeigt, verringert eiweißreiches Essen ohne eine Einschränkung der Essensmenge innerhalb von sechs Wissenschaft Der Patient im Fokus

28 28 Wissenschaft Der Patient im Fokus Eiweißreiche Kost Proteinreiche Kost wie zum Beispiel Linsen lässt das Leberfett schmelzen. Quelle: DIfE Wochen bei Menschen mit Typ-2-Diabetes das Leberfett um bis zu 48 Prozent. Dabei ist es egal, ob die Kost vorwiegend auf pflanzlichem oder tierischem Eiweiß basierte. Zudem war die Reduktion des Leberfetts nicht von einer Senkung des Gewichts abhängig. Die Wissenschaftler konnten darüber hinaus bei den Teilnehmern eine verbesserte Insulinempfindlichkeit trotz der erhöhten Proteinzufuhr beobachten. [2] Entwicklung neuer Wirkstoffe Forscher des DZD arbeiten aber auch an neuen Wirkstoffen, um eine Fettleber künftig behandeln zu können. Ein wesentlicher Schritt in diese Richtung gelang ihnen 2016: Mithilfe eines speziell entwickelten Kombinationswirkstoffs konnten sie das Schilddrüsenhormon T3 bevorzugt in die Leber einschleusen. Hintergrund: Effekte von Schilddrüsenhormonen (wie T3) auf den Fettstoffwechsel sind bereits seit Jahrzehnten bekannt, allerdings konnten diese aufgrund von Nebenwirkungen auf u. a. Herz und Knochen bisher nicht medizinisch genutzt werden. Um solche unerwünschten Effekte zu vermeiden, haben die Forscherinnen und Forscher das Schilddrüsenhormon T3 kovalent an Glukagon gebunden. Der Trick: Das Doppelhormon gelangt nur in Zellen mit einem Glukagonrezeptor wie zum Beispiel die Leber. Herz und Knochen verfügen hingegen nicht über Glukagonrezeptoren. In fettleibigen Mäusen bewirkte der neue Wirkstoff binnen weniger Tage eine Verringerung der schädlichen Cholesterinspiegel. Zudem wurde das Körpergewicht gesenkt und der Zuckerstoffwechsel verbessert, und dies ohne größere Nebeneffekte auf das Herz oder die Knochen. In weiteren Studien zeigte sich, dass das Molekül die klassischer weise mit Fettleibigkeit einhergehende Verfettung der Leber (Steatohepatitis) selektiv und deutlich verbessert. Neue Wirkstoffe durch Regulation des Energie- und Fettstoffwechsels Ein anderer Ansatzpunkt zur möglichen Behandlung einer Fettleber hat sich in den vergangenen Jahren durch Untersuchungen zum Langlebigkeitsgen INDY (I m Not Dead Yet) ergeben. Die verminderte Expression dieses Gens ver längert nicht nur die Lebenszeit bei Fadenwürmern und Taufliegen, sondern verringert auch die Körperfettmasse. Bei Menschen codiert das Gen für einen Transporter, der Citrat aus dem Blut in die Zelle transportiert. Citrat kann in der Leberzelle direkt in Fettsäuren umgewandelt werden. Zudem wiesen die Forscher des DZD nach, dass eine niedrige Expression des Gens in der Leber mit Schlankheit und reduziertem Leberfettgehalt assoziiert ist, während eine höhere Expression mit Adipositas, Fettleber und Insulinresistenz verknüpft ist. Die Forscher wollen dies nutzen, um künftig eine Fettleber zu behandeln. Dazu blockieren sie mit kleinen Molekülen (small molecules) den INDY-Transporter (NaCT).

29 29 Eine nichtalkoholische Fettleber kann zur Entwicklung von Typ-2-Diabetes führen. Wissenschaft Der Patient im Fokus Die Ansammlung von Fett in der Leber begünstigt die Störung des Blutzuckerstoffwechsels. Quelle: Fotolia Leitlinien für die klinische Praxis Ergebnisse aus der Forschung fließen u. a. auch in die Richtlinien für die klinische Praxis ein und kommen so den Patienten zugute. So schlagen Clinical Practice Guidelines Empfehlungen für die Diagnose und Therapie der nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (non- alcoholic fatty liver disease, NAFLD) vor. Die Guidelines sind das Ergebnis einer gemeinsamen Arbeit der European Association for the Study of the Liver (EASL), European Association for the Study of Diabetes (EASD) und der European Association for the Study of Obesity (EASO). Daran haben Experten des DZD mitgearbeitet. Literatur 1 Fasting-induced liver GADD45 restrains hepatic fatty acid uptake and improves metabolic health. Fuhrmeister et al. EMBO Mol Med Jun 1; 8(6): Isocaloric Diets High in Animal or Plant Protein Reduce Liver Fat and Inflammation in Individuals With Type 2 Diabetes. Markova et al, Gastroenterology February 2017, e8 3 Chemical Hybridization of Glucagon and Thyroid Hormone Optimizes Therapeutic Impact for Metabolic Disease. Finan et al.; Cell October 2016, e14 4 The longevity transporter mindy (Slc13a5) as a target for treating hepatic steatosis and insulin resistance. Willmes et al, Aging (Albany NY) Feb; 8(2): EASL EASD EASO Clinical Practice Guidelines for the management of non- alcoholic fatty liver disease. The Journal of Hepatology, European Association for the Study of the Liver (EASL), European Association for the Study of Diabetes

30 30 Typ-1-Diabetes Neue Ansätze zur Prävention von Typ-1-Diabetes Wissenschaft Der Patient im Fokus Aufnahme von Insulin-produzierenden Betazellen (weiß), Immunzellen (grün) und regulatorischen T Zellen (rot). Quelle: Helmholtz Zentrum München Typ-1-Diabetes ist mit bundesweit mehr als Betroffenen die häufigste Stoffwechselkrankheit bei Kindern und Jugendlichen. Die Anzahl der Neuerkrankungen nimmt Jahr für Jahr weiter zu. Das DZD arbeitet an neuen Möglichkeiten, um den Ausbruch der Autoimmunerkrankung im Vorfeld zu verhindern. Ursache für Typ-1-Diabetes ist eine Fehlregulation des Immunsystems. Die Insulin-produzierenden Betazellen werden zerstört. Aber wie kommt es zu dieser Fehlfunktion? Ein Forscherteam konnte erstmals zeigen, dass bei betroffenen Kindern zu Beginn der Autoimmunreaktion eine erhöhte Anzahl von Insulin-spezifischen, follikulären T-Helferzellen (TFH) im Blut zu finden ist. Diese Zellen kommen unter anderem in den Lymphknoten vor und leiten Angriffe des Immunsystems ein, indem sie beispielsweise die Produktion von Antikörpern durch die Betazellen fördern. Auf der Suche nach den Ursachen für den plötzlichen Anstieg der TFH-Zellen deckten die Forscherinnen und Forscher einen bisher unbekannten Signalweg auf. Eine Schlüsselrolle spielt das Molekül mirna92a. mirna92a

31 31 gehört zu den nichtkodierenden RNAs, die eine wichtige Rolle bei der Genregulation und insbe sondere beim Stilllegen von Genen spielen. Das Molekül verhindert, dass wichtige Signalproteine gebildet werden. Um zu überprüfen, ob dieser neu entdeckte Mechanismus einen Ansatzpunkt für eine mögliche Therapie bietet, untersuchten die Wissen schaftlerinnen und Wissenschaftler die Wirkung eines Moleküls (antagomir), das spezifisch an mirna92a bindet und dessen Wirkung blockiert. In einem Versuchsmodell führte diese Behandlung zu einer deutlich geringeren Autoimmunreaktion. [1] Der Autoimmunprozess entwickelt sich nicht von einem Tag auf den anderen: Oft durchlaufen die Patienten längere Vorstufen ohne Symptome, in denen sich erste Antikörper gegen die eigenen Insulin-produzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse bilden. In diesem Früh stadium der Erkrankung lässt sich der Autoimmunprozess möglicherweise noch stoppen. In der Pre- POINT-Studie konnte durch orale Insulin-Gabe bei Kindern zwischen zwei und sieben Jahren mit erhöhtem Diabetes-Risiko eine solche schützende Immunreaktion ausgelöst werden. In der Nachfolgestudie Pre-POINTearly untersuchen Forscherinnen und Forscher nun, ob sich dieser Effekt mit oralem Insulin bei auch Kleinkindern (im Alter zwischen sechs Monaten und zwei Jahren) bestätigen lässt und ob sich ein Typ-1-Diabetes dauerhaft verhindert lässt. In der Fr1da- Insulin-Interventions-Studie soll ebenfalls durch eine orale Einnahme von Insulin die Entwicklung einer schützenden, regulativen Immunantwort gefördert werden. Ziel der Insulin-Desensibilisierung ist es, eine Immun toleranz gegen körpereigene Proteine zu induzieren und dadurch Autoimmunität zu vermeiden. Optimierte Bausteine bremsen das Immunsystem Besonders effizient lösen optimierte Insulin-Bausteine (Mimetope) eine Toleranz von T-Zellen gegenüber Insulin aus. Das konnte ein DZD-Team im präklinischen Modell (in einem Mausmodell, dessen Immunsystem dem des Menschen sehr ähnlich ist) zeigen. Bei jungen Mäusen führte die Gabe von Insulin-Mimetopen in niedriger Dosierung dazu, dass die Entwicklung von Typ-1-Diabetes komplett verhindert werden konnte. Auf lange Sicht soll die Methode für die präventive Behandlung von Kindern mit hohem Risiko für Typ-1-Diabetes weiterentwickelt werden. [2] Infektionen können Diabetes-Risiko erhöhen Doch was sind die Ursachen für die Fehlsteuerung des Immunsystems? Welche Faktoren haben einen Einfluss auf die Entstehung der Krankheit? Untersuchungen zeigen, dass virale Atemwegsinfektionen in den ersten sechs Lebens monaten mit einem erhöhten Risiko für Typ-1- Diabetes assoziiert sind. Infektionen, die später oder an anderen Organen auftraten, waren nicht mit einem signifikant höheren Risiko verbunden. Für ihre Studie analysierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler anonymisierte Daten von fast Kindern, die zwischen 2005 und 2007 in Bayern geboren worden waren. [3] Literatur 1 mirna92a targets KLF2 and PTEN signaling to promote human T follicular helper precursors in T1D islet autoimmunity. Serr et al.; PNAS October 25, 2016; E6659 E Type 1 diabetes vaccine candidates promote human Foxp3+Treg induction in humanized mice. Serr, I. et al.,nature Communications, Article number: Infections in early life and development of type 1 diabetes. Beyerlein et al., JAMA. 2016; 315(17): Wissenschaft Der Patient im Fokus

32 32 Forschungsinfrastrukturen Innovative Technik für die Forschung Forschungsinfrastrukturen Forschungsinfrastrukturen auf hohem Niveau spielen eine immer wichtigere Rolle für den Fortschritt der medizinischen Wissenschaften. Unter dem Motto Vernetzen statt Vereinheitlichen stärkt das DZD den effizienten Einsatz und einen gezielten, aufeinander abgestimmten Ausbau etablierter Infrastrukturen in den DZD-Partnerinstituten. Dazu gehören präklinische Modelle, Geno- und Phänotypisierung, epidemiologische Kohorten, High-Throughput- Screening-Plattformen sowie ein GMP-Labor für Gewebe und Zellen zur Transplantation. Zudem schaffen die zentralen Serviceeinrichtungen des DZD wie zum Beispiel das klinische Studienmanagement, Bioproben- und Datenmanagement oder die Core Unit Computational Biology eine ideale Grundlage für die kostengünstige und qualitativ hoch wertige Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen. Präklinische Modelle Zur Entwicklung von neuen Therapiekonzepten ist ein tiefes Verständnis der Pathologie des Diabetes im Menschen und in Tiermodellen unerlässlich. Deutsche Diabetes Mausklinik: Standardisierte Mausmodelle mit Fokus auf der Erforschung von Stoffwechselstörungen und Diabetes. Großtiermodelle: Schweinemodell zur Translation von Forschungsergebnissen hin zum Menschen. Zebrafisch als Modell zur Entwicklung und Regeneration der Langerhans Inseln. Translationale Forschung Die erfolgreiche Translation von Forschungsergebnissen sowie die Entwicklung von neuen Therapien wird im DZD durch vielfältige Infrastrukturen und zentrale Plattformen unterstützt: Klinische Studienplattform: Zentrales Studien- und Datenmanagement der klinischen Studien des DZD Kohorten: Große Bevölkerungsstudien (Kohortenstudien) liefern Erkenntnisse zum Einfluss von Genen, Umwelt und Lebensstil (KORA- und EPIC-Kohorten). Epidemiologische Kohortenstudien dienen als Basis für Daten und Proben zu Diabetes. Die DZD Prädia beteskohorte umfasst Präklinische Modelle Translationale Forschung Tiermodelle ermöglichen ein besseres Verständnis der Pathologie des Diabetes. Klinische Studien liefern Daten zur Prävention und Therapie des Diabetes.

33 33 Patienten zur Entwicklung personalisierter Präventionsstrategien für Typ-2-Diabetes. DPV-Register: In dieser Diabetes-Patienten- Verlaufs dokumentation befinden sich Daten von Patienten. High-Throughput-Screening-Plattform. GMP-Facility: Labore entsprechend des Standards nach GMP (Good Manufacturing Practice) ermöglichen die Vorbereitung von Zellen und Gewebe für die klinische Anwendung wie z. B. Transplantation. Geno- und Phänotypisierung Moderne Technologien ermöglichen eine detaillierte Erfassung des Genoms (Gesamtheit der Erbinformation, Genomics), des Proteoms (Gesamtheit der Proteine, Proteomics) und Metaboloms (Gesamtheit der niedermolekularen stoffwechselaktiven Bestandteile, Metabolomics). Darüber lassen sich molekulare Signaturen des Diabetes und die damit assoziierten Veränderungen während der Krankheit feststellen. Mithilfe leistungsfähiger bildgebender Verfahren lassen sich physiologische Parameter (Phänotyp) erfassen. Hier verfügt das DZD über eine Plattform bildgebender Verfahren für den präklinischen und klinischen Bereich. Bei der Analyse der großen Datenmengen dieser Forschungsansätze unterstützt die Core Unit Computional Biology die DZD-Wissenschaftler. Bioproben Bioproben, wie Blut, Gewebe oder Urin, sind unverzichtbar in der biomedizinischen Diabetesforschung, um z. B. neue Biomarker für eine bessere Diagnostik zu finden. Das DZD sammelt in den klinischen Studien menschliche Biomaterialien für die DZD Biobank, die gemeinsam mit den erhobenen Daten von diesen ausgezeichnet charakterisierten Spendern einen außerordentlichen Mehrwert für zukünftige Forschungsprojekte darstellen. Erreichtes 2016 Zentralisierte Lagerung der Bioproben der PLIS-Biobank und der DDS-Biobank Verbesserte Qualitätssicherung mit professionalisiertem SOP-Register und Etablierung des DZD Safety Boards bei den klinischen Studien des DZD Forschungsinfrastrukturen Ziele 2017 Ausbau eines Datenmanagements Geno- und Phänotypisierung Bioproben Bildgebende Verfahren erfassen physiologische Parameter (Phänotyp). Bioproben wie Gewebe, Blut oder Urin werden in Biobanken gesammelt.

34 34 Netzwerken Kommunizieren Koordinieren Erfolgreiche Zusammenarbeit des DZD: Intern und Extern Netzwerken Kommunizieren Koordinieren Gemeinsam interdisziplinär forschen Eine enge Zusammenarbeit und ein intensiver interdisziplinärer Austausch sind die Grundpfeiler für eine erfolgreiche Translation. Das DZD fördert mit seinen Strukturen und Maßnahmen ganz gezielt die Vernetzung der DZD-Partner untereinander sowie die Kooperation mit exzellenten externen Forschergruppen. Denn nur ein offener, kreativer und konstruktiver Dialog zwischen Grundlagenforschern und Klinikern öffnet den Weg zu neuen Forschungsansätzen. Interner Austausch Den Kern der strategisch internen Kommunikation im DZD bilden abwechselnde Besprechungen der verschiedenen Managementebenen. Zur grundlegenden wissenschaftlichen und organisatorischen Ausrichtung stimmen sich die fünf Sprecher des DZD in 14-tägigen Telefonkonferenzen ab. Das Research Coordination Board (RCB) kommt zweimal im Jahr zusammen und diskutiert die Aufnahme neuer wissenschaftlicher Aspekte in das Forschungsprogramm des DZD. Die Ergebnisse werden von den DZD-Sprechern aufgegriffen und auf den DZD-Workshops mit den DZD-Wissenschaftlern auf der Projektebene erörtert und umgesetzt. Darüber hinaus diskutieren Projektteams die Weiterentwicklung in Telefon- oder Videokonferenzen und in zusätzlichen Meetings in kleinerer Runde. Einmal jährlich präsentiert das DZD seinen Fortschritt dem international besetzten wissenschaftlichen Beirat. Informiert bleiben Infrastrukturen wie das DZD PartnerNet erleichtern die standortübergreifende Zusammenarbeit. Die IT-Plattform ermöglicht den internen Informationsaustausch. Zudem erleichtert das PartnerNet digitale Kooperationen mit Anwendungen für Projektmanagement, Daten- und Dokumentenmanagement. Der monatliche interne Newsletter DZD Info for Scientists informiert alle DZD-Mitarbeiterinnen und -Mitarbeiter über Aktuelles und Veranstaltungen aus dem Forschungsverbund. DZD auf allen Ebenen gut vernetzt Das DZD trägt aktiv zur deutschlandweiten Vernetzung in der medizinischen Forschung bei. Es arbeitet eng mit den anderen Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG) zusammen etwa im Bereich der Forschungsinfra-

35 35 strukturen, Kommunikation und Nachwuchsförderung sowie bei thematischen Überlagerungen wie z. B. zwischen Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Alzheimer. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DZD sind auch maßgeblich an dem Diabetes-relevanten Studienteil der NAKO Gesundheitsstudie beteiligt, der größten deutschen Bevölkerungsstudie zur Erforschung von Volkskrankheiten. Gemeinsam mit der Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG) und Diabetes- DE wirkt das DZD an einem Projekt des Robert Koch- Instituts (RKI) zum Aufbau einer Nationalen Diabetes- Surveillance mit. Alle Datenquellen zu Diabetes auf Bundes-, Länder- und Selbstverwaltungsebene werden gebündelt, um eine verlässliche Datengrundlage zu schaffen. Als Mitglied der Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung e.v. (TMF) unterstützt das DZD die kontinuierliche Verbesserung von Organisation und Infrastruktur von medizinischer Forschung in kooperativen Strukturen. International Kooperationen auf internationaler Ebene untermauern die Stellung des DZD als herausragende Institution im Bereich der Diabetesforschung. Das DZD ist Mitglied bei EURADIA, der Allianz für europäische Diabetesforschung sowie assoziierter Partner im europäischen Netzwerk EIT Health Healthy Living and Active Aging, der europäischen Knowledge and Innovation Community (KIC) im Bereich "Innovation für gesundes Leben und aktives Altern". Seit 2016 fördert EIT Health das vom DZD initiierte Projekt DeTecT2D. Gemeinsam mit europäischen Forschungsinstituten und Partnern aus der Industrie entwickeln DZD-Experten einen diagnostischen Test, der die Analyse von Diabetesvorstufen in einem Tropfen Blut ermöglichen soll. Zudem arbeiten sechs DZD-Nachwuchsforscher im Rahmen zweijähriger Stipendien in deutsch-französischen Kollaborationsprojekten. Im Bereich Versorgungsforschung arbeitet das DZD eng mit dem US Center of Disease Control zusammen. In der Nachwuchsförderung kooperiert das DZD mit der Danish Diabetes Association. Mit der Industrie Die Industrie im Gesundheitsbereich ist ein wichtiger Kooperationspartner des DZD. Indem alle Mitglieder der Wertschöpfungskette zur Entwicklung neuer medizinischer Produkte eingebunden werden, nutzt das DZD vorhandene Ressourcen optimal und kann Forschungsergebnisse zeitnah in die Praxis überführen. Netzwerken Kommunizieren Koordinieren

36 36 Wissenschaftlichen Nachwuchs fördern Junge Ärzte und Naturwissenschaftler als Spezialisten in der Diabetesforschung DZD Nachwuchsförderung Mit einem eigenen Programm zur Nachwuchsförderung trägt das DZD zur Ausbildung von innovativen und inter national konkurrenzfähigen jungen Wissenschaftlern bei und macht den Wissenschaftsstandort Deutschland für talentierte Nachwuchskräfte attraktiv. Das DZD bietet spezielle Programme und Kurse an, die wichtige Aspekte der translationalen Diabetesforschung vermitteln. Hierbei setzt das DZD besonders auf einen interdiszi plinären Dialog zwischen Medizinern und Jungforschern. Eine enge Zusammenarbeit mit den Programmen der Graduate Schools der DZD-Partner ergänzt das Angebot in Management, Führung und Kommunikation. Scientific Chair Wissenschaftlich begleitet wird das Nachwuchsförderprogramm von einem Scientific Chair bestehend aus Gruppenleitern der fünf Partnerinstitute sowie der DZD-Geschäftsstelle: PD Dr. Christian Herder (Düsseldorf), Dr. Jan Rozman (München), Dr. Wenke Jonas (Potsdam), Dr. Ünal Coskun (Dresden), Prof. Dr. Cora Weigert (Tübingen), Dr. Astrid Glaser und Dr. Brigitte Fröhlich (beide Geschäftsstelle). DZD Diabetes Research School Ein wichtiger Pfeiler der Nachwuchsförderung ist die DZD Diabetes Research School. Die zweitägige Veranstaltung ist für Doktoranden und Postdocs sowie wissenschaftlich aktive Ärztinnen und Ärzte im Bereich der Diabetesforschung konzipiert. Bei der vierten School informierten sich mehr als 80 Nachwuchswissenschaftler aus aller Welt über den aktuellen Stand der Diabetesforschung und präsentierten eigene Ergebnisse. Bei der Veranstaltung in Freising ( September) gewährten sechs Wissenschaftlerinnen und Wissen schaftler aus Europa und den USA den Jungforschern Einblicke in ihre aktuellen Arbeiten: Francesco Beguinot (Federico II University of Naples, Italy), Christian Boitard (Paris Descartes University, France), Michael Czech (University of Massachusetts, Worcester, MA, USA), Vanisha Mistry

37 37 (University of Cambridge, UK), Ruth Gimeno (Lilly Research Laboratories, Indianapolis, USA), Andrew Hattersley (University of Exeter, UK) sprachen über Epigenetik, Biomarker und mögliche Immuntherapie für Typ-1-Diabetes sowie die Herausforderungen der Entwicklung von Diabetes-Medikamenten. DZD-Satelliten-Workshop April in Düsseldorf DZD Doktoranden und Postdocs stellen Forschungsergebnisse vor und laden extrene Referenten ein (2016 zu Biostatistik). DZD Diabetes Research School Eine Besonderheit der School: Die Teilnehmer hören nicht nur die Vorträge der renommierten Diabetes-Experten, sondern kommen auch direkt mit ihnen ins Gespräch. So können die Nachwuchswissenschaftler in Poster-Sessions ihre Forschungsergebnisse mit den Fachleuten, aber auch mit den anderen Teilnehmern diskutieren. Es ist für die Jungforscher eine ausgezeichnete Möglichkeit, sich interdisziplinär mit ihren Kollegen auszutauschen und ein internationales Netzwerk aufzubauen. Die DZD Diabetes Research School 2016 fand direkt vor der Jahrestagung der European Association for the Study of Diabetes (EASD) statt. Internationales Postdoc-Programm 2016 hat das DZD seine Nachwuchsförderung um einen weiteren wichtigen Baustein ergänzt das internationale Postdoc-Programm. Das Programm richtet sich an exzellente Jungforscherinnen und -forscher bis zu zwei Jahre nach der Promotion. Sie arbeiten auf einer Postdoc-Stelle an einem der DZD-Partner-Institute September 2016 in Freising/München (D): 6 Referenten gestalteten ein wissenschaftlich anspruchsvolles Programm für die 80 Teilnehmer. 4th Helmholtz-Nature Medicine Diabetes Conference 6 kostenlose Konferenzpässe für DZD-Nachwuchsforschern für diese herausragende Veranstaltung. Deutsch-Französische Diabetes Akademie 6 DZD-Nachwuchsforscher arbeiten im Rahmen zweijähriger Stipendien in deutsch-französischen Kollaborationsprojekten. DZD Technical Training Courses für Labormethoden und neue Techniken 6 Kurse in 2016: 8th Protein Rainbow Workshop am DDZ FELASA-Kurse am DIfE und am HMGU Mouse Metabolic Phenotyping Training Course am HMGU Training: Glucose Clamps in Rodent Model Organ isms am HMGU Translating Science into Clinical Practice am HMGU DZD Nachwuchsförderung Reisestipendien - DZD Fellowships 21 DZD-Nachwuchsforscher wurden finanziell bei dem Besuch von Konferenzen bzw. Veranstaltungen des DZD Nachwuchsförderprogramms unterstützt. DZD Awards 10 Preise für ausgezeichnete Vorträge bzw. Posterpräsentationen an den wissenschaftlichen Nachwuchs.

38 38 DZD Grants Herausragende Forschungsideen als Kooperationsprojekte in 2016 gefördert Der interdisziplinäre Austausch innerhalb des DZD bildet eine ideale Grundlage für innovative Hypothesen. Mit den DZD Grants fördert das DZD die Erforschung dieser Ideen zeitnah und setzt neue strategische Akzente. Wissenschaftlich herausragende Kooperationsprojekte mit mindestens zwei DZD-Partnern werden mit maximal Euro / Jahr finanziert. Der wissenschaftliche Beirat begutachtet die Anträge in einem kompetitiven Verfahren bewilligte das Komitee folgende DZD Grants: Förderung für zwei Jahre (2016/2017) Al-Hasani, DDZ Stumvoll, Uni Lepizig Daniel, HMGU Blüher, Uni Lepizig Gerdes, HMGU Solimena, PLID Herder, DDZ Blüher, Uni Lepizig Interplay between the adipokine vaspin and insulin sensitivity The role of T follicular helper cells in promoting inflammation in human obesity and the metabolic sydrome Probing the role of cilia in beta-cell function and T2DM in human subjects Mechanistic links between Omentin, inflammation and insulin resistance in humans DZD Grants Keipert, HMGU Hartwig, DDZ Kluth, DIfE Ninov, PLID Lickert, HMGU Coskun, PLID Ludwig, PLID Wolf, LMU Gelinsky, PLID The endrocrine role of brown and beige adipose tissue in response to (patho-)physiological stress Identification of genes and compounds that regulate beta-cell mass and function Analysis of Synaptotagmin 13 (Syt13) function during pancreatic endocrine lineage formation Utilizing bioprinting technologies for embedding of pancreatic islets in three-dimensional hydrogel constructs Pfluger, HMGU Lehnert, Uniklinikum SH Pivovarova, DIfE Uhlenhaut, HMGU Roden, DDZ Nawroth, Uni Heidelberg Schulze, DIfE Krumsiek, HMGU Sell, DDZ Hoffmann, IDM Lehr, DDZ Teperino, HMGU Staiger, IDM Weigert, IDM Beckers, HMGU Lehr, DDZ Pharmacological weight loss restores hypothalamic leptin sensitivity and blood-brain-barrier transport Glucocorticoid receptor mediated regulation of adipose tissue metabolism of mice and men Pulmonary impairment and fibrosis in patients with Diabetes mellitus Metabolic network substructures linking modifiable risk factors to type 2 diabetes incidence Exosomes as potential marker and mediators of beneficial effects of exercise in type 2 diabetes Healthy and unhealthy obesity under the lens: Desseceting epigenetic mechanisms of phenotypic variation Role of skeletal muscle tissue fibroblasts and fibrokines in the health promoting adaption to endurance exercise training Förderung für ein Jahr (2016) Bodis, DDZ Schürmann, DIfE Fritsche, IDM Mühlenbruch, DIfE Rathmann, DDZ Schramm, HMGU Schneider, HGMU Rosenbauer, DDZ Maier, HMGU Holl, Ulm The saturation of fat compartments as biomarker of insulin resistance in type 2 diabetes mellitus Primary prevention of type 2 diabetes based on risk communication and health promotion using the German Diabetes Risk Score (GDRS) Relationship between serum concentrations of persistent organic pollutants and regional difference in risk of type 2 diabetes in Germany Childhood-onset type 1 diabetes: impact of area-level deprivation on diabetes risk, glycaemic control and quality of life

39 39 DZD in der Öffentlichkeit Experten, Entscheidungsträger und Patienten informieren Immer mehr Menschen erkranken an Diabetes. Doch was sind die Ursachen der Stoffwechselerkrankung? Welche neuen Therapieansätze entwickeln die Forscherinnen und Forscher? Für diese Themen Aufmerksamkeit zu schaffen, ist das Ziel der Öffentlichkeitsarbeit des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung. In Presseinformationen sowie einem Newsletter für die Presse informiert das DZD regelmäßig über seine Arbeit. Mit Erfolg: Zahlreiche Zeitungen, Zeitschriften, Fachpublikationen, Onlinemedien, aber auch Hörfunk- und Fernsehsender griffen die Meldungen auf und berichteten über Diabetesforschung konnte das DZD die Zahl der Medienbeiträge im Vergleich zum Vorjahr um 50 Prozent steigern. Das DZD in den Medien Ob im Radio, im Fernsehen oder in den Printmedien, am Telefon oder vor Ort das DZD erreicht die Bevölkerung auf vielen Wegen und informiert über Diabetes und die neuesten Forschungshighlights. Durch Beiträge in Publikumsmedien wie u. a. Süddeutsche Zeitung, Zeit, Fokus Diabetes oder in der auflagenstarken Apotheken Umschau konnte das DZD eine breite Leserschaft erreichen. Die DZD-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler sind gefragte Experten für Radio- und Fernsehbeiträge waren sie u. a. auf ARD, ZDF, 3sat, WDR, im Bayerischen Rundfunk und Deutschlandfunk zu hören bzw. zu sehen. Einen besonderen Schwerpunkt legte das DZD auf die internationale Pressearbeit. Insgesamt wurden 24 Presseinformationen über internationale Verteiler verschickt. Im vergangenen Jahr verstärkte das DZD auch seine Aktivitäten auf verschiedenen Social-Media-Kanälen. Über den stellt das DZD aktuelle wissenschaftliche Ergebnisse und Veran staltungen vor. Internationale Interessenten können dem DZD seit 2016 auch auf LinkedIn folgen. Um Fachleute und die Bevölkerung an den neuesten Forschungsergebnissen teilhaben zu lassen, setzt das DZD auf auch den direkten Austausch und nutzt dafür u. a. Kongresse, Symposien oder Patiententage. DZD in der Öffentlichkeit Fakten und Zahlen zur Medienresonanz Reichweite Print 92 Mio. (Auflage) Online 19 Mrd (Visits) Artikel (Print und Online) Pressemitteilungen: 52 davon 24 international Presse-Newsletter 6 Internetseite (Besucher)

40 40 DZD in der Öffentlichkeit Fachpublikum national und international Durch zahlreiche wissenschaftliche Beiträge in internationalen Fachzeitschriften sowie Vorträge und Posterpräsentationen auf Fachkongressen baute das DZD seinen Bekanntheitsgrad sowohl in der nationalen, als auch internationalen Fachwelt weiter aus. Forscherinnen und Forscher des DZD haben im vergangenen Jahr ihre Ergebnisse auf zahlreichen internationalen Konferenzen präsentiert u. a. auf der Jahrestagung der EASD (European Association for the Study of Diabetes), der 4th Annual Helmholtz-Nature Medicine Diabetes Conference, den Scientific Sessions der American Diabetes Association (ADA) und dem European Congress of Endocrinology. Die größte nationale Diabetes-Fachveranstaltung in Deutschland ist der Diabetes Kongress der Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG) mit etwa Teilnehmern. DZD-Wissenschaftler präsentierten aktuelle Forschungsergebnisse in Vorträgen und auf Postern. Zudem gestaltete das DZD zwei Symposien in Kooperation mit der DDG. Themen waren: Liegt Diabetes in den Genen und welche Rolle spielt der Lebensstil der Eltern für die Vererbung von Risikofaktoren? Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Leber, Gehirn und Diabetes? Für ihre Forschungsleistungen erhielten die DZD-Forscher vier Preise der DDG. Auch bei weiteren nationalen Medizinkongressen (Internisten, Endokrinologen) waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DZD gefragte Experten für Vorträge. Darüber hinaus ist das DZD auch mit aktuellen Artikeln in nationalen medizinischen Fachpublikationen vertreten. Beim World Health Summit im Oktober 2016 in Berlin luden die Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG) Experten zu einer Diskussionsrunde zum Thema Data Warehouse-Systeme als Basis für personalisierte Medizin ein. Entscheidungsträger informieren Jedes Jahr erkranken laut Versorgungsatlas etwa Menschen in Deutschland neu an Diabetes. Damit wird die Stoffwechselerkrankung zu einem wachsenden Problem der Gesundheitssysteme. Das DZD informiert Entscheidungsträger aus der Wissenschafts- und Gesundheitspolitik regelmäßig, um auf die dringliche Bedeutung der Diabetes forschung aufmerksam zu machen hat die WHO Diabetes in den Mittelpunkt des Weltgesundheitstages gestellt. Die zentrale Fachveranstaltung zum Weltgesundheitstag fand beim DZD-Partner Deutsches Diabetes-Zentrum in Düsseldorf statt. Dort informierten sich zahlreiche Entscheidungsträger über aktuelle Zahlen und neue Ansätze aus der Diabetesforschung.

41 41 Im vergangenen Jahr konnte das DZD auch einige Politikerinnen und Politiker direkt über seine Arbeit informieren. So besuchte die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Prof. Dr. Johanna Wanka, das Deutsche Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE), einen Partner des DZD. Weitere Politiker wie u. a. Stanislaw Tillich, Ministerpräsident des Freistaates Sachsen, und NRW-Ministerpräsidentin Hannelore Kraft nutzten die Gelegenheit, sich bei Veranstaltungen über das DZD zu informieren. Auch auf europäischer Ebene ist das DZD regelmäßig aktiv: So berichteten DZD-Experten auf dem Summer Meeting der Alliance for Eurpean Diabetes Research (EURADIA) über nachhaltige Innovationen in der Diabetesforschung. Zudem wurde dort das DZD als ein erfolgreiches Modell für translationale Diabetesforschung vorgestellt. Patienten und Interessenten informieren Zwei Millionen Menschen in Deutschland haben Diabetes, ohne es zu wissen und täglich kommen fast Neuerkrankungen dazu. Diesem erschreckenden Trend stellte sich die Kampagne Deutschland misst! von diabetesde Deutsche Diabetes-Hilfe und Dedoc 2016 entgegen. Um mehr Bewusstsein für das eigene Diabetes-Risiko zu schaffen, setzte die Kampagne auf Aufklärung, persönliche Beratung und den DIfE DEUTSCHER DIABETES-RISIKO-TEST, den Forscher des DZD entwickelt haben. Insgesamt haben mehr als Interessenten den Risiko-Test gemacht. Diese Kampagne ist ein Beispiel für die verstärte Zusammenarbeit des DZD mit verschiedenen Patienten-Verbänden. Um Patienten und Interessenten gezielt über Aktuelles aus der Diabetesforschung zu informieren, beteiligte sich das DZD an zahlreichen Publikumsveranstaltungen wie zum Beispiel dem DiabetesMarkt in München. Interessenten konnten sich zudem bei den Patiententagen in Düsseldorf, Dresden und München oder bei den Präventionssprechstunden in Reutlingen umfassend informieren. Außerdem war das DZD auf zahlreichen Veranstaltungen präsent wie bei den Feierlichkeiten zum Tag der Deutschen Einheit. Die Besucher konnten sich am DZD-Stand über Aktuelles aus der Diabetesforschung informieren. Höhepunkt war die zentrale Veranstaltung zum Weltdiabetestag im November 2016 in Berlin. DZD-Experten präsentierten in Patientenvorträgen aktuelle Ergebnisse aus der Diabetesforschung und vermittelten praxisrelevante Informationen. Gut angenommen wurde auch die Telefonsprechstunde, die das DZD gemeinsam mit dem Münchner Merkur angeboten hat. Dort beantworteten Experten des DZD Fragen rund um das Thema Diabetes. DZD in der Öffentlichkeit

42 42 Höhepunkte 2016 Höhepunkte 2016 Januar Februar März Wenn Essen die Funktion der Gene verändert Eine fettreiche Ernährung während der Trag- und Stillzeit bei Mäusen beeinflusst den Fett- und Zuckerstoffwechsel der Nachkommen durch epigenetische Veränderungen. Die in der Fachzeitschrift Diabetes veröffentlichte Studie ist ein interdisziplinäres Kooperationsprojekt des DZD. Wissenschaftsrat Bundespräsident Joachim Gauck beruft Professor Michael Roden, Vorstand des DZD, zum Mitglied des Wissenschaftsrats. Schalter für das Sättigungsgefühl DZD-Team entdeckt einen neuen Mechanismus, der die Wirkung des Sättigungshormons Leptin steuert. Körpergröße beeinflusst Krankheitsrisiko Ein Forscherteam des DZD und der Harvard School of Public Health fassen im Journal Lancet Diabetes & Endocrinology Erkenntnisse über den Zusammenhang von Körpergröße und Volkskrankheiten zusammen. Juli August September Wenn die Gene nicht mitlaufen Körperliche Aktivität senkt das Risiko für Diabetes eigentlich! Bei jedem fünften Teilnehmer an entsprechenden Studien bleibt diese Wirkung jedoch aus. Was im Muskel dieser "Non-Responder" passiert, fanden Forscher und Kliniker einer translationalen Kooperation des DZD heraus. Stillen schützt vor Diabetes Stillen verändert den mütterlichen Stoffwechsel und schützt bis zu 15 Jahre vor Diabetes. Für die Studie wurden Proben von knapp 200 Probanden mit Schwangerschaftsdiabetes untersucht. Schalter für Zuckertransport ins Gehirn entdeckt Der Zuckertransport ins Gehirn wird durch Stützzellen reguliert. Das berichtet ein DZD-Forscherteam erstmals im Fachjournal Cell. Hoher Besuch am DIfE Die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Prof. Dr. Johanna Wanka, besucht den DZD-Partner DIfE (Deutsches Institut für Ernährungsforschung). Lebensstil wird vererbt Durch Ernährung verursachte Fettleibigkeit und Diabetes können sowohl über Eizellen, als auch über Spermien epigenetisch an die Nachkommen vererbt werden. Das berichtet ein Forscherteam des DZD erstmals in der Zeitschrift Nature Genetics. Diabeteswelt zu Gast in München Internationale DZD Diabetes Re search School, EASD-Jahrestagung, Helmholtz Nature Medicine Diabetes Conference, Diabetes- Markt und Patiententag das DZD informiert bei zahlreichen Veranstaltungen Wissenschaftler, Diabetes-Experten, Betroffene und Interessierte über Aktuelles aus der Diabetesforschung.

43 43 April Mai Juni Weltgesundheitstag Die Veranstaltung zum Weltgesundheitstag 2016 der WHO findet in Deutschland beim DZD-Partner Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ) in Düsseldorf statt. Präventionspreis DZD-Wissenschaftler Prof. Norbert Stefan erhält den Präventionspreis für das Tübinger Lebensstil-Interventionsprogramm der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin. DZD auf dem Diabeteskongress der DDG In zahlreichen Vorträgen und Posterpräsentationen stellt das DZD seine interdisziplinäre, transla tionale Forschung vor. Gleich vier DZD-Forscherinnen und -Forscher erhalten wichtige Preise und Auszeichnungen der DDG. Oktober November Dezember Infos zur Diabetesforschung Viele der Gäste der Feierlichkeiten zum Tag der Deutschen Einheit in Dresden informieren sich über Diabetes darunter auch Stanislaw Tillich, Ministerpräsident des Freistaates Sachsen. Weltdiabetestag: DZD informiert Zahlreiche Aktivitäten rund um den Weltdiabetestag. Das DZD war mit einem Stand beim Weltdiabetestag in Berlin vertreten. Diabetes-Risiko erkennen Aktualisierter DIfE Deutscher Diabetes-Risiko-Test für mobile Endgeräte optimiert: Der Test berücksichtigt nun auch die familiäre Vorbelastung und ist ab sofort kostenfrei, sowohl in deutscher als auch englischer Sprache unter verfügbar. Übergewicht schlägt sich auch auf dem Erbgut nieder Übergewicht lagert sich nicht nur auf den Hüften, sondern auch auf der DNA ab. Das ist das Ergebnis einer großen internationalen Studie mit Beteiligung des DZD. Ein erhöhter BMI führt zu epigenetischen Veränderungen an fast 200 Stellen des Erbguts, erläutern die Forscherinnen und Forscher in ihrer Veröffentlichung in Nature. Höhepunkte 2016 Wie die Leber ihr Fett wegbekommt Forscherinnen und Forscher des DZD entwickeln einen neuen Wirkstoff, um eine Fettleber künftig behandeln zu können. Proteine als Frühwarnsystem Bestimmte Proteine im Blut von Kindern können einen sich anbahn enden Typ-1-Diabetes vorhersagen noch bevor die ersten Symptome auftreten. Das berichtet ein Wissenschaftlerteam des DZD im Fachmagazin Diabetologia. Erfolgreiche Arbeit Der Beirat lobt die Erfolge des DZD: Das DZD stehe international mit in der 1. Reihe.

44 44 Deutsche Zentren der Gesundheitsforschung DZG Wesentliches Ziel des Gesundheitsforschungsprogramms der Bundesregierung ist es, die besonders häufigen Krankheiten (Volkskrankheiten) wirksamer bekämpfen zu können. Mit dem Aufbau Deutscher Zentren der Gesundheitsforschung (DZG) als langfristig angelegte, gleichberechtigte Partnerschaften von außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Universitäten mit Universitätsklinika schafft das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) dafür die Voraussetzungen. Gemeinsam stark und nah am Patienten Die DZG bündeln vorhandene Kompetenzen und leisten so einen maßgeblichen Beitrag zur Schließung von Wissenslücken und zur Verbesserung von Prävention, Diagnose und Therapie der häufigsten Volkskrankheiten. Forschungspolitisches Ziel ist die enge Zusammenarbeit der Grundlagenforschung mit der klinischen Forschung, die sich stets an dem Bedarf der Patienten orientiert. Durch die enge Vernetzung und den Ausbau vorhandener Forschungsstrukturen wird ein schnellerer Transfer von Forschungsergebnissen in den klinischen Alltag ermöglicht (Translation). Die strategische Zusammenarbeit der führenden Wissenschaftler in den Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung stärkt den Wissenschaftsstandort Deutschland im internationalen Wettbewerb nachhaltig und erhöht dessen Attraktivität für den wissenschaft lichen Nachwuchs im In- und Ausland deutlich. Sechs Forschungsverbünde unter dem Dach der DZG Neben dem DZD gibt es das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), das Deutsche Konsortium für translationale Krebsforschung (DKTK) sowie das Deutsche Zentrum für Lungenforschung (DZL). Die Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung arbeiten in spezifischen Arbeitsgruppen auf verschiedenen Ebenen eng zusammen, um Erfahrungen und Synergien u. a. im Bereich der Biobanken, IT- und Datenmanagement und Wirkstoffforschung zu nutzen. Weiterhin wurden in 2016 gemeinsame Veranstaltungen durchgeführt: Im Mai präsentierten die DZG gemeinsam auf dem Inter nistenkongress in Mannheim die Ergebnisse der translationalen Forschung zu den verschiedenen Volkskrankheiten in indikationsbezogenen Symposien sowie einem gemeinsamen Stand. Im Oktober stellten die DZG auf dem World Health Summit (WHS) in Berlin in einem Symposium den Stand zum hochaktuellen Thema Data Warehouse Systeme als Basis für personalisierte Medizin vor. Von Seiten des DZD präsentierte Dr. Marr den interessanten Aspekt From Data Storage to Data Mining in Biomedicine. Aktuell in der Vorbereitung ist die Erstellung eines gemein samen, regelmäßig erscheinenden DZG Magazins, in dem die relevanten Forschungsergebnisse und Kooperationen einer breiteren Öffentlichkeit vorgestellt werden.

45 45 Wissenschaftliche Leistungen Basis der exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im DZD ist die strategisch enge Vernetzung international renommierter Grundlagenforschung mit herausragenden klinischen Forschungsansätzen. Dabei steht die Entwicklung neuer Präventions- und Therapiekonzepte im Mittelpunkt aller Forschungsvorhaben. Das interdisziplinäre translationale Vorgehen des DZD hat auch in 2016 zu ausgezeichneten wissenschaftlichen Leistungen geführt. Publikationen 2016 In Fachjournalen 336 Publikationen mit externer Begutachtung Die Anzahl der Publikationen in Fachzeitschriften mit externer Begutachtung konnte von 286 (2015) um mehr Ausgezeichnete DZD-Wissenschaftler in 2016 als 15 Prozent auf 336 gesteigert werden. Dabei waren DZD-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler bei 200 Publikationen Erst- und/oder Letztautoren. Liste der Publikationen unter: Exzellente Beurteilung des DZD Aktuelle Forschungsergebnisse und den Fortschritt beim Aufbau neuer Infrastrukturen stellte das DZD dem internationalen wissenschaftlichen Beirat (Scientific Advisory Board) auf der jährlichen Sitzung (im Dezember 2016) vor. Die Mitglieder des Beirats waren beeindruckt von den hervorragenden Resultaten und dem Aufbau der translationalen Forschungsstrategie. Das DZD habe es geschafft, auch international mit in der ersten Reihe zu stehen. Wissenschaftliche Leistungen Preisträger Auszeichnungen / Preise Preisträger Auszeichnungen / Preise Prof. Dr. Michael Roden DDZ Berufung in Wissenschaftsrat PD Dr. Martin Heni IDM Menarini-Projektförderung Prof. Dr. Martin Hrabe de Angelis HMGU Ehrendoktorwürde Uni Tübingen Prof. Dr. Annette Schürmann DIfE Werner-Creutzfeldt-Preis Dr. Sofiya Gancheva DDZ Prof. Dr. Dan Ziegler DDZ Prof. Dr. Norbert Stefan IDM Prof. Dr. Matthias Tschöp HGMU Karl-Oberdisse-Preis Ehrendoktorwürde Uni Thrakien Präventionspreis der Dt. Stiftung Innere Medizin ERC Advanced Grant Aufnahme in die Academia Europaea Victor-Mutt-Preis 2016 PD Dr. Christian Herder DDZ Dr. Bengt-Frederik Belgardt DDZ Prof. Dr. Michael Roden DDZ Dr. Marie-Christine Simon DDZ Hans-Christian-Hagedorn- Projektförderung Hellmut-Mehnert-Projektförderung Ehrendoktorwürde der Uni Athen Nutricia Förderpreis für medizinische Ernährungsforschung 2016 Prof. Dr. Hans-Ulrich Häring IDM Mering-Medaille Dr. Raffaele Teperino HMGU ARCHES (Award for Research Cooperation and High Excellence in Science)

46 46 Finanzen und Personal Gesamtförderung Bund 28 Mio. Euro Finanzen und Personal Länder/Eigenanteil 3,1 Mio. Euro Anteilig von Bayern, Baden-Württemberg, Brandenburg, Nordrhein-Westfalen und Sachsen Das Gesamtbudget 2016 beträgt 31,1 Millionen Euro. Kostenstruktur DZD-Mittel Ist-Zahlen Sachmittel 12,9 Mio. Euro Investitionen 2,0 Mio. Euro Finanzen Die Förderung des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) betrug 2016 insgesamt 31,1 Millionen Euro. Davon stammen 90 % aus Bundes mitteln und 10 % aus Landesmitteln bzw. Eigenanteilen der Partner. Das Fördermittelmanagement am Helmholtz Zentrum München leitete die Mittel im Rahmen der Projektförderung an die Partner weiter. Die von den Partnern erstellten Zwischennachweise für 2016 wurden geprüft. Personal 16,2 Mio. Euro DZD-Verein Die DZD-Geschäftsstelle wird durch Mitgliedsbeiträge finanziert. Die Einnahmen beliefen sich durch zusätzliche Spendenaufnahmen auf Euro. Es wurden Euro ausgegeben. Die Ausgaben verteilen sich zu 58 % auf Personal, 41 % Sachmittel und 1 % Investionen. Der Jahresabschluss wurde durch die Wirtschaftsprüfungsgesellschaft Deloitte geprüft.

47 47 Personal Senior Scientists 22 Frauen, 24 Männer Ärzte 18 Frauen, 24 Männer 454 DZD-Mitarbeiter, entspricht insgesamt 286 Vollzeitäquivalenten Personal Junior Scientists 129 Frauen, 73 Männer 2016 wurden mit DZD-Geldern bei den Partnern 454 Mitarbeiter finanziert, davon 290 Wissen schaftler und 164 wissenschaftsunterstützende Mitarbeiter. Der Beitrag von weiteren Mitarbeitern zu den DZD- Projekten wurde aus Eigenmitteln der DZD- Partner finanziert. Professuren, Nachwuchsgruppen und Clinical Scientists In 2016 konnte in Potsdam mit PD Dr. Tim Schulz die W2-Professur für Fettzellentwicklung und Ernährung besetzt werden, PD Dr. Stephan Speier hat die W2-Professur für pankreatische Inselzellphysiologie in Dresden angenommen. Dr. Carolin Daniel, die von eine unabhängige DZD- Nachwuchsgruppe für Immuntoleranz im Typ-1-Diabetes am Helmholtz Zentrum München leitete, wurde erfolgreich für Tenure evaluiert und erhielt im November 2016 eine W2- Professorinnen-Förderung der Helmholtz Gesellschaft. Des Weiteren wurden zwei DZD-Ärztinnen vom Partnerstandort Tübingen aufgrund ihrer vorhandenen Exper tise zur translationalen Diabetesforschung in dem hochkompetitiven Programm für die Ausbildung zum Clinician Scientists am Universitätsklinikum Tübingen aufgenommen. 128 Frauen, 36 Männer Chancengleichheit Für alle Partner im DZD sowie für den DZD-Verein hat die Verankerung der Chancengleichheit für Frauen und Männer höchste Priorität. Darunter versteht man im DZD familiengerechte, flexible Arbeitszeiten, Teilzeitbeschäftigung, Kinderbetreuungseinrichtungen, Dual- Career-Maßnahmen und eine chancengerechte Besetzung von Gremien und Begutachtungsgruppen. Das Deutsche Institut für Ernährungsforschung und das Deutsche Diabetes Zentrum in Düsseldorf sind durch das audit berufundfamilie zertifiziert, das Helmholtz Zentrum München durch die "European Charter for Researchers" und den "Code of Conduct for the Recruitment of Researchers". Der Frauenanteil am DZD finanzierten Gesamtpersonal beträgt 65 %. Sehr erfreulich ist der Frauenanteil mit 67 % bei den Nachwuchswissenschaftlern und mit 43 % bei den Ärzten. In den Gremien liegt der Frauenanteil zwischen 20 und 40 %: DZD Beirat (40 %), DZD Nachwuchsförderung (40 %) Research Coordination Board (20 %), DZD Sprecher (20 %). Finanzen und Personal

48 48 Organisation und Gremien Organisation und Gremien Als zweites Deutsches Zentrum der Gesundheitsforschung wurde das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung 2009 als eingetragener Verein (e.v.) gegründet. Es besteht aus fünf gleichberechtigten wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen, den fünf Partnern. Organe des DZD e.v. sind die Mitgliederversammlung, der Vorstand, die Kommission der Zuwendungsgeber und der wissenschaftliche Beirat. DZD-Partner Deutsches Diabetes-Zentrum, Düsseldorf Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt Paul-Langerhans-Institut Dresden des Helmholtz Zentrum München am Universitätsklinikum der TU Dresden Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Universität Tübingen Die assoziierten Partner erweitern die Expertise im DZD: Prof. Dr. Jens Brüning, Universität Köln und Max-Planck- Institut für Stoffwechselforschung Prof. Dr. Dr. h.c. Hendrik Lehnert, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Nawroth, Universitätsklinikum Heidelberg Prof. Dr. Eckhard Wolf, Ludwig-Maximilians-Universität München Prof. Dr. Michael Stumvoll, Universitätsklinikum Leipzig Mitgliederversammlung Die Mitgliederversammlung wählt als zentrales Entscheidungsorgan des DZD den Vorstand, entscheidet über die Neuaufnahme von Mitgliedern, verantwortet die wissenschaftliche Strategie im DZD und entscheidet über die Ausrichtung des Vereins. Mitglieder sind die fünf Partner des DZD, die Helmholtz- Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren und die Leibniz-Gemeinschaft. Sitzung: 26. April 2016 Standortsprecher Prof. Dr. Dr. h.c. Michael Roden Wissenschaftlicher Vorstand Prof. Dr. Annette Schürmann Leiterin der Abteilung Experimentelle Diabetologie Prof. Dr. Dr. h.c. Martin Hrabe de Angelis Direktor des Instituts für Experimentelle Genetik Prof. Dr. Dr. Michele Solimena Direktor des Paul-Langerhans-Instituts Dresden Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Ulrich Häring Ärztlicher Direktor der Medizinischen Klinik IV Universität Tübingen DZD-Vorstand und DZD-Sprecher Der DZD-Vorstand wird gebildet von je einem Vertreter der Helmholtz-Gemeinschaft (Prof. Dr. Dr. h.c. Martin Hrabe de Angelis), der Leibniz-Gemeinschaft (Prof. Dr. Dr. h.c. Michael Roden) und der Universitäten (Prof. Dr. Dr. Michele Solimena). Strategische Entscheidungen werden von dem erweiterten Vorstand getroffen, der sich aus den fünf Sprechern der Partnerinstitute zusammensetzt. Wissenschaftlicher Beirat Der wissenschaftliche Beirat mit fünf Mitgliedern aus der internationalen akademischen und industriellen Diabetesforschung berät das DZD bei der strategischen Entwicklung des DZD-Forschungsprogramms und entscheidet über die Vergabe der DZD Grants.

49 49 Mitgliederversammlung Gründungsmitglieder: DDZ, DIfE, HMGU, Uni Dresden, Uni Tübingen Kommission der Zuwendungsgeber DZD-Vorstand Beirat Mitglieder des Beirats Prof. Dr. Domenico Accili, Columbia University, USA Prof. Dr. Fatima Bosch, Universität Barcelona, Spanien Prof. Dr. Dr. Jacqueline Dekker, Universität Amsterdam, Niederlande Prof. Dr. Edward Leiter, The Jackson Laboratory, USA Dr. Michael Mark, Boehringer Ingelheim, Deutschland Prof. Dr. Ulf Smith, Universität Göteborg, Schweden (Sprecher des Beirats) Beiratssitzung: Dezember 2016 STRATEGIE ENTWICKLUNG & KOORDINATION PROJEKTE Kommission der Zuwendungsgeber Als Gremium der Geldgeber steht die Kommission der Zuwendungsgeber dem Verein zur Seite. Zuwendungsgeber des DZD sind der Bund und diejenigen Länder, die Sitz der DZD-Standorte sind. Der Bund und jedes Land senden Vertreter in die Kommission der Zuwendungsgeber. Den Vorsitz übernimmt der Vertreter des Bundes fanden zwei Sitzungen statt, in denen die Kommission über alle Fördermaßnahmen unterrichtet wurde. Die Mittel des DZD stellen zu 90 Prozent der Bund und zu zehn Prozent die jeweiligen Bundesländer. Vertreter des Bundes: MinR Dr. Jan Grapentin Alexander Meincke André Wecker DZD-Sprecher Research Coordination Board (RCB) Forschungsgruppen-Leiter Vertreter der Länder: Dr. Annerose Beck, Sachsen Dr. Florian Leiner, Bayern Dr. Jochen Miller, Baden-Württemberg Dr. Beate Müller, Nordrhein-Westfalen Antje Wagner, Brandenburg, Sitzungen: 10. Mai 2016, 30. September 2016 DZD- Geschäftsstelle Dr. Astrid Glaser ist Geschäftsführerin des DZD e.v. und leitet die Geschäftsstelle mit Sitz am Helmholtz Zentrum München. Die Geschäftsstelle ist auf Weisung des DZD-Vorstands zuständig für die Organisation und Administration des DZD-Vereins. Darunter fallen Organisation und Gremien

50 50 Organisation und Gremien Vertrags- und Rechtsangelegenheiten, die wissenschaftliche Koordination sowie die interne und externe Kommunikation. Für das wissenschaftliche Projektmanagement zeichnet sich Dr. Brigitte Fröhlich verantwortlich. Renate Schick ist zentrale Koordinatorin der klinischen Multicenterstudien. Dr. Silvia Grote war bis August 2016 als Referentin für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit tätig, seit September 2016 hat die Kommunikationsexpertin Birgit Niesing diese Aufgaben übernommen. Für das Veranstaltungsmanagement und den Internet-Auftritt ist Katrin Weber zuständig. Saskia Richter übernimmt im Team administrative Aufgaben. Fördermittelmanagement Das Fördermittelmanagement des DZD ist am Helmholtz Zentrum München verankert und wird von Frau Dr. Dorothe Burggraf geleitet. Die Abteilung verwaltet die finanziellen Mittel, die der Bund dem DZD zur Verfügung stellt, und ist verantwortlich für deren Weiterleitung an die DZD-Partner. Dabei prüft das Fördermittelmanagement die Gewährung von Zuwendungen, Mittelumwidmungen und Zwischen- und Verwendungsnachweise. Research Coordination Board Das Research Coordination Board (RCB) setzt sich aus insgesamt 40 Wissenschaftlern zusammen den fünf DZD-Sprechern, weiteren sechs Vertretern pro DZD- Partner sowie einem Vertreter pro assoziiertem Partner. Aufgabe des RCB ist es, das wissenschaftliche DZD- Programm weiterzuentwickeln. Durch die hohe Expertise zu den unterschiedlichen Forschungsausrichtungen im Bereich Typ-1- und Typ-2-Diabetes ist dieses Gremium ideal aufgestellt, insbesondere den translationalen Forschungsansatz zu berücksichtigen. Prof. Annette Schürmann und Prof. Matthias Schulze wurden als Leitung des RCB wiedergewählt. Sitzungen: 3. März 2016, 19. Oktober 2016 IDM Tübingen DDZ Düsseldorf DIfE Potsdam HMGU München PLID Dresden A. Fritsche H. Al-Hasani T. Grune S. Herzig A. Birkenfeld H.-U. Häring C. Herder H.-G. Joost M. Hrabe de Angelis E. Bonifacio A. Peter A. Icks A. Kleinridders H. Lickert S. Bornstein H. Preißl O. Kuß (bis 09/2016) A. Pfeiffer A. Peters A. Gavalas H. Staiger E. Lammert A. Schürmann R. Schneider B. Ludwig N. Stefan M. Ouwens M. Schulze M. Tschöp M. Solimena C. Weigert W. Rathmann (ab 10/2016) T. Schulz A.-G. Ziegler S. Speier M. Roden UKH Heidelberg UKK Köln Uni Leipzig UKSH Lübeck LMU München P. Nawroth J. Brüning M. Stumvoll H. Lehnert E. Wolf

51 DZD-Partner Düsseldorf Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ) 51 Standortsprecher: Prof. Dr. Dr. h.c. Michael Roden Diabetes erforschen Menschen helfen: Das Deutsche Diabetes-Zentrum (DDZ) in Düsseldorf ist eine interdisziplinäre Forschungseinrichtung, die molekulare und zellbiologische Grundlagenforschung mit klinischer und epidemiologischer Forschungsexpertise eng miteinander verzahnt. Das DDZ koordiniert zwei der vier multizentrischen DZD-Studien: Die Deutsche Diabetes-Studie (DDS) und die DDIET-Studie (Deutsche Diabetes-Diät-Interventions- und Energierestriktions-Testung) wurde die DDIET-Studie erfolgreich abgeschlossen. Die Kohorte der DDS-Studie umfasste Ende 2016 bereits Teilnehmer und wird an allen DZD-Partnerstandorten durchgeführt. Zudem ist das DDZ wichtiger Partner bei weiteren DZD-Studien, wie der Prädiabetes Lebensstil-Interventions-Studie (PLIS) und der Studie zum Schwangerschaftsdiabetes (PREG). Mit Projekten zur Entstehung von Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes ist das DDZ maßgeblich am DZD-Forschungsprogramm B beteiligt, das sich mit den molekularen Mechanismen des Diabetes beschäftigt. Hierfür forschen DDZ- Wissenschaftler mit experimenteller Genetik im Zell- und Tiermodell. Im Menschen gewinnen sie Erkenntnisse mit Hilfe von Magnetresonanz-Bildgebung und -Spektroskopie. Zudem führen die Experten am DDZ populationsbasierte Studien zur deskriptiven Epidemiologie der beiden Diabetestypen und deren Komplikationen sowie zur Verbesserung der Prävention, Früherkennung und zur medizinischen Versorgung von Diabetespatienten durch. Unter der Leitung von Prof. Dr. Dr. Andrea Icks ging eine 2015 gegründete Arbeitsgruppe in die Paul-Langerhans- Gruppe für Versorgungsforschung und Gesundheitsökonomie über. Am Institut für Biometrie und Epidemiologie wurde die Nachwuchsgruppe Systematische Reviews unter der Führung von Dr. Sabrina Schlesinger, Imperial College London, eingerichtet. Das vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen geförderte Regionale Innovationsnetzwerk (RIN) Diabetes erhielt die Auszeichnung Ort des Fortschritts NRW Erstmals wurde die Von Mering Goldmedaille für ausgezeichnete Verdienste um die Diabetologie und im Besonderen für Leistungen am Deutschen Diabetes-Zentrum an Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Ulrich Häring verliehen. DZD-Partner

52 52 Potsdam Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) DZD-Partner Standortsprecherin: Prof. Dr. Annette Schürmann Als international renommierte Forschungseinrichtung für ernährungsassoziierte Erkrankungen ist das Deutsche Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) einer der fünf Gründungspartner des DZD. In Kooperation mit anderen DZD-Partnern erforschen DIfE-Wissenschaftler die Pathogenese des Typ-2-Diabetes, um neue Strategien zur Prävention und Therapie dieser Erkrankung zu entwickeln. Hierzu nutzen sie ein breites naturwissenschaftliches, epidemiologisches und medizinisches Methodenspektrum. Einen besonders innovativen Forschungsansatz verfolgt das DIfE gemeinsam mit dem Helmholtz Zentrum München durch den Aufbau der Deutschen Diabetes-Mausklinik. So verwenden die Wissenschaftler Mausmodelle, um Gene zu identifizieren, die mit Diabetes assoziiert sind, und diese funktionell zu charakterisieren. Auf diese Weise erhalten sie einen tiefen Einblick in die molekularen Mechanismen, die an der Diabetesentstehung beteiligt sind. Ein besseres Verständnis dieser Mechanismen trägt dazu bei, neue Ansätze für Arzneimitteltherapien zu entwickeln. Zudem untersuchen Epidemiologen des DIfE mit Hilfe der Potsdamer EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition)-Studiendaten die Zusammenhänge zwischen Lebensstil, Biomarkern und Diabetes-Risiko. Die EPIC-Potsdam-Studie ist eine prospektive Langzeitbeobachtungsstudie mit mehr als Teilnehmern. Basierend auf den Daten dieser Kohortenstudie haben DIfE-Wissenschaftler den DIfE DEUTSCHER DIABETES-RISIKO-TEST entwickelt. Als präzises Screening-Werkzeug steht der Test als interaktiver Online-Test und als Papierfragebogen zur Verfügung. Weiterhin ist das DIfE mit seiner Expertise für klinische Studien an den Humanstudien des DZD beteiligt. Dr. Tim Julius Schulz hat den Ruf auf die ausgeschrie bene W2-Professur Fettzell-Entwicklung und Ernährung angenommen.

53 53 München Helmholtz Zentrum München Standortsprecher: Prof. Dr. Dr. h.c. Martin Hrabe de Angelis Die Erforschung des Diabetes ist einer der thematischen Schwerpunkte am Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt. In den vergangenen Jahren wurde dieser Bereich durch die Gründung des Helmholtz Diabetes Center (HDC) und die Berufung international renommierter Experten sowie durch den gezielten Ausbau des Forschungsumfeldes für die Erforschung metabolischer Erkrankungen weiter gestärkt. Die Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München beleuchten in enger Kooperation mit den DZD-Partnern die multifaktorielle Erkrankung Diabetes in einem integrativen, systemischen Forschungsansatz aus Sicht verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen wie Genetik, Epidemiologie, Immunologie, Stammzellforschung und Systembiologie. Die Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München widmet sich den wichtigsten Typen dieser Erkrankung, Typ-1-, Typ-2- und Gestationsdiabetes sowie den Ursachen wie metabolische und immunologische Störungen. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung und Regeneration des Pankreas. Mit der Metabolomics-Plattform, einem Genomanalysezentrum, der Deutschen Diabetes-Mausklinik und der KORA- Kohorte bringt das Helmholtz Zentrum München modernste Technologieplattformen in den DZD-Forschungsverbund ein. Die Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München arbeiten eng mit klinischen Partnern der beiden Münchener Eliteuniversitäten, der TUM und der LMU, sowie den DZD-Studienzentren zusammen. Mit Sitz der DZD- Geschäftsstelle sowie des Fördermittelmanagements am Helmholtz Zentrum München ist die professionelle Administration des DZD gewährleistet. DZD-Partner

54 54 Tübingen Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Universität Tübingen (IDM) DZD-Partner Standortsprecher: Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Ulrich Häring Wie kann die Entstehung des Typ-2-Diabetes erfolgreich verhindert werden? Diese Frage steht im Mittelpunkt der Diabetesforschung am DZD-Standort Tübingen. Als starker klinischer Partner war die Universität Tübingen bereits an der Gründung des DZD beteiligt. Zur engeren Verzahnung von Grundlagenforschung und Klinik rückten die Universität Tübingen und das Helmholtz Zentrum München mit der Gründung des Instituts für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Universität Tübingen (IDM) noch näher zusammen. Am IDM sind die verbesserte Beurteilung des individuellen Diabetes-Risiko und die Entwicklung von personalisierten Präventionsstrategien vorrangige Ziele der Forschung. Durch den Aufbau sehr gut phänotypisierter Kohortenstudien mit mehr als Teilnehmern mit erhöhtem Diabetes-Risiko besteht in Tübingen große Expertise in der Prädiktion und Prävention des Typ-2-Diabetes und seiner Folgeerkrankungen. Darauf aufbauend wird unter der Koordination des IDM mit der Prädiabetes Lebensstil- Interventions-Studie (PLIS) eine große multizentrische klinische Studie an allen DZD-Standorten durchgeführt. Mit einer Studie zum Schwangerschaftsdiabetes (PREG) sollen weibliche Risikopersonen für diese Form des Diabetes frühzeitig erkannt und ihr Risiko, später an Typ-2-Diabetes zu erkranken, gesenkt werden. Ferner wird erforscht, wie über epigenetischen Faktoren das Risiko für Übergewicht und Diabetes auf die Kinder übertragen wird. Mit Zell- und Tiermodellen tragen die Tübinger Wissenschaftler zur Erforschung der molekularen Ursachen der Entstehung des Diabetes bei. Hier wurden neue Erkenntnisse zur Insulinresistenz des menschlichen Gehirns und zur Modulation des peripheren Stoffwechsels durch die Insulinwirkung im Gehirn gewonnen. Zur Translation dieser Befunde in den Menschen stehen dem IDM modernste Technologien, wie die Magnetenzephalographie, die fetale Magnetenzephalographie und das funktionale Magnetresonanzimaging zur Verfügung. Diese Untersuchungen am menschlichen Gehirn eröffnen völlig neue therapeutische Ansätze.

55 55 Dresden Paul-Langerhans-Institut Dresden des Helmholtz Zentrum München am Universitätsklinikum der TU Dresden (PLID) Standortsprecher: Prof. Dr. Dr. Michele Solimena Im Zuge der Gründung des DZD wurde 2009 am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden das Paul-Langerhans-Institut Dresden (PLID) aus der Taufe gehoben. Seit mehr als zehn Jahren ist die Diabetesforschung eine der Säulen der Medizinischen Fakultät in Dresden. Zum 1. Januar 2015 wurde das PLID eine Außenstelle des Helmholtz Zentrum München. Das PLID ist federführend am DZD-Forschungsbereich "Langerhans'sche Inseln und Betazellen" beteiligt, das sich der Erforschung der pankreatischen Inseln und der Betazellen widmet. Zentrales Ziel der DZD-Projekte am PLID ist, die Zerstörung der Betazellen zu verhindern bzw. eine unzureichende Insulinausschüttung zu therapieren. Herausragend ist außerdem die Rolle des PLID als einziges deutsches Transplantationszentrum für humane pankreatische Inselzellen. Interdisziplinäre Zusammenarbeit mit den DZD-Partnern wird im PLID groß geschrieben. Die enge Verknüpfung von Experten verschiedener Fachdisziplinen wie der Genetik, Immunologie, Zell- und Entwicklungsbiologie mit den klinischen Abteilungen der Inneren Medizin und der VTG-Chirurgie sowie mit den DZD-Kollegen der Deutschen Diabetes-Mausklinik und den Stammzellexperten garantieren eine translationale Ausrichtung der Forschung. Die exzellente Forschungsinfrastruktur am Dresdner Standort stellt die Basis für zukünftige wissenschaftliche Spitzenleistungen. Zum Beispiel erleichtert der Aufbau einer Biobank mit Proben von humanen Inseln der Bauchspeicheldrüse die Diabetesforschung direkt am Menschen und kann zur Entwicklung von neuen Medikamenten führen. Dr. Stephan Speier hat den Ruf für die W2-Professur für pankreatische Inselzellphysiologie angenommen. DZD-Partner