Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

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1 Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt Hb1AC als Einflussfaktor für die Diabetes- Diagnose (Diabetes 59: doi /db ) Kombination von Genomics und Metabolomics: Auswirkung von Genvarianten bei komplexen Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes mellitus (Nature Genetics 42:137, PLoS Genetics 4:1) 12 neue genetische Risikofaktoren für Typ-2-Diabetes (Nature Genetics 42:579) Passivrauchen erhöht das Risiko für Typ-2-Diabetes (Eur J Epidemiol 25:393) kompakt Diabetesforschung Kurzzeit-Immuntherapie bei Typ-1-Diabetes wirkt langfristig (Diabetologia 53:614) Disease-Management-Programme verbessern Versorgungsqualität bei Diabetikern deutlich (Betriebswirtschaftliche Forschung und Praxis 61:283)

2 Diabetes: eine weltweite Bedrohung mit epidemieartig ansteigenden Fallzahlen heute Infektion der unteren Atemwege (z.b. Lungenentzündung) 6,2 % Durchfallerkrankungen 4,8 % Depression 4,3 % Akutes Koronarsyndrom (z.b. Herzinfarkt) 4,1 % HIV/AIDS 3,8 % Zerebrovaskuläre Erkrankungen (z.b. Schlaganfall) 3,1 % Frühgeburt und niedriges Geburtsgewicht 2,9 % Erstickung und Trauma bei Geburt Verkehrsunfälle Infektionen und andere Erkrankungen bei Neugeborenen Chronisch obstruktive Lungenerkrankung, COPD 2,0 % Sehstörungen 1,8 % Depression 6,2 % Akutes Koronarsyndrom (z.b. Herzinfarkt) 5,5 % Verkehrsunfälle 4,9 % Zerebrovaskuläre Erkrankungen (z.b. Schlaganfall) 4,3 % Chronisch obstruktive Lungenerkrankung, COPD 3,8 % Infektion der unteren Atemwege (z.b. Lungenentzündung) 3,2 % Gehörverlust im Erwachsenenalter 2,9 % Sehstörungen HIV/AIDS 2,5 % Diabetes mellitus 2,3 % Infektionen und andere Erkrankungen bei Neugeborenen 1,9 % Frühgeburt und niedriges Geburtsgewicht 1,9 % Unser Anliegen am Helmholtz Zentrum München: Diabetes erfolgreich bekämpfen Diabetes mellitus ist eine der großen Volkskrankheiten, die für die westlichen Industrienationen eine zunehmende Bedrohung darstellen: Aufgrund der hohen Fallzahlen wurde Diabetes mellitus 2006 von den Vereinten Natio nen als nationale und internationale Bedrohung, aber auch als Epidemie eingestuft als erste, nicht durch eine Infektion verursachte Krankheit. Diabetes mellitus ist ein Sammelbegriff für Erkrankungen des Zuckerstoffwechsels, die durch Verlust der Produktion oder der Wirkung des Hormons Insulin charakterisiert sind. Die genauen Entstehungsmechanismen der Er krankung sind bis heute nicht geklärt. Bekannt ist allerdings, dass die Kombination von genetischen mit Lebensstilfaktoren zu Diabetes führt. Allein in Deutschland leiden derzeit acht Millionen Menschen an dieser Volkskrankheit das sind fast 10 % der Bevölkerung, die Dunkel ziffer liegt vermutlich ebenso hoch. Das Helmholtz Zentrum München beschreitet neue Wege in der Diabetesforschung: Ein integrativer Forschungsansatz kombiniert verschiedene wissenschaftliche Disziplinen wie Genetik, Epidemiologie, Immunologie, Stammzellforschung, Systembiologie und viele weitere Teilgebiete. Dadurch wird erstmalig ein umfassendes Verständnis der komplexen Erkrankung möglich, was letztlich zu völlig neuartigen Ansätzen für Therapie, Diagnose und Prävention führen wird. Zentrale Techno logie plattformen auf höchstem Niveau stehen den Instituten und Kooperationspartnern als wissenschaftlich-technische Infrastruktur zur Verfügung. Durch intensive Zusammenarbeit mit klinischen Partnern erreichen wir, dass die wissenschaftlichen Erkenntnisse schnell in die medizinische Praxis einfließen und den Patienten zugutekommen. Auch im Bereich der wissenschaftlichen Ausbildung und Nachwuchsförderung setzt das Helmholtz Zentrum München mit seiner Graduate School Environmental Health (HELENA) Maßstäbe. Ein Schwerpunkt der Ausbildung ist Diabetes. Als Partner des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung e.v. und eines Münchner Diabetes-Schwerpunkts baut das Helmholtz Zentrum München seinen Forschungsschwerpunkt im Bereich Diabetes weiter aus. Gehörverlust im Erwachsenenalter 1,8 % Diabetes mellitus 1,3 % 19 Erstickung und Trauma bei Geburt 1,9 % Durchfallerkrankungen 1,6 % Quelle: WHO; dargestellt ist die Krankheitslast (DALYs) Prof. Dr. Günther Wess Wissenschaftlicher Geschäftsführer Prof. Dr. Martin Hrabé de Angelis Direktor des Instituts für Experimentelle Genetik Koordinator Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München

3 Leading Science to Health Wie wir arbeiten: Arbeitsmodell und wichtige Ansprechpartner Gesellschaftlicher Nutzen Anwendung Neue Ansätze für Prävention, Diagnose und Therapie des Diabetes mellitus Translation, Technologietransfer Diabetes mellitus steht als große Volkskrankheit (1) im Fokus des Helmholtz Zentrums München. Dabei ist Environmental Health (2) unser Forschungs - leitmotiv: Wir untersuchen die Zusammenhänge zwischen dem Menschen, seinen Lebensbedingungen und seiner genetischen Prädisposition. Die klinischen Koope rationsgruppen arbeiten eng mit Kliniken zusammen, um neue Erkenntnisse durch Translation (3) schnellstmöglich zum Patienten zu bringen. Grundlage für diese Zielsetzung sind exzellente Forschung (4), Ausbildung (5), Plattformen (6) und Kooperationen (7). Drei Institute, zwei Klinische Kooperationsgruppen und verschiedene Plattformen tragen zu diesem Ziel bei. Wichtige Ansprechpartner Institute (4) Kooperationen Exzellente Forschung 3 Institute, 2 Klinische Kooperationsgruppen mit LMU und TUM Leitmotiv Environmental Health Exzellente Ausbildung HELENA Modul Diabetes Exzellente Plattformen GMC, GAC, Analytik, Metabolomics Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Prävention und Therapie großer Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungen erkrankungen zu entwickeln. Dazu untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuher berg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 16 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund Beschäftigten angehören. Prof. Dr. Martin Hrabé de Angelis Direktor des Instituts für Experimentelle Genetik und Inhaber des gleichnamigen Lehrstuhls der Technischen Universität München (TUM) Koordinator Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München schwarzenbacher@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49(0) Prof. Dr. Anette-Gabriele Ziegler Direktorin des Instituts für Diabetesforschung und Leiterin der Forschergruppe Diabetes der TUM anette-g.ziegler@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49(0) PD Dr. Thomas Illig Leiter Molekulare Epidemiologie illig@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49(0) Ansprechpartner Plattformen (6) GMC: Prof. Dr. Martin Hrabé de Angelis Leiter German Mouseclinic (GMC) Direktor des Instituts für Experimentelle Genetik und Inhaber des gleichnamigen Lehrstuhls der TUM schwarzenbacher@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49(0) GAC/Metabolomics: Prof. Dr. Jerzy Adamski Leiter Genomanalysezentrum Koordinator Metabolomics adamski@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49(0) KORA: Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann Direktor des Instituts für Epidemiologie und Inhaber des gleichnamigen Lehrstuhls der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) wichmann@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49(0)

4 Unsere Expertise in der Diabetesforschung Institut für Diabetesforschung _ Direktorin: Prof. Dr. Anette-Gabriele Ziegler (Leiterin der Forschergruppe Diabetes der TUM) _ Schwerpunkte: Typ-1-Diabetes mellitus, Gestationsdiabetes _ Eines der Ziele: frühe Determinanten der Autoimmunität des Typ-1-Diabetes identifizieren und neue Präventionsstrategien entwickeln Klinische Kooperationsgruppe Nutrigenomik und Typ-2-Diabetes mellitus _ Leitung: Prof. Dr. Hans Hauner (Inhaber des Lehrstuhls für Ernährungs medizin der TUM) _ Klinische Kooperationsgruppe mit der Technischen Universität München _ Ziele: Wechselwirkungen zwischen Diabetes Risiko-Genen, Ernährung und Stoffwechsel. Neue Präventions-/Interventionsstrategien für Risiko-Patienten Nachwuchsgruppe Pathomechanisms in Diabetes in Mouse Models _ Leitung: Dr. Susanne Neschen _ Eines der Ziele: Identifizierung neuer molekularer Mechanismen, die an der Diabetes-Pathogenese beteiligt sind, sowie die Untersuchung der Wirkung von Arzneimitteln und Interventionsmaßnahmen Gruppe Molekulare Diabetologie _ Leitung: Prof. Hans-Ulrich Häring (Ärztlicher Direktor der Medizinischen Klinik IV der Universität Tübingen) _ Eines der Ziele: Translationale Forschung, um frühe Biomarker sowie die biochemischen, genetischen und epigenetischen Mechanismen für den Übergang vom Prädiabetes zum Diabetes zu identifizieren Selbstständige Abteilung Molekulare Epidemiologie _ Leitung: PD Dr. Thomas Illig _ Eines der Ziele: Untersuchen, welche Gene die individuelle genetische Prädisposition für die Entstehung von Typ-2-Diabetes mellitus beeinflussen: Wie verändert sich die Genexpression der Studienteilnehmer in Abhängigkeit ihres Diabetes-Status und ihres Genprofils im Laufe der Jahre _ Bestimmung der Genprofile bei Kohorten und Konsortien (KORA, DIAGRAM/Diabetes Genetics Replication and Meta-Analysis, MAGIC/ Meta-Analyses of Glucose and Insulin-related traits Consortium, u.a.) Institut für Stammzellforschung _ Direktorin: Prof. Dr. Magdalena Götz (Inhaberin der Lehrstuhls für Physiologische Genomik der LMU) _ Verantwortlicher Wissenschaftler: Dr. Heiko Lickert _ Eines der Ziele: Entstehung des Pankreas verstehen und Möglichkeiten der Regeneration von Betazellen erforschen Institut für Gesundheitsökonomie und Management im Gesundheitswesen _ Direktor: Prof. Dr. Reiner Leidl (Inhaber des gleichnamigen Lehrstuhls der LMU) _ Eines der Ziele: Kosten von Krankheiten, Lebensqualität der Patienten und Wirtschaftlichkeit medizinischer Maßnahmen untersuchen; Auswirkungen sozioökonomischer Faktoren auf Gesundheit und Versorgung definieren z.b. bei Diabetes mellitus KORA Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg _ Vorstandssprecher: Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann Management: Institute für Epidemiologie und Gesundheitsökonomie _ Kohorte mit Studienteilnehmern, die seit 25 Jahren regelmäßig medizinisch untersucht werden _ Vernetzung epidemiologischer und gesundheitsökonomischer Forschungsansätze _ Eines der Ziele: Häufigkeit von Krankheiten, Multimorbidität, Gesundheitsversorgung, Umweltbelastungen und Lebensstilfaktoren bestimmen Genom-Analyse-Zentrum und Metabolomics-Plattform MetaP _ Leitung: Prof. Dr. Jerzy Adamski (Leiter des Genom-Analyse-Zentrums, Koordinator MetaP), Prof. Dr. Karsten Suhre (Institut für Bioinformatik und Systembiologie), Dr. Philippe Schmitt-Kopplin (Institut für Ökologische Chemie) _ Eines der Ziele: Zusammenhänge zwischen Stoffwechselhaushalt und Diabetes-Risiko untersuchen German Mouse Clinic (GMC) _ Leitung: Prof. Dr. Martin Hrabé de Angelis (Direktor des Instituts für Experimentelle Genetik und Inhaber des gleichnamigen Lehrstuhls der TUM) _ Eines der Ziele: Entwicklung von Diabetes-Mausmodellen: Voraussetzungen, um neue Therapieansätze im Tiermodell zu testen Entwicklung von Risikofaktoren und Biomarker zur Diabetes-Früherkennung _ Standardisierte Untersuchung von Mausmodellen nach einem umfassenden Protokoll, verschiedene Organsysteme und der Einfluss von Umwelt-Herausforderungen werden untersucht Zwei Institute für Diabetesforschung mit Fokus auf Insulinresistenz sowie Beta-Zellbiologie und Stammzellforschung befinden sich in Gründung. Die Klinische Kooperationsgruppe mit der LMU wird neue Biomarker erforschen.

5 Unsere Ansätze in der Diabetesforschung Projekte Erfolge Unsere Partnerschaften im Diabetesfeld Grundlage _ Auswirkungen von Ernährung auf den Stoffwechsel _ Rolle von Mitochondrien bei Entstehung und Verlauf von Diabetes _ Zusammenhänge zwischen Arteriosklerose, Leber, Niere, Schilddrüse und Diabetesentstehung _ Genetische Determination verschiedener Subtypen des Diabetes _ Zusammenhang zwischen Diabetes-Risiko und Geschlecht Neue Therapiepfade _ Funktionsaufklärung von Genen _ Zusammenhang Rauchen und Diabetes _ Zusammenhang Geburts ge wicht und Diabetes _ Genetische Ursachen für Störungen im Fettstoffwechsel gefunden Partnerschaften Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung e.v. (DZD) Das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung e.v. (DZD) ist eines der indikations spezifischen Nationalen Zentren für Gesundheitsforschung, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung bereits eingerichtet hat. Dabei ist das Helmholtz Zentrum München einer von fünf wissenschaftlichen Partnern neben dem Deutschen Diabeteszentrum (DDZ), dem Deutschen Institut für Ernährung in Potsdam-Rehbrücke (DIfE) und den Paul-Langerhans-Instituten der Universität Tübingen und des Universitätsklinikums Dresden _ Spezifische Ernährungsformen zur Diabetes-Intervention _ Möglichkeiten der Regeneration von Beta zellen und Ansätze zur Stammzelltherapie _ Impfstudie gegen Typ-1-Diabetes Neue Diagnostika _ Messung von Risikofaktoren für Diabetes in der Atemluft _ Frühdiagnostik durch Metaboliten im Blut _ Immuntherapie bei Typ-1-Diabetes _ Neue Marker zur Früherkennung von Typ-1-Diabetes mellitus Projektförderung Vernetzung in München Für den Aufbau eines Münchner Schwerpunkts in der Diabetesforschung arbeitet das Helmholtz Zentrum München Hand in Hand mit den Münchner Exzellenzuniversitäten, der Technischen Universität München (TUM) und der Ludwig-Maximilians- Universität München (LMU) Projekte in den Kompetenznetzwerken Diabetes und Adipositas sowie im Verbund DIAB-CORE, u.a. zur Identifizierung neuer Biomarker, Risikofak toren und zur ökonomischen Auswirkung der Erkrankungen Neue Präventionsansätze Weitere DFG-, BMBF- und EU-geförderte Projekte _ Einfluss von Lebensstilfaktoren wie Ernährung, Bewegung u.a. auf den Krankheitsverlauf _ Ernährungsintervention bei Trägern von Risiko-Genvarianten _ Genetische Risikofaktoren für Typ-1- und Typ-2-Diabetes mellitus gefunden Versorgungsforschung _ Nutzenanalyse von Disease Management Programmen _ Diabetes und soziale Ungleichgewichte _ Einfluss von psychischer Verfassung/ Depression auf den Krankheitsverlauf _ Nutzen von Disease- Management-Programmen bestätigt

6 Kompakt : Das Helmholtz Zentrum München in Zahlen Wissenschaft am Helmholtz Zentrum München: 31 Institute und selbstständige wissenschaftliche Abteilungen; 15 Technologieplattformen; 2 Translationszentren; 11 Klinische Kooperationsgruppen; 9 Nachwuchsgruppen 1789 Beschäftigte: 569 Wissenschaftler und Postdocs; Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen: Biologie 40 %, Chemie/Biochemie 15 %, Physik/Biophysik 10 % und Medizin 8 %; 430 Doktoranden, davon 280 am Helmholtz Zentrum München angestellt; 811 Technische und sonstige Mitarbeiter; 39 Auszubildende; 89 Werkstudenten, Praktikanten, Aushilfen; 31 % der Stellen über Drittmittel finanziert; 76 % der Angestellten in der Wissenschaft, 15 % im technischen Bereich, 9 % in der Verwaltung (Stand ) Finanzen: Gesamtetat 160 Millionen Euro: 114 Millionen Euro Bund und Bayern; Finanzierungsschlüssel 90: 10; über 40 Millionen Euro Drittmittelerträge (Stand ) Impressum Herausgeber: Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH Ingolstädter Landstraße 1, D Neuherberg Telefon: +49(0) ; Telefax: +49(0)