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Dr. Maik Pietzner erhält eine W2-Professur auf Lebenszeit für „Health Data Modeling“ am Berlin Institute of Health in der Charité (BIH). Sein Ziel ist es, krankheitsspezifische Veränderungen in unseren Genen und damit Zielstrukturen für innovative Medikamente zu finden. Mithilfe von Verfahren des maschinellen Lernens (ML) zur Aufarbeitung riesiger Datenmengen will er neue Therapiewege für eine Vielzahl verbreiteter Krankheiten aufzeigen, für die es bislang noch an wirksamen und sicheren Medikamenten fehlt. Dr. Maik Pietzner ist seit 2021 am BIH und hat mit Prof. Claudia Langenberg in der Gruppe für Computational Medicine zusammengearbeitet.
2023 hat ihm der Europäische Forschungsrat einen ERC-Starting Grant in Höhe von 1,5 Millionen Euro über fünf Jahre zuerkannt.
Natürliche Variationen in unserem genetischen Code erklären individuelle Unterschiede in der Krankheitsanfälligkeit. Nur wenige davon haben große Auswirkungen, die zu Krankheiten führen; viele kleinere sind jedoch dafür geeignet, uns neue Krankheitsmechanismen aufzuzeigen. Maik Pietzner möchte mit seiner Forschung ein Verständnis dafür schaffen, durch welche konkreten Gene diese Variationen im Genom wirken können. Dazu verknüpft er Daten über die Gesundheit von Millionen von Menschen auf der ganzen Welt mit molekularen Daten in Einzelzellauflösung.
„Ich habe groß angelegte Projekte geleitet, bei denen hunderte von Bereichen im menschlichen Genom identifiziert wurden, die für die Regulierung von Stoffwechselprodukten und Proteinen in unserem Blut wichtig sind. Diese Erkenntnisse trugen dazu bei, bisher unbekannte Krankheitsmechanismen zu identifizieren, darunter Proteine, die für viele, auch scheinbar nicht verwandte Krankheiten relevant sind“, sagt Maik Pietzner, neuer Professor für Health Data Modelling am BIH. „Meine Gruppe wird auf diesen Bemühungen aufbauen und Algorithmen entwickeln, um solche heterogenen Daten zu integrieren und daraus testbare Hypothesen für experimentelle Folgeuntersuchungen abzuleiten. Ziel ist es, neue Wege zur Behandlung von Krankheiten zu ermitteln.“
Nutzen für Patient*innen und Forschung
Das Studieren von Variationen im humanen Genom kann nicht nur neue Wege zur Behandlung von Erkrankungen aufdecken, sondern bietet auch einen systematischen Ansatz, die mögliche Verwendung bereits existierender, sicherer und wirksamer Medikamente für neue Erkrankungen zu testen. Solch ein ‘Drug Repurposing’ ist sehr kosteneffizient und ressourcenschonend, war bisher allerdings vor allem das Resultat von zufälligen Beobachtungen in klinischen Studien oder der Anwendung in der Praxis. Maik Pietzner will dieses Wissen nutzen, um systematisch nach Möglichkeiten für die Anpassung von Medikamenten für viele verbreitete, aber milde Krankheiten zu suchen, für die es bislang keine oder nur wenig wirksame Behandlungsmöglichkeiten gibt, wie etwa die Hauterkrankung Rosazea. Die Verfügbarkeit elektronischer Gesundheitsdaten eröffnet erstmals die Möglichkeit, an Millionen von Menschen Erkrankungen systematisch und ökonomisch zu erforschen.
„Dies ist erst jetzt möglich, da wir dank groß angelegter genetischer Studien, die mit Daten internationaler elektronischer Patientenakten verknüpft sind, Krankheiten untersuchen können, die bisher nicht wirklich im Fokus solch teurer Studien standen und daher auch nicht vom Erkenntnisgewinn und damit potenziellen Therapieoptionen profitieren konnten”, so Pietzner.
Einen großen Erfolg konnten Wissenschaftler*innen um Maik Pietzner bereits in der BIH-Arbeitsgruppe „Computational Medicine“ erreichen: Sie entdeckten zwei Gene, die das Risiko für das relativ häufige, aber wenig erforschte Raynaud-Syndrom um mehr als 20% erhöhen. Medikamente, die die beiden Produkte der Gene in ihrer Wirkung hemmen oder verändern, scheinen deshalb geeignet, die belastenden und schmerzhaften Symptome dieser Erkrankung deutlich zu lindern. Maik Pietzner und seine Arbeitsgruppe sind hoch motiviert und gespannt auf die nächsten Erkenntnisse: „Die Professur ist ein wichtiger Meilenstein, um mein Forschungsinteresse dahingehend zu festigen und zu erweitern, wie die Humangenetik Informationen über die Entwicklung von Arzneimitteln, aber auch über deren Verwendung und Einnahme liefern kann.“
Bedeutung für die Translation
Die neue Professur für „Health Data Modeling“ ist am BIH am Center of Digital Health angesiedelt. Das Fachwissen auf dem Gebiet der Humangenetik kann dazu beitragen, die Bestrebungen des BIH zur Identifizierung von Arzneimittelkandidaten zu lenken. Dazu gehört auch die Validierung in Studien mit Patient*innen, aber auch die Risikominderung durch die Identifizierung potenzieller unerwünschter Nebenwirkungen. Dadurch kann die Patient*innenversorgung deutlich verbessert werden.
Maik Pietzner studierte Biomathematik und promovierte 2017 an der Universität Greifswald mit Auszeichnung zu Metabolomics bei endokrinen Erkrankungen. Diese Arbeit verhalf ihm zu einem DFG-Stipendium, mit dem er 2018 zur MRC Epidemiology Unit an der Universität Cambridge wechselte, wo er die Möglichkeit hatte, verschiedene einflussreiche Publikationen über „Omics“ im bevölkerungsbezogenen Maßstab zu leiten. Dazu gehörten wegweisende Studien zu sogenannten protein quantitative trait loci (engl., pQTLs), Bereichen im Genom, die mit unterschiedlichen Blutspiegeln von zirkulierenden Proteinen verbunden sind. Diese pQTLs erwiesen sich als wesentlich für das Verständnis von ansonsten wenig verstandenen Bereichen im Genom, die mit Krankheitsrisiken verbunden sind. Im Jahr 2021 kam Maik Pietzner ans BIH, um mit Prof. Claudia Langenberg zum Thema Computational Medicine zusammenzuarbeiten. Seitdem hat er die Forschungsgruppe mit aufgebaut. Die Einwerbung eines ERC Starting Grants im Jahr 2023 half ihm dabei, die genetisch verankerte Entdeckung von Wirkstoffzielen und die Wiederverwendung von Wirkstoffen als neues Thema am BIH zu entwickeln.
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Kontakt
Pressestelle
Berlin Institute of Health in der Charité (BIH)
Konstanze Pflüger: +49 (0)30 450 543 343
Katharina Kalhoff: +49 (0)1515 7579574
Dr. Sophie Elschner: +49 (0)1522 5610126
pressestelle-bih@bih-charite.de
https://www.bihealth.org
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Über das Berlin Institute of Health in der Charité (BIH)
Das Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) widmet sich der medizinischen Translation: Erkenntnisse aus der Forschung werden in Ansätze zur personalisierten Prävention, Diagnostik und Therapie übertragen. Ziel ist es, einen relevanten medizinischen Nutzen für Patient*innen zu schaffen. Mit über 800 Mitarbeitenden und rund 65 Forschungsgruppen fokussiert sich das BIH auf translationale Methodenentwicklung, biomedizinische Datenwissenschaften sowie regenerative Therapien. Das BIH agiert in und jenseits des Berliner Ökosystems, bevorzugt in multiperspektivischen Netzwerken, als verantwortlicher Akteur und auch als Enabler. Als „dritte Säule“ der Charité wird das BIH überwiegend vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
https://www.bihealth.org/de/aktuell/maik-pietzner-erhaelt-professur-fuer-health-... Zur Pressemitteilung
Portrait Maik Pietzner
Birgit Formann
© Charité | Birgit Formann
Criteria of this press release:
Journalists
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Portrait Maik Pietzner
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