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Dr. Manuel Manfred Nietert, Universitätsmedizin Göttingen und Privatdozentin Frauke Stanke, Medizinische Hochschule Hannover, erhalten Fördergelder in Höhe von rund 700.000 € zur Erweiterung und wissenschaftlichen Nutzung der Datenbank CandActCFTR. Die Datenbank ist ein wichtiges Instrument in der Mukoviszidose-Forschung und sammelt Daten verschiedener Arbeitsgruppen zu Substanzen, die auf den CFTR-Kanal wirken. Über verschiedene Anwendungstools können Informationen zu Substanzen kombiniert und das Wissen zu einzelnen Substanzen oder Substanzgruppen zusammengestellt werden. Das Mukoviszidose Institut ruft als Projektpartner zur Nutzung der Datenbank in der Forscher-Community auf.
In der ersten Förderperiode (2016 bis 2019) durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) wurde CandActCFTR als umfassendes Forschungsinstrument von den beiden Wissenschaftlern etabliert. Dabei wurden Informationen über CFTR-Wirkstoffe aus Publikationen in wissenschaftlichen Zeitschriften, Abstracts und Präsentationen auf wissenschaftlichen Treffen in CandActCFTR kombiniert. Die Datenbank ist seit 2018 online nutzbar, kann aber in ihrer aktuellen Form auch an anderen Standorten installiert und lokal genutzt werden.
Die neue dreijährige DFG-Förderrunde startet im Januar 2020. Gefördert wird darüber das Projekt zur Erweiterung und Anwendung von CandActCFTR, das verschiedene Arbeitspakete umfasst: Zum einen soll die Funktionalität erweitert und der Datenaustausch unter den Forschern geregelt werden. Neue Labormethoden zur Testung von CFTR-Wirkstoffen sollen in der Datenbank abbildbar sein, so dass alle Ergebnisse zugänglich gemacht werden können. Zum anderen sind aber auch Arbeiten geplant, die unter Anwendung der Datenbank Wirkstoffe identifizieren, die in Kombination vielversprechend hinsichtlich einer Aktivierung von CFTR sind. Die Testung dieser identifizierten Substanzen ist für das letzte Jahr der neuen dreijährigen Förderperiode geplant.
Moderne IT-Strukturen als Grundlage für die Datenanalyse
Dieses Vorgehen wird durch eine moderne modulare IT-Struktur unter Nutzung von opensource-Datenstrukturen und Schnittstellendefinitionen, sowie die Verwendung geeigneter freier Softwaremodule wie das Chemistry Development Kit (CDK), eine Softwarebibliothek für die Bio-(chemie)informatik, möglich. „Wir werden im Rahmen dieses Projektes nun unseren Baukasten um die Fähigkeit erweitern, zusätzlich zu den chemischen Strukturinformationen potentieller Wirksubstanzen und ihren jeweiligen Annotationen auch die Zielproteinstrukturen einpflegen zu können. Dies wird uns erlauben, nicht nur auf Ebene der Zelle zu analysieren, welche Substanz an welcher räumlichen Stelle im Lebenszyklus von CFTR interagiert, sondern auch zu spezifizieren, wie genau diese Interaktion auf molekularer Ebene aussehen könnte. Dies ist nötig, da es aufgrund der verschiedenen möglichen Mutationen nicht nur eine Zielstruktur gibt und diese Varianten auch noch verschiedene Formen durchlaufen. Daher freuen wir uns, in der nächsten Phase nun auch Daten aus Moleküldynamiksimulation integrieren und vernetzt annotieren zu können.", erläutert IT-Projektleiter Nietert. „Neben dem unmittelbaren Nutzen für dieses Projekt wird die hierfür benötigte Dateninfrastruktur später auch für andere Projekte wiederverwertbar sein. Eine softwarebasierte Bibliothek chemischer Strukturen und annotierter Informationen – mit entsprechendem Rechtemanagement – wird auch von anderen Forschungsprojekten, die Substanzen für anderen Fragestellungen testen, benötigt. So kann die Entwicklung von Testkandidaten effizient vorangebracht werden.“
Synergien nutzen: Wissenschaftler können eigene Daten mit anderen Ergebnissen kombinieren
Für Wissenschaftler bietet die CandActCFTR-Datenbank den Vorteil, ihre Ergebnisse – beispielsweise in Form von Primärdaten – schnell zu veröffentlichen. „So können dann auch Synergien genutzt werden“, sagt Projektleiterin Stanke. „Wissenschaftler, die an den gleichen Substanzen forschen, können sich so besser über ihre Forschung austauschen.“ Dabei werden aber keine sensiblen Primärdaten über die Plattform weitergegeben, die Datenbank will vielmehr öffentlich zugängliche Informationen zusammenführen und die Vernetzung der Forschung stärken. „Wir freuen uns, in dieser zweiten Förderperiode des Projekts bereits anwendungsorientierte Arbeiten durchführen zu können, und wir hoffen, interessante Wirkstoffkombinationen zu identifizieren, von denen die Patienten einmal profitieren werden.“, erläutert Stanke.
Datenbank als Kooperationsprojekt
Der Aufbau der Datenbank erfolgt in Kooperation mit der TMF – Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung e.V.. In einem angegliederten Projekt sind sogar weitere Mittel für die TMF bewilligt worden, so dass Expertise und Strukturen der TMF in das CandActCFTR-Projekt fließen werden. Auch das Mukoviszidose Institut ist an der zweiten Projektphase beteiligt und hat die Idee dieser Datenbank damals mit initiiert. „Unsere Aufgabe ist es, Wissenschaftler, die zu Mukoviszidose forschen, für die Datenbank zu gewinnen“, erklärt Dr. Miriam Schlangen, Geschäftsführerin der Mukoviszidose Institut gGmbH, die Rolle ihrer Einrichtung. „Denn je größer die Datenlage ist, desto besser können vielversprechende Substanzen identifiziert und mit Blick auf die klinische Anwendung weiterentwickelt werden.“
Das in Hannover und Göttingen initiierte Projekt steht auf internationalen Füßen, da verschiedene internationale Arbeitsgruppen bei der Planung des Projektes involviert wurden und darüber hinaus Kooperationen mit Arbeitsgruppen aus Belgien, Frankreich, Israel, Italien, den Niederlanden und den USA bestehen.
Weitere Informationen zur CandActCFTR-Datenbank:
http://candactcftr.ams.med.uni-goettingen.de/
http://www.bioinf.med.uni-goettingen.de/projects/candactcftr/
Hintergrund-Informationen
Über Mukoviszidose
In Deutschland sind bis zu 8.000 Kinder, Jugendliche und Erwachsene von der unheilbaren Erbkrankheit Mukoviszidose betroffen. Durch eine Störung des Salz- und Wasserhaushalts im Körper bildet sich bei Mukoviszidose-Betroffenen ein zähflüssiges Sekret, das Organe wie die Lunge und die Bauchspeicheldrüse irreparabel schädigt. Jedes Jahr werden in Deutschland etwa 150 bis 200 Kinder mit der seltenen Krankheit geboren.
Über den Mukoviszidose e.V.
Der Mukoviszidose e.V. vernetzt die Patienten, ihre Angehörigen, Ärzte, Therapeuten und Forscher. Er bündelt unterschiedliche Erfahrungen, Kompetenzen sowie Perspektiven mit dem Ziel, jedem Betroffenen ein möglichst selbstbestimmtes Leben mit Mukoviszidose ermöglichen zu können. Damit die gemeinsamen Aufgaben und Ziele erreicht werden, ist der gemeinnützige Verein auf die Unterstützung engagierter Spender und Förderer angewiesen. Die Mukoviszidose Institut gGmbH ist eine hundertprozentige Tochter des Mukoviszidose e.V.
Pressekontakt:
Mukoviszidose e.V.
Carola Wetzstein
Telefon: +49 (0)228 9 87 80-22
Mobil: +49 (0)171 9582 382
E-Mail: CWetzstein@muko.info
http://candactcftr.ams.med.uni-goettingen.de/ Website zur Datenbank
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Chemistry, Medicine
transregional, national
Research projects
German
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