SFB TRR 422: Podozyten Signaltransduktion: Von den Grundlagen zum Krankheitsverständnis (PodoSigN)

Grunddaten zu diesem Projekt

Beschreibung

Podozyten bilden einen integralen Bestandteil des Filtrationssystems der Niere. Sie bedecken die äußere Oberfläche der glomerulären Basalmembran (GBM) und umhüllen die glomerulären Kapillaren, um die Ultrafiltration von Flüssigkeiten zu gewährleisten. Podozyten sind besonders anfällig für Schäden, die durch genetische, hämodynamische, metabolische, inflammatorische und Umweltfaktoren verursacht werden. Biologisch sind Podozyten durch ihre hochgradige, postmitotische Differenzierung, ihre einzigartige Organisation des Zytoskeletts sowie durch komplexe Signalwege gekennzeichnet. Aus medizinischer Sicht spielt der Verlust von Podozyten eine zentrale Rolle bei den häufigsten Formen chronischer Nierenerkrankungen (CKD). Die Schwere der Symptome, wie z. B. Albuminurie, korreliert dabei direkt mit Schäden an den Podozyten. Bisher gibt es kaum erfolgreiche Beispiele für podozytenspezifische Therapien, was wir auf ein unvollständiges Verständnis der Podozytenphysiologie zurückführen. Um dies zu ändern, müssen wir das komplexe Gleichgewicht von Gesundheits- und Verletzungssignalen auf den Ebenen der strukturellen Organisation, der zellulären Homöostase, der genetischen Programme und des Metabolismus verstehen. Fortschritte in molekularen und räumlichen (Einzelzell-)Techniken, kombiniert mit (KI-basierter) computergestützter Analytik, ermöglichen es nun, das Wissen über die Niere und Podozyten in der für eine präzise podozytenspezifische Medizin erforderlichen Komplexität und Integration voranzutreiben. Unsere Teams haben wegweisende Fortschritte in der Einzelzellanalyse, den Omics-Technologien, der Multiplex-Bildgebung und der rechnergestützten Analytik in der Podozytenforschung erzielt. In einem gemeinsamen transregionalen Ansatz streben wir an, systematisch Podozyten-Signalwege zu entschlüsseln, Krankheits-Checkpoints zu identifizieren und Wissensgraphen zu erstellen, die mit Daten aus unseren umfangreichen nationalen und europäischen Geweberepositorien für Glomerulopathien integriert werden. Dieses transregionale Sonderforschungsprojekt (SFB) vereint führende ExpertInnen der Podozytenforschung aus verschiedenen Disziplinen, darunter Medizin, Biologie, Chemie, Genetik, Computerwissenschaften und Mathematik. Gemeinsam werden wir das Verständnis podozytenbezogener Erkrankungen grundlegend transformieren. Unsere 12-Jahres-Perspektive umfasst drei Phasen: (1.) Vertiefung des Verständnisses der Signalnetzwerke von Podozyten-Gesundheit und -Verletzung (Phase 1), (2.) Entwicklung integrierter Modelle auf Genom-, Proteom- und Metabolom-Ebene für Podozytenerkrankungen, einschließlich validierter Krankheits-Checkpoints (Phase 2), und (3.) Verbesserung der Podozyten- und Nierengesundheit durch gezielte Interventionen und Strategien zur Umnutzung von Medikamenten (Phase 3).