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Der MTZ®-BIOQUANT-Award for Systems Biology 2007 - Meilenstein hin zu einer medizinischen Systembiologie am Beispiel der Modellierung des Hautgewebes

Die MTZ®stiftung hat am 16.11.2007 den MTZ-BIOQUANT-Award for Systems Biology 2007 an Herrn Dr.-Ing. Niels Grabe als Anerkennung für die Durchführung eines innovativen Forschungsprojektes am Institut für Medizinische Biometrie und Informatik der Medinizinischen Fakultät der Universität Heidelberg und sein Engagement für TIGA (Tissue Imaging and Analysis Center), das im Forschungsnetzwerk BIOQUANT angesiedelt ist, vergeben.
Es ist die erste offizielle Auszeichnung eines Nachwuchswissenschaftlers im Forschungsnetzwerk BIOQUANT.
Die Preisvergabe an diesen äußerst engagierten und motivierten jungen Forscher wird von Herrn Prof. Dr.-Ing. Hartmut Dickhaus unterstützt und nachhaltig befürwortet.
Das Preisgeld i.H.v. 2.500,00 € soll es dem Preisträger u. a. ermöglichen, seine Forschungsarbeiten durch Aufbau- und Ergänzungsstudien sowie Praktika im Ausland zu fördern.

Der Vorstand der MTZstiftung fand es großartig, dass die Familie Grabe aus dem Raum Braunschweig angereist war, um mit ihrem Sohn diesen besonderen Tag zu erleben.

(Foto: MTZstiftung)

Kurzfassung des Forschungsansatzes:

„Entwicklung eines Ansatzes für eine medizinische Systembiologie durch die Analyse und Modellierung der epithelialen Gewebshomöostase“

Zunehmend verschmelzen in der biomedizinischen Grundlagenforschung Computermodelle und Laborexperimente zu einer neuen wissenschaftlichen Forschungsrichtung, der Systembiologie. Notwendig wird dies immer mehr, da die Molekularbiologie immer größere Datenmengen durch automatisierte Labortechnologien generiert, die ohne zugrundliegende Computermodelle kaum mehr interpretierbar sind. Insbesondere hochkomplexe und nur ansatzweise bisher verstandene molekulare Fragestellungen, wie sie insbesondere Krebserkrankungen darstellen, erfordern derartige, neue integrierte Forschungsansätze.
Am Beispiel der menschlichen Haut erforscht die Arbeitsgruppe von Dr. Grabe am Institut für Medizinische Biometrie und Informatik an der Universität Heidelberg wie sich Gewebewachstum und –erneuerung am Computer simulieren lässt. Ausgehend von virtuellen Stammzellen wachsen die Gewebe dabei im Computer heran. Jede Zelle kann sich dabei selbständig bewegen und reifen. Das aus dem Kollektiv aller einzelnen Zellen simulierte Computergewebe unterliegt dabei zeitlich, genau wie das reale Vorbild, einer andauernden Erneuerung. Um auch die molekularen Eigenschaften dieses Computergewebes möglichst real abzubilden, arbeitet das Team um Dr. Grabe an Methoden, um Gewebe molekular zu kartieren. Hierzu werden die räumlichen Verteilungen relevanter Proteine in klinischen Hautproben analysiert. Vollautomatische Roboter-Mikroskope liefern hierzu die notwendigen Bilddaten. Da verschiedenste Labortechniken und Expertisen für derartige Experimente notwendig sind, werden die Arbeiten in Zusammenarbeit mit klinischen Forschern, wie z.B. Prof. Dr. Neuber in Hamburg, und experimentellen Laboren, wie z.B. Prof. Dr. Tomakidi in Heidelberg, durchgeführt.
Der hier eingeschlagene Weg ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da er erstmals einen möglichen Rahmen darstellt, in den die hochkomplexen molekularen Schaltkreise, die von der Molekularbiologie in immer größerem Detail aufgedeckt werden, abgebildet und integriert werden können. In diesem Sinne zeigt der Ansatz einen neuen Weg zu einer medizinischen Systembiologie, ausgehend von einzelnen Proteinen bis hin zur Gewebephysiologie, auf.
(Autor: Dr. -Ing. Niels Grabe, Universität Heidelberg, Februar 2007)

Schnittbild humaner Haut (Copyright 2007 Niels Grabe, Universität Heidelberg)

Computersimulation (Copyright 2007 Niels Grabe, Universität Heidelberg)

07.07.2010
Antrittsvorlesung des Privatdozenten PD Dr.-Ing. Niels Grabe an der Medizinischen Fakultät der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg