Im Mittelpunkt von MERIT steht die sogenannte metabolische Reprogrammierung: Viren können den Stoffwechsel infizierter Wirtszellen verändern, um ihre eigene Vermehrung zu unterstützen. Welche Auswirkungen diese Veränderungen auf die Zellen und das umliegende Gewebe haben und inwieweit sie langfristig zur Entstehung von Erkrankungen beitragen können, ist bislang nur unzureichend verstanden.
Prof. Dr. Rajkumar Savai, Professor für Lung Microenvironmental Niche in Cancerogenesis an der JLU, leitet im Rahmen von MERIT das Forschungsvorhaben „Untersuchung der Rolle von Makrophagen in der Lungenkrebsnische“. Dabei geht es unter anderem darum, die Auswirkungen von Virusinfektionen auf die Biologie des menschlichen Körpers und insbesondere auf das komplexe Zusammenspiel verschiedener Zelltypen im Gewebe zu untersuchen.
„Wir untersuchen, was das Virus mit der Biologie des menschlichen Körpers macht“, erklärt Prof. Savai. Ein zentraler Aspekt sei dabei die metabolische Reprogrammierung – also die Frage, wie Viren den Stoffwechsel von Wirtszellen verändern und welche langfristigen Auswirkungen dies auf das Gewebe haben kann.
Für die Untersuchungen kombiniert das Forschungsteam verschiedene innovative Methoden. Künstlich gezüchtete Mini-Organe, sogenannte Organoide, ermöglichen es, die Bedingungen im menschlichen Gewebe im Labor möglichst realitätsnah abzubilden und die Auswirkungen von Virusinfektionen direkt zu untersuchen.
Ergänzend kommen Methoden der räumlichen Biologie zum Einsatz. Mithilfe sogenannter Spatial-Omics können Genaktivität, Proteine und Stoffwechselprodukte mit ihrer räumlichen Position im Gewebe in Verbindung gebracht werden. Hochauflösende Mikroskopieverfahren ermöglichen es zudem, Veränderungen auf zellulärer Ebene sichtbar zu machen.
„Der Aufbau von Expertise in Methoden der räumlichen Biologie an der JLU, insbesondere der räumlichen Analyse von Genen, Proteinen und Stoffwechselprodukten – sogenannte Spatial-Omics –, eröffnet uns die Möglichkeit, chronische Virusinfektionen und ihre Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Lungenkrebs räumlich hochauflösend zu untersuchen“, sagt Co-Projektleiter Dr. Siavash Mansouri.
So soll ein detailliertes Bild davon entstehen, wie Virusinfektionen auf zellulärer Ebene wirken und welche Veränderungen sie im Gewebe auslösen.
MERIT verbindet dabei Forschung und wissenschaftliche Ausbildung: Im Rahmen des MSCA Doctoral Network werden Doktorandinnen und Doktoranden in einem internationalen Forschungsverbund ausgebildet und mit modernen Methoden und Technologien vertraut gemacht. Damit sollen sie Kompetenzen erwerben, die sie für die Erforschung neu auftretender Infektionskrankheiten und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien benötigen.
„In diesem MSCA-Doktorandenprogramm verfolgen wir einen innovativen Trainingsansatz, der darauf abzielt, Forschende mit modernsten Fähigkeiten auszustatten, um auf neu auftretende Infektionskrankheiten zu reagieren“, so Prof. Savai.
Koordiniert wird MERIT von der Stichting Amsterdam UMC (AUMC). Weitere Partnerorganisationen kommen aus den Niederlanden, Schweden, Norwegen, Polen und Österreich. Die JLU ist mit dem Forschungsvorhaben von Prof. Savai und Dr. Mansouri an dem internationalen Netzwerk beteiligt.
Die Förderung des Projekts durch die Europäische Union beläuft sich insgesamt auf rund 4,6 Millionen Euro, davon entfallen rund 290.000 Euro auf die JLU.
Quelle: Vom Virus zum Wirt: Ein neuer Blickwinkel — JLU Gießen
