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Thema Biomedizin

Luxembourg Centre for Systems Biomedicine: Biomedizin voranbringen

Das „Luxembourg Centre for Systems Biomedicine“ (LCSB) ist eines von zwei interdisziplinären Forschungszentren an der Universität Luxemburg. Ziel des LCSB ist es, durch die Zusammenführung von Systembiologie und Medizin die biomedizinische Forschung voranzubringen. Hierzu gewinnen Biologen, Mediziner, Informatiker, Ingenieure und Mathematiker neue Einblicke in Zellen, Organe und Organismen. Ihre Erkenntnisse verbessern das Verständnis von Mechanismen der Entstehung von Krankheiten und eröffnen neue Diagnose- und Therapiemethoden.

Im Fokus: Parkinson und Zellstoffwechsel

Neurodegenerative Krankheiten wie Parkinson stehen dabei im Mittelpunkt. Wie Gründer und Direktor Prof. Rudi Balling erläutert, erforscht sein Team vor allem die genetischen und Umwelteinflüsse auf die Entstehung der Krankheit und trägt damit auch zur Entwicklung neuer Ansätze in der personalisierten Medizin bei: “Wir versuchen, die Prozesse des Zellstoffwechsels zu entschlüsseln und deren Einflüsse auf die Gesundheit zu benennen. Dabei arbeiten wir sowohl mit Laboranalysen als auch mit moderner Bioinformatik. Unsere Analysen und Simulationen helfen dann beispielsweise bei der Entwicklung neuer Medikamente.“

Mittels molekularer Analysen gelangt das LCSB zudem zu neuen Erkenntnissen zu komplexen Mikrobengemeinschaften, deren Interaktion mit der Umwelt sowie der Rolle bei verschiedenen Krankheitsbildern. Dabei setzen die Forscher auch auf mathematische und informatische Methoden, beispielsweise wenn es darum geht heraus zu finden, wie molekulare Netzwerke biologische Prozesse beeinflussen. Als technologisches Rückgrat steht ihnen das größte wissenschaftliche Datenzentrum Luxemburgs zur Verfügung.

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Innovationsstrategie: Ergebnisse schnell anwendbar machen

Gegründet im Jahr 2009, umfasst das Team des LCSB rund 220 Mitarbeiter. Finanziert wird die Forschung vom Fonds National de la Recherche, der Europäischen Union sowie mit anderen internationalen Fördermitteln. Allein 30 Mio. Euro kamen in den vergangenen sechs Jahren aus kompetitiven Fonds; im selben Zeitraum haben mehr als 230 wissenschaftliche Publikationen Begutachtungsverfahren erfolgreich durchlaufen.

Um ganz konkret zur Wirtschaft des neuen Luxemburgs beitragen zu können, setzt der LCSB zudem auf eine umfassende Innovationsstrategie. Rudi Balling: „Wir fördern gezielt die Zusammenarbeit mit der Industrie, damit aus Grundlagenforschung schnell angewandte Innovation werden kann.“ Dass diese Strategie fruchtet, zeigen die bislang zwölf Patente und drei Spin-offs.

National Centre of Excellence in Research on Parkinson's Disease

Mit dem Forschungsprogramm des National Centre of Excellence in Research on Parkinson's Disease (NCER-PD) sollen Diagnostik und Stratifizierung der Parkinson-Krankheit verbessert werden, indem detaillierte klinische und molekulare Patientendaten zwecks Entwicklung neuer Biomarker-Signaturen der Erkrankung zusammengefasst werden. Das ultimative Ziel ist es, Parkinson in einem früheren Stadium und mit höherer Genauigkeit als bislang möglich zu diagnostizieren.

Zu diesem Zweck arbeitet das LCSB mit Klinikern und Forschern des Centre Hospitalier de Luxembourg (CHL), des Luxembourg Institute of Health (LIH) und der Integrated Biobank of Luxembourg (IBBL) zusammen, um eine hochmoderne Parkinson-Kohorte anzulegen, in der Patienten genau charakterisiert werden – sowohl klinisch als auch molekular.

Wir arbeiten dabei auch mit internationalen Forscherteams zusammen, um ihre Kohorten und Daten in unsere Forschung einzubeziehen. Basierend auf klinischen und molekularen Daten verwenden wir maschinelles Lernen und Methoden der computergestützten Modellierung zum besseren Verständnis der der Parkinson-Pathogenese zugrunde liegenden Mechanismen sowie zur Bestimmung und Validierung ihrer Biomarker-Signaturen.

Big Data im Gesundheitswesen

Über die Jahre wurden zahlreiche klinische Studien für die Arzneimittelforschung durchgeführt. Dabei entstanden riesige Datenmengen, die aber kaum miteinander kompatibel sind. Jedoch enthalten sie wertvolle Hinweise auf neue Therapieansätze, die nur darauf warten, entdeckt zu werden – wenn wir denn die Daten miteinander vergleichen und zusammen interpretieren könnten.

Unter der Leitung von Dr. Reinhard Schneider helfen die Forscher des Bioinformatics Core, diesen Wissensschatz zu bergen. Sie liefern die wissenschaftlichen und technischen Bedingungen zur Bewältigung dieser Aufgabe und arbeiten bereits in deren Anfangsstadium an Projekten mit. Idealerweise geschiet dies bereit in der ersten Planungsphase der Experimente, bei der Ausarbeitung der Datenstrukturen und zur Gewährleistung, dass die Infrastruktur (wie beispielsweise Datenspeicher und Rechenleistung) verfügbar ist, um die Untersuchungen problemlos durchzuführen.

Vor kurzem gründeten sie das Spin-off Information Technology for Translational Medicine (ITTM S.A.), um es Kunden aus Industrie und Forschung zu ermöglichen, ihre Daten nutzbringend auszuwerten und so den Weg für die Implementierung von „Big Data im Gesundheitswesen“ zu ebnen.

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Siehe auch: POST Luxembourg takes a share in an LCSB spin-off