Exzellenzinitiative

Technologien

Neue innovative Technologien und Analysemethoden sind notwendig, um auf ein besseres Verständins der komplexen Wechselwirkungen innerhalb unseres Körpers zu erlangen. Denn die Prozesse, die an der Entstehung und Progression von Krankheiten beteiligt sind, sind für gewöhnlich multifaktoriell und beruhen nicht auf einer einzelnen isoliert verstehbaren Ursache sondern wirken in komplexen Netzwerken.

Das ZPM ermöglicht zusammen mit den beteiligten Instituten und Zentren den Zugang zu diesen „cutting-edge“ Technologien. Das Zentrum für quantitative Biologie (QBiC) bietet dabei eine Vielzahl an Hilfestellungen im Bereich der omics-Technologien.

Forschungsdatenbank CentraXX

Eines der wichtigsten Ziele der PM ist die Nutzbarmachung aller erhobenen Patientendaten von einfachen Biosignalen - wie Blutdruck oder Herzfrequenz - bis hin zu den hoch komplexen omics-Datensätzen aus Tumorgeweben. Das macht die Etablierung einer hochintegrativen Dateninfrastruktur unabdingbar. Die Forschungsdatenbank CentraXX, die zusammen mit dem Comprehensive Cancer Center aufgebaut wurde, erfüllt genau diese Anforderung. Als leistungsstarkes Datenmanagementsystem zur Datenakkumulation und Datenanalyse vorwiegend klinischer Daten, welches sukzessive auf alle klinischen Bereiche ausgeweitet werden soll, kann CentraXX Daten aus allen gängigen Krankenhaus-ITsystemen aber auch Daten aus externen Quellen integrieren. So werden bereits jetzt Daten des QBiCs eingespeist wodurch dezentral hochkomplexe Analysen in den Bereichen der omics-Daten möglich sind.

Weiter Informationen finden Sie auf der Homepage des CCC Tübingen.

CentraXX - das Wissensportal für die Personalisierte Medizin der Fa. Kairos

Omics-Technologien

Die Untersuchung der molekularen Grundlagen von Krankheiten kann auf unterschiedlichen Ebenen und mit unterschiedlicher Komplexität erfolgen. Holistische Analysen werden häufig unter dem Begriff "omics"-Technologien zusammengefasst. Dazu gehören unter anderem die Genomics, Proteomics oder Metabolomics.

Genomics

Genetische Analysen des gesamten Genoms können Aufschluss über Veränderungen (Mutationen) im Erbgut geben, die sowohl auf Ursachen einer Krankheit, als auch auch auf eine erbliche Prädsiposition rückschließen lassen. Diese genomische Analysen werden auch „Genomics “ genannt.

Proteomics

Die nächste Stufe ist die Untersuchung der Proteine. Diese werden auf Basis der DNA synthetisiert und spiegeln die operative Untereinheit unserer Zellen wider. Veränderung hier können auch unabhängig von genetischen Mutationen auftreten und sind ebenfalls Auslöser vieler Krankheiten. Alle expremierten Proteine einer Zelle, eines Organsimus, werden als Proteom, die Analyses dieser als „Proteomics“ bezeichnet.

Metabolomics

Die Exekutive – also die eigentliche Funktion - wird schlussendlich durch die Wechselwirkung der Proteine untereinander bestimmt, den Stoffwechselwegen. Diese werden unter dem Begriff Metabolom zusammengefasst. Die dynamische Interaktion von Proteinen und Molekülen, kann wiederum auf verschiedenen Ebenen gestört sein, sei es durch Proteinmodifikationen, physikalische/chemische Einflüsse oder andere unbekannte Faktoren. Die Analyse der Stoffwechselfunktionen im Gesamten wird als „Metabolomics“ zusammengefasst.

weitere omics

Neben diesen grundlegenden ‚omics-Analysen gibt es eine Vielzahl weitere, häufig noch junger, in der Entwicklung begriffener Disziplinen. Darunter die Analyse der Mikroorganismen, die zum Beispiel den Darm besiedeln („Microbiomics“), die Zusammensetzung der Fette und Lipide der zellulären Membrane („Lipidomics“), die Auswirkungen von Umweltfaktoren auf das Erbgut, die keine Muataionen darstellen („Epigenomics“).