Zentralprojekt 1

Zentralprojekt Biomaterialbank (BMB)

Prof. Dr. Dr. Petra Ina Pfefferle1, Prof. Dr. Harald Renz2
1Center for Tumor- and Immunobiology (ZTI), Institute of Laboratory Medicine and Pathobiochemistry – Molecular Diagnostics
2 Philipps-Universität Marburg, Fachbereich Medizin, Institut für Laboratoriumsmedizin und Pathobiochemie, Molekulare Diagnostik, Zentrallabor

Als strukturierte und qualitätsgesicherte zentrale Service-Plattformen in Verbundprojekten dienen Biobanken der nachhaltigen Bereitstellung von Biomaterialen zur Bestimmung von genetischen und anderen molekularen Markern. Neue Ansätze in der Erforschung affektiver Störungen deuten darauf hin, dass die Interaktion zwischen erblichen und früh vermittelten Umweltfaktoren eine grundlegende Rolle in der Genese von Depressionen und bipolaren Störungen zu spielen scheint. Epigenetisch vermittelte Gen-x- Umwelt-Interaktionen, die zur Veränderung von Hirnstrukturen- und deren Funktion führen können, werden derzeit als basale Mechanismen und als Organ-basierte Konditionen diskutiert, die den Weg für fehlregulierte Verhaltensweisen und Stimmungen bereiten. Um in longitudinalen Studien wie der MACS (Teilprojekt 1) eine reliable Bestimmung epigenetischer und anderer krankheitsassoziierter molekularer Parameter sicherzustellen, sind qualitätsgesicherte Lagerungs- und validierte Analyseverfahren von Biomaterialien unabdingbar. Die Antragsteller verfügen über eine langjährige Erfahrung in der klinischen Laboranalyse, im Biobanking und dem angeschlossenen Datenmanagement von Probenmaterial aus klinischen und epidemiologischen Studien. In vielen (inter-)nationalen multizentrischen Studien konnten die Antragsteller ein effizientes Logistiknetzwerk entwickeln, das auf einem ad hoc Probentransport- und qualitätskontrollierten Analysesystem beruht. Des Weiteren haben wir neue CHiP (Chromatin-Präzipiztation)- und Multiplex-basierte Zytokin-Assays entwickelt, die auf Hochdurchflussanalysen im Rahmen von großen Studien zugeschnitten sind. Basierend auf unserer Expertise wird das Zentralprojekt Zentralprojekt 1 folgende Arbeitspakete beitragen: (1) Aufbau einer BMB als Serviceplattform für Biomaterialien der MACS (Teilprojekt 1). Die qualitätskontrollierte Bearbeitung der Proben umfasst alle Schritte vom Transport bis zur Lagerung und/oder der Analyse von Blut, Urin, Speichel, Haar, Stuhl und Liquor. In Zentralprojekt 1 erhobene Daten werden zur Nutzung in Projekt-übergreifenden statistischen Analysen und zum „deep phenotyping“ in die Teilprojekt 1-Datenbank überführt. (2) Mit der Analyse von Histon- Modifikationen in den Promotorregionen der Kandidatengene CACNA1C und NCAN wird Zentralprojekt 1 zur epigenetischen Charakterisierung dieser Genlozi beitragen. Dazu werden periphere mononukleären Blutzellen (PBMC) von gesunden Probanden der MACS (Teilprojekt 1) (+/- genetischem Risiko und +/- Umweltexposition) mittels Chromatin-Präzipitation (CHiP) untersucht. In gemeinsamen statistischen Analysen mit Teilprojekt 1, Teilprojekt 3, Teilprojekt 5 und Teilprojekt 6 werden die in Zentralprojekt 1 bestimmten epigenetische Muster auf Assoziationen mit anderen epigenetischen Signaturen sowie mit klinischen und bildgebenden Markern affektiver Störungen untersucht. (3) Ausgehend von Daten aus dem FOR Konsortium postulieren wir, dass ein verkleinertes Hippocampus-Volumen und eine erhöhte Amygdala-Reagibilität mit der Expression proinflammatorischer Zytokine wie TNFα, IL-1β, Il-2 und IL-6 einhergeht und in einem erhöhten Risiko für affektive Störungen resultiert. Zur Prüfung dieser These werden pro-inflammatorische Zytokinmuster im Blut von n=600 per Zufall ausgewählten Patienten und Kontrollen der MACS (Teilprojekt 1) bestimmt. In einem statistischen Ansatz werden die erhaltenen Daten in Kooperation mit Teilprojekt 1 und Teilprojekt 6 auf Assoziationen mit klinischen und Imaging-Parametern affektiver Störungen untersucht.

Das Zentralprojekt 1 kooperiert im Bereich Biobank eng mit der Klinischen Forschergruppe KFO241 in Göttingen (Prof. Dr. Thomas Schulze).

Projektleiter

Prof. Dr. Dr. Petra Pfefferle

Prof. Dr. Harald Renz

Prof. Dr. Harald Renz

Mitarbeiter

Lea.Henning, cand. med.