Forschung für ein gutes Altern
Unser Forschungskonzept
Der Alternsprozess ist gekennzeichnet durch die Ansammlung molekularer Schäden, einer geminderten Stresstoleranz und der Verringerung von Stammzellfunktionalität, Regenerationsfähigkeit und Organerhalt.
Viele genetische, epigenetische, metabolische und externe Faktoren beeinflussen diese Prozesse.
Unser interdisziplinäres Team aus internationalen Biomedizinern beschäftigt sich daher mit zwei Kernforschungsbereichen, die eng miteinander verbunden sind:
Mit dem Alter nehmen der Organerhalt (Homöostase) und die Regenerationsfähigkeit von Zell- und Gewebestrukturen ab. Dies führt zu Beeinträchtigungen der Organfunktion und zu einem erhöhten Risiko für die Entstehung von altersbedingten Krankheiten. Ein Grund hierfür liegt in der verminderten Leistungsfähigkeit von adulten Stammzellen, die für die Erhaltung und Regeneration von Organen und Geweben verantwortlich sind. Lässt ihre Funktion im Alter nach und kommt es gleichzeitig im Stammzellgenom zu Mutationen, steigt das Risiko zur Entstehung von Krankheiten und Krebs und somit die Sterblichkeitswahrscheinlichkeit.
Am FLI erforschen wir die molekularen Ursachen dieser Prozesse mit dem Ziel, neue Therapien zur Aufrechterhaltung der Funktion körpereigener Stammzellen zu entwickeln und somit das Risiko der Entstehung von Krankheiten und Krebs im Alter zu senken.
Teilbereich 1: Altern von Stammzellen
Teilbereich 2: Regeneration und Homöostase von Organen beim Altern
Ein zentrales Phänomen des Alterns ist die Anhäufung von Schäden, die sich in der Erbinformation, der DNA, ansammeln. Die mit dem Alter abnehmende Regenerationsfähigkeit von biologischen Molekülen, fehlerhaften Gewebe oder Organen kann diese molekularen Schäden verursachen, gleichzeitig aber auch eine Folge davon sein. Die molekularen Details des altersabhängigen Anhäufens von DNA-Schäden sind allerdings noch weitgehend unbekannt.
Das FLI setzt daher einen Forschungsschwerpunkt darauf, wie diese Schäden entstehen und wie sie zu altersassoziierten Krankheiten, etwa zu Krebs, beitragen. Dazu führen wir vergleichende Analysen und gezielte Veränderungen von Genomen und Transkriptomen kurz- und langlebiger Modellorganismen durch. Ziel ist es, genetische und epigenetische Variationen zu finden, die auch beim Menschen die individuelle Veranlagung für gesundes Altern oder alternsbedingte Erkrankungen bestimmen.
Teilbereich 3: Genetik und Epigenetik des Alterns
Teilbereich 4: Zelldynamik und Molekulare Schäden des Alterns
Systembiologische und bioinformatische Analysen vergleichen die in Modellorganismen und an menschlichen Proben gewonnenen Forschungsergebnisse, um Hypothesen und Voraussagen zu den molekularen Ursachen des Alterns und der Krankheitsentstehung im Menschen zu machen. Diese Hypothesen werden anschließend im Experiment getestet und im Rahmen eines iterativen Prozesses zur Verbesserung der mathematischen Voraussagen genutzt.
Unser Forschungsziel
Der Forschungsschwerpunkt auf diese beiden Kernbereiche ist im nationalen und internationalen Vergleich einmalig. Das langfristige Ziel unserer Forschung am FLI ist es, die molekularen Mechanismen des menschlichen Alterns und der Entwicklung alternsassoziierter Erkrankungen zu entschlüsseln. Dafür entwickeln wir funktionale genomische Plattformen und eine Reihe von Modellorganismen, die von Wirbellosen über genetische Maus- und Fischmodelle bis hin zur menschlichen Forschungsmodellen reichen. In internationalen, nationalen und regionalen Translationskooperationen versuchen wir, unsere Kenntnisse in neue Therapien zu überführen, um die Organfunktionen zu verbessern sowie das Risiko für die Entstehung von alternsassoziierten Krankheiten und Krebs zu reduzieren.
