LCSB: Biologische Systeme erforschen, um Krankheiten zu heilen

Komplexe biologische Systeme erforschen, um neurodegenerative Krankheiten zu heilen

Komplexe biologische Systeme sind die Forschungsobjekte der LCSB-Wissenschaftler: Zellen, Organe, Organismen oder auch Lebensgemeinschaften von Mikroorganismen. Mit dem gewonnenen Wissen wollen sie Krankheitsprozesse besser verstehen: Was sind die Krankheitsursachen? Warum verläuft eine Krankheit bei einem Menschen schwer, bei einem anderen leicht? Warum spricht der eine auf eine bestimmte Therapie an – der nächste aber nicht? Die Forscher konzentrieren sie sich bei ihrer Arbeit vor allem auf neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer. Sie wollen diese Krankheiten verstehen, um neue Ansätze für Diagnostik, Prävention und Therapie zu finden.

Besonderes Kennzeichen des LCSB ist die Interdisziplinarität: Hier arbeiten Biologen eng zusammen mit klinischen Forschern, mit Chemikern, Computerwissenschaftlern oder Ingenieuren. So gelingt ihnen ein Rundum-Blick auf menschliche Krankheiten.

Der besondere Ansatz am LCSB

Am LCSB werden Moleküle, Gene, Zellen, Organe nicht einzeln betrachtet, sondern in ihrer Gesamtheit und in ihrem Zusammenspiel mit der Umwelt. Dafür arbeiten am LCSB viele wissenschaftliche Disziplinen zusammen, vom Biologen über den Computerwissenschaftler bis zum Ingenieur.

Ihr gemeinsames Wissen wird dann helfen, neue Präventions-, Diagnose- und Therapieverfahren zu entwickeln. Diese sind idealerweise auf den einzelnen Patienten abgestimmt, also personalisiert.

Den komplexen Systemen von Krankheiten auf der Spur

Die LCSB-Forschung beginnt auf der Ebene der Gene. Mithilfe von Modellorganismen wie Hefezellen oder gentechnisch veränderten Mäusen untersuchen die Forscher, welchen Einfluss das Erbmaterial auf den Ausbruch von Krankheiten wie Parkinson hat. Besonderes Augenmerk legt das LCSB auf äußere Faktoren – etwa chemische Substanzen, die wir aus der Umwelt aufnehmen. Auch Bakterien, die in unserem Magen-Darm-Trakt in großer Zahl leben und uns bei der Verdauung helfen, haben Einfluss auf unsere Gesundheit. Im LCSB untersuchen einige Forschergruppen systematisch solche komplexen Einwirkungen, denen Organismen ausgesetzt sind.

Forscher und Klinikärzte arbeiten eng zusammen

Um medizinisch relevante Ergebnisse erzielen zu können, haben LCSB-Forscher enge Kontakte zu Ärzten und Kliniken. Das LCSB beteiligt sich zudem an großen klinischen Forschungsverbünden: Patienten, die eingewilligt haben, stellen dort ihre Krankheitsdaten und Gewebeproben anonymisiert der Forschung zur Verfügung. So gewinnen die Wissenschaftler wertvolle Einblicke in Krankheitsverläufe und in die Wirksamkeit von therapeutischen Maßnahmen.

Am LCSB werden riesige Datenmengen wissenschaftlich verarbeitet

LCSB-Forschung erzeugt riesige Menge an Daten. Sie müssen sicher gespeichert und für die Forschung verfügbar gehalten werden. Internationale Forschungskonsortien aber auch Pharmaunternehmen legen großen Wert auf Kooperationen mit dem LCSB, weil hier stets die neuesten Standards der biomedizinischen Datenverarbeitung etabliert sind. Die Computer-Wissenschaftler am LCSB selbst nutzen Datenschätze, um die Komplexität biologischer Systeme im Computer zu simulieren. Oder um Zusammenhänge sichtbar zu machen, die ohne Computermodelle verborgen bleiben. Beispielsweise haben sie eine PD-Map erarbeitet, eine virtuelle Landkarte der Parkinson-Krankheit (englisch Parkinson Disease, PD), die Wissenschaftlern das zurzeit verfügbare Wissen über die Parkinson-Krankheit besser erfahrbar macht.

Der Patient im Fokus der Forschung

Das Wissen, das am LCSB entsteht, soll den Patienten in Luxemburg und darüber hinaus zugutekommen. Deshalb hat das LCSB eine klinische Initiative gestartet: das vom Fonds National de la Recherche finanzierte Nationale Zentrum für Exzellenz in der Erforschung der Parkinson-Krankheit (NCER-PD). Hier arbeiten klinische Forscher Hand in Hand mit Laborwissenschaftlern auf der einen und praktischen Ärzten auf der anderen Seite. Sie untersuchen PD-Patienten, die Daten zu ihrer Gesundheit der Forschung zur Verfügung stellen, über mehrere Jahre immer wieder. In einem Netzwerk aus Ärzten, Therapeuten und Forschern wird neues Wissen ausgetauscht und so den Patienten schnell zugänglich gemacht.

LCSB stimuliert auch Wirtschaft und Bildung

Die Aktivitäten des Zentrums führen auch zu Firmengründungen, durch die das biomedizinische Wissen kommerzialisiert und als Produkt der Forschung oder den Menschen zugänglich wird. So haben Wissenschaftler des LCSB Knowhow in 21 Patentfeldern gesichert; es sind bereits vier aktive Firmen aus dem Institut heraus gegründet worden.

Wichtig ist es den Forscherinnen und Forschern auch, etwas für den wissenschaftlichen Nachwuchs zu tun: Das „Scienteens Lab – De Labo fir Jonker“, das erste Schülerlabor in Luxemburg, bietet Labor Kurse für Sekundarschüler an. Ziel ist es, deren Interesse an der Wissenschaft zu wecken und sie bei der Wahl ihrer beruflichen Karriere zu unterstützen.

Autor: scienceRELATIONS
Fotos: scienceRELATIONS
Video (oben): LCSB
Video (unten): Scienteens Lab