Einfluss von Umweltfaktoren auf Proteom und Transkriptom neu-diagnostizierter Multiple Sklerose Patienten

• Antragsteller: Professor Dr. Nicholas Schwab, Ph.D.; Professor Dr. Heinz Wiendl
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445569437

Die Multiple Sklerose ist eine entzündliche Erkrankung des Zentralnervensystems und der häufigste Grund für körperliche Behinderung in jungen Erwachsenen, mit einer Prävalenz von mehr als 2,5 Millionen Fällen weltweit. Es wurde gezeigt, dass Umweltfaktoren wie Rauchen, Ernährung und Sonnenexposition eine Rolle für Krankheitsanfälligkeit und –schwere spielen. Verschiedene Umweltfaktor-spezifische Signalwege wurden entdeckt, jedoch wird auch angenommen, dass ebenfalls allgemeine Knotenpunkte existieren, welche als Vermittler zwischen Umwelt und Immunsystem dienen und von mehreren oder allen Umweltfaktoren aktiviert werden können. Da angenommen wird, dass Umweltfaktoren eine wichtigere Rolle für Krankheitsanfälligkeit und –schwere spielen als genetische Prädisposition, ist es von hoher (klinischer) Relevanz Signalweg-Netzwerke aufzudecken, welche auf Umwelteinflüssen reagieren. In den letzten Jahrzehnten wurden Hochdurchsatz-Methoden entwickelt, welche es möglich machen ein hochauflösendes Screening des gesamten Transkriptoms und Proteoms eines Organismus durchzuführen. Das hier beantragte Projekt soll daher Methoden wie RNA-Sequenzierung und Hochdurchsatz-Massenspektrometrie nutzen, um Umweltfaktor-spezifische und übergeordnete Signalweg-Netzwerke aufzudecken und nach Korrelaten mit Krankheitsaktivität und Prognose zu suchen. Geplant wird, Biomaterial und klinische Daten einer homogenen Kohorte von n=120 MS Patienten in einem system-biologischen Ansatz zu nutzen, welcher durch Daten aus Fragebögen zur Exposition zu Umweltfaktoren komplementiert werden soll. Die Daten werden dazu nach Umweltfaktoren (Rauchen, Ernährung und BMI, Vitamin D-Spiegel, Alkoholkonsum, nicht-MS-spezifische Medikamente und Infektionskrankheiten) stratifiziert. Außerdem, werden Durchflusszytometrie-Daten (20×10 Marker-Matrix) aus einem vorherigen Projekt hinzugezogen, welche die Immunzell-Komposition des peripheren Blutes aufdecken. Nachdem Umwelt-spezifische Marker gefunden wurden, sollen diese in Querschnitts- und longitudinalen Analysen mit dem klinischen Schweregrad (körperliche und kognitive Behinderung, Fatigue, Läsionen und Schubrate) korreliert werden, um mögliche Marker für Krankheitsaktivität und Prognose zu finden. Hierzu wurde ein ausführlicher und systematischer bioinformatischer / statistischer Analyseplan aufgestellt. Zusammenfassend sollen Daten, die aus Hochdurchsatzverfahren gewonnen werden/wurden, genutzt werden, um Muster in Transkriptom und Proteom von MS Patienten zu finden, welche durch Umweltfaktoren induziert werden. Diese Ergebnisse könnten wichtig sein für die Etablierung neuer Biomarker und Entdeckung neuer therapeutischer Zielmoleküle.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen