Das Labor für Ploidie und Organphysiologie will verstehen, wie Ploidie (Anzahl der Chromosomensätze) die Zell- und Organfunktion beeinflusst. Aktuell konzentriert sich die Forschungsgruppe auf Kardiomyozyten – die kontraktilen Zellen des Herzens. Im Gegensatz zu Organismen, welche die Fähigkeit zur Regeneration besitzen (z.B. Zebrafische), werden Kardiomyozyten von Säugetieren nach der Geburt polyploid, was zum Ausstieg aus dem Zellzyklus und dem Verlust der Regenerationsfähigkeit des Herzens führt. Mit einer Kombination aus In-vitro- und In-vivo-Ansätzen will die Forschungsgruppe die Regulationsmechanismen (insbesondere interzelluläre und Zell-ECM-Interaktionen) und die funktionelle Bedeutung der Polyploidie bei Kardiomyozyten aufklären. Letztendlich soll dieses Wissen angewendet werden, um Reparatur- und Regenerationsmechanismen im erwachsenen Säugetierherz zu aktivieren.
Gruppenleiter: Dr. Chi-Chung Wu, European Center for Angioscience, Medizinische Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg
Mehr Informationen: https://www.ccwulab.com
Bild: Eine primäre Herzmuskelzelle einer Ratte, die verschiedene Phasen der Mitose durchläuft (von links nach rechts: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase). Tubulin und DNA sind grün bzw. magenta gefärbt. Bild von Dr. Chi-chung Wu.
Das Labor für RNA Splicing in Cardiac Disease untersucht RNA-Splicing-Prozesse sowie die funktionellen Auswirkungen von Fehl-Splicing und Splicing-Varianten im Herzen und nutzt neue Erkenntnisse in diesen Prozessen, um neuartige Therapieansätze für Herzerkrankungen zu entwickeln. Jüngste Fortschritte bei Sequenzierungstechniken der nächsten Generation und neue Studien zu zentralen kardialen Splicing-Faktoren haben die Bedeutung und funktionelle Relevanz des Splicings im Herzen aufgezeigt. Beispielsweise führen Mutationen im Splicing-Faktor RBM20 zu einer arrhythmogenen dilatativen Kardiomyopathie. Derzeit konzentriert sich die Gruppe auf 3 Hauptthemen; 1) die molekularen Mechanismen, die der RBM20-Kardiomyopathie zugrunde liegen, 2) die Rolle des minor Splicing im Herzen und 3) die Identifizierung und Charakterisierung neuer (Master-)Splicing-Regulatoren im Herzen.
Gruppenleiter: Dr. Maarten van den Hoogenhof, Institute of Experimental Cardiology, Universitätsklinikum, Heidelberg
Mehr Informationen: www.vandenhoogenhoflab.com
Herz-Kreislauf-Erkrankungen machen weltweit einen großen Teil der Morbidität und Mortalität aus und es besteht dringender Bedarf, Reparaturprozesse nach einer Herzmuskelverletzung zu fördern. Das Labor Mechanisms of Cardiac Regeneration and Repair verwendet eine Kombination aus In-vivo-, In-vitro- und -OMICS-Ansätzen, um die molekularen Mechanismen der Kardiomyozytenregeneration in Zebrafischen zu verstehen, einer niederen Wirbeltierart, die in der Lage ist, verlorene Herzzelltypen nach einer Verletzung zu regenerieren. Die Forschungsgruppe interessiert sich insbesondere für transkriptionelle und epigenetische Netzwerke, die am Regenerationsprozess beteiligt sind und wie die interzelluläre Kommunikation zur Vermehrung/Neubildung der Kardiomyozyten beiträgt. Das gewonnene Wissen soll genutzt werden, therapeutische Strategien für die Reparatur des Herzens von erwachsenen Säugetieren nach Verletzungen zu entwickeln.
Guppenleiterin: Dr. rer. nat. Arica Beisaw, Institute of Experimental Cardiology, Universität Heidelberg
Mehr Informationen: www.beisawlab.com
Blutgefäße liefern Nährstoffe und Sauerstoff, um die Organfunktion aufrechtzuerhalten. Neuere Erkenntnisse zeigen, dass sie wesentliche Signale zur Aufrechterhaltung eines gesunden Gleichgewichtszustands bei Erwachsenen geben. Gleichzeitig passen sich Blutgefäße dynamisch den Begebenheiten an und fördern hierdurch Erkrankungen wie Krebs und Entzündungsreaktionen. Das AngioRhythms Labor verfolgt einen interdisziplinären Ansatz und konzentriert sich auf – (i) die Erforschung der organotypischen vaskulären Reaktionsfähigkeit auf Tumorprogression und Metastasierung und (ii) die Untersuchung zirkadianer vaskulärer Signaturen, die die Kommunikation zwischen den Organen vermitteln. Zu diesem Zweck hat das Labor ein Tierhaus mit umgekehrtem Tag-/Nachtrhythmus eingerichtet und setzt modernste Einzelzell-Multi-Omics ein, um aufschlussreiche vaskuläre Signaturen zu kartieren. Dies wird unser begrenztes grundlegendes Wissen über Blutgefäß-abhängige zelluläre Wechselwirkungen erweitern und Moleküle identifizieren, die zukünftig für Therapieansätze bei Krankheiten genutzt werden können.
Gruppenleiter: Dr. Mahak Singhal, European Center for Angioscience, Medizinische Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg
Mehr Informationen: www.singhallab.de
