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Herausforderungen einer alternden Gesellschaft

Nicht nur in Deutschland führen ständig besser werdende Lebens- und Gesundheitsbedingungen dazu, dass die durchschnittliche Lebenserwartung kontinuierlich steigt. Bereits heute liegt die durchschnittliche Lebenserwartung neugeborener Frauen bei knapp 95 Jahren. Die durchschnittliche Lebenserwartung neugeborener Männer liegt bei gut 88 Jahren.

Mit einer steigenden Lebenserwartung nehmen aber auch klassische Alterserkrankungen wie Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen weiter zu. Das stellt nicht nur die Betroffenen und ihre Angehörigen, sondern auch unser Gesundheitssystem vor große soziale und ökonomische Herausforderung.

Unsere Mission

Methodenentwicklung zur (Früh-)Diagnostik und Therapieprädiktion

Um die Herausforderungen einer alterneden Gesellschaft zu meistern ist das vorrangige Ziel im Zentrum für Proteindiagnostik (PRODI) die Entwicklung neuer Methoden zur Diagnostik und Therapieprädiktion. Im Fokus steht die gezielte Therapie von neurologischen und onkologischen Erkrankungen. Insbesondere werden nicht- oder minimalinvasive Methoden zur Erstellung von Proteinprofilen entwickelt, die bereits in frühen, erfolgversprechender zur therapierenden Krankheitsstadien personalisierte Informationen über Erkrankungen und ihr Therapieansprechen liefern.

Ziele von PRODI

  1. Weiterentwicklung und Anwendung vibrationsspektroskopischer, proteomanalytischer und bioinformatischer Methoden in der grundlagenorientierten Proteinforschung und in der anwendungsorientierten Diagnostik und Therapieprädiktion von neurologischen und onkologischen Erkrankungen
  2. Translation der Methoden in die Klinik
  3. Unterstützung von Startups in der „seed“-Phase

Unsere Vision

Wenn Proteine krank machen

Praktisch alle onkologischen und neurodegenerativen Erkrankungen gehen mit Proteinveränderungen auf der molekularen Ebene einher. Daher verfolgen wir im Zentrum für Proteindiagnostik einen skalenübergreifenden Ansatz, angefangen bei Veränderungen im Gewebe bis zu Proteinveränderungen auf der molekularen Ebene. Die Untersuchungen auf molekularer Ebene komplementieren dabei die Arbeiten am Lehrstuhl für Biophysik der Ruhr-Universität Bochum.

Proteine regeln sämtliche Lebensprozesse in der Natur und bestimmen unter anderem auch das Wachstum und die Teilung von Zellen. Bereits Veränderungen in einem einzigen Protein können schwerwiegende Erkrankungen auslösen. Oft kommt es erst viele Jahre nach Auftreten der Proteinveränderungen zu makroskopisch sichtbaren, morphologischen Veränderungen im Gewebe.

Krankheiten früher erkennen

Die genannten Proteinveränderungen können aber auch als Biomarker dienen, um Krankheiten bereits im frühen, noch symptomlosen Krankheitsstadien phänotypisch nachzuweisen (Prinzip der Sekundärprävention). Sind bestimmte Proteine als „Key Player“ identifiziert, kann gezielt sowohl in die verursachenden Faktoren als auch in das Krankheitsgeschehen selbst – im Sinne einer frühzeitigen Therapie – eingegriffen werden. Sind diese Proteinbiomarker validiert, können sie auch zum Monitoring von Therapieverläufen bis hin zur Prädiktion von Therapieerfolgen eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine individuelle, personalisierte Medizin mit neuen Therapieansätzen.

Ein kleiner Pieks zur Vorsorge

Einmal zum Blutabnehmen, eine Urinprobe, und alle wichtigen Vorsorgeuntersuchungen sind erledigt – das ist die Vision, die die Forscher in PRODI antreibt. Sie setzen dabei auf kriminalistische Methoden: So wie jeder Mensch einen einzigartigen Fingerabdruck hat, existiert für jede Erkrankung ein charakteristisches Proteinprofil. Bestimmte Proteine, die auch im gesunden Körper vorkommen, werden von kranken Zellen massenhaft überproduziert oder verändert. Sind diese Proteine und ihr Profil bekannt, kann man sie gezielt suchen, zum Beispiel im Blut oder Urin. Erkennt man Krankheiten wie Krebs oder die Alzheimerkrankheit bereits im frühen, aber noch symptomlosen Zustand, kann sehr viel schonender und erfolgreicher behandelt werden.

Unsere Kompetenzbereiche

Um die oben genannten Ziele zu erreichen haben wir in PRODI einen hocheffizienten Workflow etabliert, der von der Probengewinnung und -charakterisierung in den kooperierenden Kliniken über detaillierte Analysen in den Kompetenzbereichen Biospektroskopie, Experimentelle Medizin und Medizinische Proteomanalyse bis zur plattformübergreifenden Auswertung der gewonnenen Daten im Kompetenzbereich Bioinformatik reicht.

Biospektroskopie

Im Kompetenzbereich Biospektroskopie werden nicht-invasive vibrationsspektroskopische Methoden zur Charakterisierung von Gewebe, Zellen und Körperflüssigkeiten eingesetzt und weiterentwickelt.

Experimentelle Medizin

Im Kompetenzbereich experimentelle Medizin wird experimentelle klinische Expertise auf dem Gebiet pathologischer, onkologischer und neurologischer Forschung zusammengeführt.

Medizinische Proteomanalyse

Im Kompetenzbereich Medizinische Proteomanalyse werden Massenspektrometrie-basierte und Proteomik-Technologien zur Charakterisierung von Gewebe, Zellen und Körperflüssigkeiten eingesetzt und weiterentwickelt.

Bioinformatik

Im Kompetenzbereich Bioinformatik findet die plattformübergreifende Datenanalyse und Entwicklung neuer bioinformatischer Ansätze statt. Sie schlägt die Brücke zwischen Genom, Transkriptom und Proteom.