TP 2

Systemmedizinische OMICs-Analysen bei koronaren Herzerkrankungen in Kohortenstudien

Das Ziel in Teilprojekt 2 von e:AtheroSysMed ist es, neue Methoden für integrative Analysen von OMICs-Daten in Bevölkerungsstudien zu entwickeln und durchzuführen. Auf diese Weise wollen wir Risikoindikatoren identifizieren sowie den Verlauf koronarer Herzerkrankungen detailliert darlegen. Die meisten Daten für Teilprojekt 2 stammen aus KORA, einer repräsentative Zufallsstichprobe von ca. 18.000 Personen aus der Bevölkerung der Region Augsburg in Deutschland. Die Studienteilnehmer wurden seit 30 Jahren in regelmäßigen Abständen befragt und untersucht und die meisten nehmen weiterhin aktiv an neuen KORA Studien teil. Die OMICs Datenbank enthält sowohl seltene als auch häufige genomweite SNP-Daten, Vollblut-Methylom und Transkriptom sowie Serum-Metabolom-Daten.

Wir verwenden Multilevel-Daten aus KORA und führen graphische mit klassischen statistischen Modellen zusammen, um metabolische Netzwerkmodelle zu entwickeln und kausale regulatorische Interaktionsnetzwerke zu lokalisieren, die zu koronaren Herzerkrankungen und Schlaganfall führen. Wir werden in Teilprojekt 2 neue speziell angepasste Methoden generieren und auf neue KORA Daten anwenden. Diese werden dann in e:AtheroSysMed (LURIC), SHIP, Twins-UK, MORGAM und weiteren internationalen Datensätzen repliziert.

Komplexe Darstellungen wie diese zeigen Modifikationen an der DNA (Methylierung), die bei Herzinfarkt und Kontrollen zur Basisuntersuchung und Nachuntersuchung (X-Achse) auftreten und deren Assoziationen sich zwischen den Modifikationen und dem Herzinfarkt (Y-Achse) unterscheiden. Diese Art der Darstellung verwenden Wissenschaftler, um die molekularen Veränderungen, die klinische Ereignisse begleiten, zu verstehen und sie entwickeln Modelle, um neue Signalwege und neue Therapien zu entdecken.

Durch die Anwendung systembiologischer Methoden auf ein prospektives Studiendesign werden wir neue Erkenntnisse gewinnen, die über den heutigen Stand der Wissenschaft hinaus gehen, da OMICs-basierte Daten häufig noch isoliert oder im Zusammenhang mit Querschnittsstudien betrachtet werden. In enger Zusammenarbeit mit den anderen Wissenschaftlern in e:AtheroSysMed wird dieses Teilprojekt daher maßgeblich dazu beitragen, koronaren Herzerkrankungen und Schlaganfall besser zu verstehen, vorherzusagen und zu behandeln.

Folgende Wissenschaftler des Helmholtz Zentrum Münchens sind beteiligt:
Annette Peters, Cavin Ward-Caviness - Institut für Epidemiologie II
Christian Gieger, Elisabeth Altmaier - Abteilung Molekulare Epidemiologie
Fabian Theis, Jan Krumsiek, Kieu Trinh Do, Gökcen Eraslan, Nikola Müller - Institut für Computational Biology
Thomas Meitinger - Institut für Humangenetik

Keywords: omics, coronary artery disease, ischemic stroke, myocardial infarction, bioinformatics, epidemiology, molecular biology, statistics