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B2B-RARE: Bench to Bedside – Rapid Diagnosis and Personalized Treatment of Rare Neuromuscular Diseases

For the German version of the article, see here.

  • Heinrich Heine University Düsseldorf, Department of Neurology (represented by Prof. Dr. Tobias Ruck, Dr. Christopher Nelke, Dr. Christina Menskes and Dr. Menekse Öztürk)
  • University Medical Center Essen, Department of Neuropediatrics (represented by Prof. Dr. Ulrike Schara-Schmidt and PD Dr. Andreas Roos)
  • BG University Hospital Bergmannsheil Bochum (represented by Prof. Dr. Matthias Vorgerd and Dr. Anne Güttsches)
  • Singleron Biotechnologies GmbH, Cologne (represented by Dr. Nan Fang and Petro Leka)
  • Leibniz Institute for Analytical Sciences – ISAS e.V. (represented by Prof. Dr. Albert Sickmann and Prof. Dr. Robert Heyer)
  • Lead Discovery Center GmbH (LDC), Dortmund (represented by Anne-Katrin Klebl)

For the latest updates about the project, visit the B2B-Rare website.


Schnelle Diagnose und personalisierte Behandlung von seltenen neuromuskulären Krankheiten

NRW, [28 Oktober, 2024] – Mehr als 400 genetisch bedingte neuromuskuläre Erkrankungen (NME) zählen zu den seltenen Erkrankungen.

Was sie verbindet, ist das oftmals frühe Versterben oder eine erhebliche körperliche Beeinträchtigung der Betroffenen. Denn bislang gibt es nur für eine Handvoll dieser NME überhaupt Therapien. Das Konsortium „B2B-RARE – Bench to Bedside“ möchte dies ändern und hat im Rahmen des Innovationswettbewerbs Gesünder.IN.NRW eine Förderzusage im Bereich Innovative Medizin, Gesundheit und Lebenswissenschaften erhalten. Das mit mehr als 2,6 Mio. Euro aus europäischen und Landesmitteln geförderte gleichnamige Projekt will durch von Patient:innen gewonnene Hautzellen in den kommenden drei Jahren marktreife Diagnose- und Therapieverfahren für seltene neuromuskuläre Erkrankungen (NME) entwickeln.

Dabei werden Forschende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, der Universitätsmedizin Essen, des BG Universitätsklinikum Bergmannsheil Bochum, des Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS e.V., des Lead Discovery Center GmbH und von Singleron Biotechnologies GmbH interdisziplinär zusammenarbeiten. 

Das Projekt umfasst die Entwicklung personalisierter Therapien für Patienten mit seltenen NME, für die es derzeit keine Behandlungsmöglichkeiten gibt.

Zu den Patienten gehören auch Kinder und junge Erwachsene, die bisher keine Aussicht auf Heilung oder zumindest Linderung der Krankheit hatten. Für sie sollen neue Therapieansätze entwickelt werden, die im Sinne eines „Bench-to-Bedside“-Prinzips (vom Labor zum Krankenbett) direkt in individuelle Heilungsversuche übertragen werden können. Um die Präzisionsmedizin 2.0 zu erreichen, werden sogenannte Omics-Technologien und Bioinformatik einschließlich künstlicher Intelligenz (KI) eingesetzt, um therapeutisch relevante Krankheitsmechanismen zu identifizieren und in die klinische Anwendung zu überführen.

Ausgangspunkt für diesen Ansatz ist die Auswahl der Patienten, die Analyse von Hautbiopsien und die anschließende Phänotypisierung (Klassifizierung des Erscheinungsbildes) der gewonnenen Hautzellen (genauer: Fibroblasten). Diese Phänotypisierung, die von Wissenschaftlern in Düsseldorf, Bochum und Essen durchgeführt wird, soll zu einem Verständnis der zugrunde liegenden Eigenschaften dieser Zellen führen. Da Hautzellen die gleiche genetische Information tragen wie Muskelzellen, können ihre krankheitsverursachenden Veränderungen mit Omics-Technologien untersucht werden. Unter Omics versteht man die ganzheitliche Charakterisierung u.a. aller Gene, Proteine oder Metaboliten (Stoffwechselprodukte). Omics-Daten sind ein wichtiger Ansatzpunkt für die personalisierte Medizin, denn sie geben Aufschluss über individuelle Krankheitsprozesse und mögliche Therapieansätze. 

Die Firma Singleron wird die zugrundeliegenden Genaktivitäten (so genannte Transkriptomanalysen) durchführen, während die ISAS-Forscher die entsprechenden Proteine und Metaboliten auf der Basis speziell entwickelter massenspektrometrischer Methoden analysieren.

Suche nach bereits bekannten und unbekannten pharmazeutischen Wirkstoffen

Bioinformatiker des ISAS werten dann die mit Hilfe der KI gewonnenen Omics-Daten aus und vergleichen sie mit Datenbanken bestehender pharmazeutischer Wirkstoffe. Ziel dieser Analysen ist es, geeignete, bereits bekannte Wirkstoffe zu finden, mit denen die im ersten Schritt der NME identifizierten dysregulierten zellulären Prozesse adressiert werden können – und damit für die Behandlung von Patienten eingesetzt werden können. Darüber hinaus wird das Lead Discovery Center nach weiteren potenziell wirksamen Substanzen suchen. Sowohl die neuen als auch bereits bekannte Wirkstoffe werden dann im Labor an den gewonnenen Fibroblasten getestet. In einem weiteren Schritt prüfen die Wissenschaftler die Relevanz der gestörten zellulären Prozesse in Nerven- und Muskelzellen. Vielversprechende Substanzen sollen dann direkt in den Kliniken zur personalisierten Behandlung bei individuellen Heilungsversuchen der Patienten eingesetzt werden. 

Insgesamt setzt das Konsortium aus Klinikern, Grundlagenwissenschaftlern und Bioinformatikern bei diesem Forschungsprojekt sowohl auf medizinischen als auch auf gesellschaftlichen Nutzen. Die Verbesserung der Lebensqualität von NME-Patienten durch neue personalisierte Therapien hat nicht nur positive Auswirkungen auf die einzelnen Patienten, sondern auch auf die Gesellschaft.

Überblick über die Projektpartner

Unter der Leitung von Prof. Dr. Tobias Ruck von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf bringt das Konsortium führende medizinische Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen zusammen.

Dieser synergetische, neuartige Ansatz ermöglicht innovative therapeutische Strategien zur schnelleren Diagnose und Behandlung von NME. Im Mittelpunkt steht dabei die intensive Zusammenarbeit zwischen den Projektpartnern:

  • Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Klinik für Neurologie (vertreten durch Prof. Dr. Tobias Ruck, Dr. Christopher Nelke, Dr. Christina Menskes und Dr. Menekse Öztürk)
  • Universitätsklinikum Essen, Klinik für Neuropädiatrie (vertreten durch Prof. Dr. Ulrike Schara-Schmidt und PD Dr. Andreas Roos)
  • BG Universitätsklinikum Bergmannsheil Bochum (vertreten durch Prof. Dr. Matthias Vorgerd und Dr. Anne Güttsches)
  • Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS e.V. (vertreten durch Prof. Dr. Albert Sickmann und Prof. Dr. Robert Heyer)
  • Lead Discovery Center GmbH (LDC), Dortmund (vertreten durch Anne-Katrin Klebl)
  • Singleron Biotechnologies GmbH, Köln (vertreten durch Dr. Nan Fang und Petro Leka)

Weitere Informationen finden Sie hier.