Verbund

PACETherapy - Therapien für Pathologische Zellextrusion

Trotz signifikanter Fortschritte in der Medizin gibt es noch eine erhebliche Anzahl von Erkrankungen, die bisher nur gelindert, aber nicht geheilt werden können. Ein wesentlicher Grund für fehlende Heilungsmöglichkeiten ist in vielen Fällen, dass die Mechanismen, die den Erkrankungen zugrunde liegen, sogenannte Pathomechanismen, noch nicht ausreichend geklärt sind.

Im Verbundprojekt PACETherapy wird der Prozess der pathologischen Zellextrusion krankheitsübergreifend untersucht. Zellextrusion ist die Verdrängung von lebenden, gesunden, geschädigten oder absterbenden Zellen aus ihrer ursprünglichen Position innerhalb oder außerhalb des Organs. Die Zellextrusion ist ein neuartiger pathologischer Schlüsselprozess bei vielen Organen und Krankheiten, die Mechanismen sind jedoch noch weitgehend ungeklärt.

PACETherapy vereint Expertise aus den Bereichen Biologie, Physik, Bioinformatik und Medizin, um eine Forschungsplattform zu pathologischer Zellextrusion aufzubauen. Es sollen systematische Untersuchungen zu zellstrukturellen, biophysikalischen und molekularen Veränderungen in präklinischen humanen Modellsystemen sowie bei Patientinnen und Patienten stattfinden. Basierend auf diesen Daten werden Berechnungsmodelle für die PACE-Pathogenese erstellt. Der Fokus liegt auf Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts sowie der Augenerkrankung „Altersbedingte Makuladegeneration“. Ziel ist es, ein systematisches Verständnis der pathologischen Zellextrusion zu erlangen, um basierend darauf neue Krankheits-Biomarker und therapeutische Zielstrukturen zu identifizieren.

Teilprojekte

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion in der Retina und im Gastrointestinaltrakt, Biomechanik, Modellierung und Koordination

Förderkennzeichen: 01EJ2506A
Gesamte Fördersumme: 1.336.016 EUR
Förderzeitraum: 2025 - 2027
Projektleitung: Prof. Dr. Mike O. Karl
Adresse: Technische Universität Dresden, Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD)
Fetscherstr. 105
01307 Dresden

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion in der Retina und im Gastrointestinaltrakt, Biomechanik, Modellierung und Koordination

Das interdisziplinäre Konsortium PACETherapy hat in der ersten Förderphase eine Forschungsplattform für effektive und systematische organ-/krankheitsübergreifende Studien zur pathologischen Zellextrusion (PACE) eingerichtet und angewendet. Es wurden PACE-Modelle in gastrointestinalen (GIT) Organoid-, humanen Retina-Organoid- und retinalen Pigmentepithel-Systemen entwickelt, die mit Infektionen, Entzündungen, Krebs und altersbedingter Makuladegeneration in Zusammenhang stehen. Die bisherigen Ergebnisse liefern alle erforderlichen Grundlagen, um PACE-Therapien und -Biomarker zu identifizieren und zu validieren. Im Anschlussvorhaben in Dresden arbeiten sechs Partner des Konsortiums mit folgenden Zielen zusammen: 1) Neu identifizierte und vorhergesagte PACE-Mechanismen im Detail entschlüsseln; 2) Identifizierung und 3) Validierung von krankheitsübergreifenden bzw. krankheitsspezifischen Schlüsselregulatoren als potenzielle Breitband-PACE-Therapie-Targets und PACE-Modus-Fingerabdrücke als klinische Bildgebungsbiomarker durch Organ-/Krankheitsmodellvergleiche und 4) Vorbereitung von Strategien/Ressourcen für die anschließende Weiterentwicklung der PACE-Therapieansätze und -Biomarker sowie deren klinische Umsetzung. Die resultierenden Daten und Erkenntnisse werden neue Wege zur Entwicklung wirksamer PACE-Therapien und -Biomarker eröffnen.

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion in der Retina bei Probanden

Förderkennzeichen: 01EJ2506B
Gesamte Fördersumme: 239.136 EUR
Förderzeitraum: 2025 - 2027
Projektleitung: Prof. Dr. Thomas Ach
Adresse: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum, Augenklinik
Ernst-Abbe-Str. 2
53127 Bonn

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion in der Retina bei Probanden

Das interdisziplinäre Konsortium PACETherapy hat in der ersten Förderphase eine Forschungsplattform für effektive und systematische organ-/krankheitsübergreifende Studien zur pathologischen Zellextrusion (PACE) eingerichtet und angewendet. Es wurden PACE-Modelle in gastrointestinalen (GIT) Organoid-, humanen Retina-Organoid- und retinalen Pigmentepithel-Systemen entwickelt, die mit Infektionen, Entzündungen, Krebs und altersbedingter Makuladegeneration (AMD) in Zusammenhang stehen. Die bisherigen Ergebnisse liefern alle erforderlichen Grundlagen, um PACE-Therapien und -Biomarker zu identifizieren und zu validieren. Das Teilprojekt in Bonn trägt zum Arbeitspaket 1 bei, das sich mit PACE in der Retina beschäftigt. In der Anschlussphase wird dazu weitere hochauflösende in vivo-Bildgebung und Histopathologie durchgeführt. Dabei wird PACE von retinalen Pigmentepithel (RPE) und Photorezeptoren bei gesunden Probanden und AMD-Patienten untersucht. Physiologische Veränderungen auf Photorezeptor- und RPE-Ebene werden sich so von (auch frühen) pathologischen Veränderungen abgrenzen lassen. Zusammen mit dem Projektpartner TU Dresden werden auch mit Modellen aus der Histologie und Organoidforschung schließlich datengestützte Modelle und PACE-Mechanismen validiert werden. Die resultierenden Daten und Erkenntnisse des Konsortiums werden neue Wege zur Entwicklung wirksamer PACE-Therapien und -Biomarker eröffnen.

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion aufgrund von Infektionen und Entzündungen im Gastrointestinaltrakt

Förderkennzeichen: 01EJ2506C
Gesamte Fördersumme: 130.440 EUR
Förderzeitraum: 2025 - 2027
Projektleitung: Prof. Dr. Michael Sigal
Adresse: Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Virchow-Klinikum, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Hepatologie und Gastroenterologie
Augustenburger Platz 1
13353 Berlin

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion aufgrund von Infektionen und Entzündungen im Gastrointestinaltrakt

Das interdisziplinäre Konsortium PACETherapy hat in der ersten Förderphase eine Forschungsplattform für effektive und systematische organ-/krankheitsübergreifende Studien zur pathologischen Zellextrusion (PACE) eingerichtet und angewendet. Innerhalb der ersten zwei Jahre wurden im Teilprojekt der Charité PACE-Modelle entwickelt und die Rolle von PACE bei gastrointestinaler Entzündung untersucht. Insbesondere wurden spezifische PACE-Induktoren im Darm wie Interferon Gamma identifiziert und deren zelltyp-spezifische Wirkung untersucht. Basierend auf die bisherigen Erfolge der ersten Förderphase ist das Ziel der zweiten Förderperiode in diesem Vorhaben, PACE im Gastrointestinaltrakt im Detail zu charakterisieren, um spezifische Biomarker und Therapien zu identifizieren und zu validieren. Im Einzelnen geht es darum, mit Hilfe von innovativen Modellsystemen, wie den humanen Organoiden und Assembloiden, die exakten Mechanismen der nun beschriebenen Zytokin-vermittelten Extrusion von Darmzellen nachzuvollziehen. Hierbei sollen die genauen Signalwege definiert werden, die die Extrusion vermitteln, um diese diagnostisch und therapeutisch nutzen zu können. Die funktionelle Rolle dieser Signalwege soll mit Hilfe der genannten Modelle untersucht werden. In Kooperation mit den Partnern im Konsortium wird dann untersucht, welche der Mechanismen organ- und krankheitsübergreifend sind, um generelle PACE-Mechanismen von organspezifischen Effekten abzugrenzen. Diese Daten sollen dann als Grundlage dienen, PACE therapeutisch zu beeinflussen, mit dem Ziel die Organfunktion und Integrität zu verbessern.

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion im Gastrointestinaltrakt bei Entzündungen

Förderkennzeichen: 01EJ2506D
Gesamte Fördersumme: 129.578 EUR
Förderzeitraum: 2025 - 2027
Projektleitung: Prof. Dr. Sebastian Zeissig
Adresse: Universitätsmedizin Greifswald, Zentrum für Innere Medizin, Klinik und Poliklinik für Innere Medizin A
Ferdinand-Sauerbruch-Str.
17489 Greifswald

PACETherapy2 – Pathologische Zellextrusion im Gastrointestinaltrakt bei Entzündungen

Das interdisziplinäre Konsortium PACETherapy hat in der ersten Förderphase eine Forschungsplattform für effektive und systematische organ-/krankheitsübergreifende Studien zur pathologischen Zellextrusion (PACE) eingerichtet und angewendet. PACE-Modelle in gastrointestinalen Organoid-, humanen Retina-Organoid- und retinalen Pigmentepithel-Systemen wurden entwickelt, die mit Infektionen, Entzündungen, Krebs und altersbedingter Makuladegeneration in Zusammenhang stehen. Die bisherigen Ergebnisse liefern alle erforderlichen Grundlagen, um PACE-Therapien und -Biomarker zu identifizieren und zu validieren. In der Anschlussphase trägt dieses Vorhaben in Greifswald zu den Konsortiumszielen Identifizierung und Validierung von krankheitsübergreifenden bzw. krankheitsspezifischen Schlüsselregulatoren als potenziellen Breitband-PACE-Therapie-Targets und PACE-Modus-Fingerabdrücken als klinische Bildgebungsbiomarker durch Organ-/Krankheitsmodellvergleiche bei. Es fokussiert auf PACE im Kontext intestinaler Entzündung und Tumorentstehung unter physiologisch relevanten Bedingungen. Die resultierenden Daten und Erkenntnisse werden neue Wege zur Entwicklung wirksamer PACE-Therapien und -Biomarker eröffnen.

Koordination, Untersuchung von PACE in der Retina und im Gastrointestinaltrakt, Biomechanik und Modellierung

Förderkennzeichen: 01EJ2206A
Gesamte Fördersumme: 2.307.658 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Mike O. Karl
Adresse: Technische Universität Dresden, Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD)
Fetscherstr. 105
01307 Dresden

Koordination, Untersuchung von PACE in der Retina und im Gastrointestinaltrakt, Biomechanik und Modellierung

Die pathologische Zellextrusion (PACE) ist ein neuartiger beschriebener pathologischer Schlüsselprozess bei vielen Organen und bei krankhaften Veränderungen; die Mechanismen sind jedoch noch ungeklärt. Es wird postuliert, dass eine interdisziplinäre, auf menschlichen Zell- und Organoidmodellen basierende und krankheits- bzw. organübergreifende Strategie Synergien und neue Perspektiven bietet, um ein systematisches Verständnis von PACE zu erlangen, das dann zur Identifizierung von Biomarkern und therapeutischen Zielen dienen wird. Das komplementäre Fachwissen über Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts (GIT): Magen (Gastritis, Krebs), Darm (entzündliche Darmerkrankungen, Darmkrebs), sowie der Netzhaut (altersbedingte Makuladegeneration) bietet eine einzigartige Perspektive zur Identifizierung von PACE-Mechanismen. Dieses interdisziplinäre Konsortium wird eine PACE-Forschungsplattform für die systematische Untersuchung zellstruktureller, biophysikalischer und molekularer Veränderungen in Modellsystemen und bei Patienten aufbauen und anwenden. Im Vorhaben in Dresden werden sieben Partner des Konsortiums PACE Modelle vergleichen, PACE durch hochauflösende Bildgebung quantitativ definieren, und molekulare Regulatoren beschreiben. Es werden neuartige Assays für biomechanische Eigenschaften/dynamische Veränderungen in der menschlichen Pathogenese live und in situ in 3D-Geweben verwendet. Es werden datengetriebene PACE-Rechenmodelle für die quantitative Vorhersage von Phänotypen entwickelt. Zu diesen Zielen werden zwei Partner aus Bonn und Berlin beitragen. Die resultierenden differentiellen strukturellen, biophysikalischen und genotypischen PACE-Fingerabdrücke werden neue Wege zur Entwicklung wirksamer Therapien und Biomarker eröffnen. Es sollen Prinzipien von PACE aufgedeckt und die Daten zur Verbesserung der Patientenversorgung und der Behandlungsergebnisse genutzt werden, auch über GIT/Retina hinaus.

PACE in RPE und neuronaler Retina erkrankter Personen

Förderkennzeichen: 01EJ2206B
Gesamte Fördersumme: 351.048 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Thomas Ach
Adresse: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum, Augenklinik
Ernst-Abbe-Str. 2
53127 Bonn

PACE in RPE und neuronaler Retina erkrankter Personen

Die pathologische Zellextrusion (PACE) ist ein neuartiger beschriebener pathologischer Schlüsselprozess bei vielen Organen und bei krankhaften Veränderungen; die Mechanismen sind jedoch noch ungeklärt. Es wird postuliert, dass eine interdisziplinäre, auf menschlichen Zell- und Organoidmodellen basierende und krankheits- bzw. organübergreifende Strategie Synergien und neue Perspektiven bietet, um ein systematisches Verständnis von PACE zu erlangen, das dann zur Identifizierung von Biomarkern und therapeutischen Zielen dienen wird. Das komplementäre Fachwissen über Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts (GIT): Magen (Gastritis, Krebs), Darm (entzündliche Darmerkrankungen, Darmkrebs), sowie der Netzhaut (altersbedingte Makuladegeneration) bietet eine einzigartige Perspektive zur Identifizierung von PACE-Mechanismen. Dieses interdisziplinäre Konsortium wird eine PACE-Forschungsplattform für die systematische Untersuchung zellstruktureller, biophysikalischer und molekularer Veränderungen in Modellsystemen und bei Patienten aufbauen und anwenden. Gemeinsam werden PACE Modelle verglichen, PACE durch hochauflösende Bildgebung quantitativ definiert, und molekulare Regulatoren beschrieben. Es werden neuartige Assays für biomechanische Eigenschaften/dynamische Veränderungen in der menschlichen Pathogenese live und in situ in 3D-Geweben verwendet. Es werden datengetriebene PACE-Rechenmodelle für die quantitative Vorhersage von Phänotypen entwickelt. Der Standort Bonn fokussiert sich auf PACE in humanen, retinalen Pigmentepithel und Retina für die Therapie und Biomarker-Entwicklung. Die aus den gesamt-konsortialen Ergebnissen resultierenden differentiellen strukturellen, biophysikalischen und genotypischen PACE-Fingerabdrücke werden neue Wege zur Entwicklung wirksamer Therapien und Biomarker eröffnen. Es sollen Prinzipien von PACE aufgedeckt und die Daten zur Verbesserung der Patientenversorgung und der Behandlungsergebnisse genutzt werden, auch über GIT/Retina hinaus.

PACE aufgrund von Infektionen und Entzündungen im Magen-Darm-Trakt

Förderkennzeichen: 01EJ2206C
Gesamte Fördersumme: 315.994 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Michael Sigal
Adresse: Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Virchow-Klinikum, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Hepatologie und Gastroenterologie
Augustenburger Platz 1
13353 Berlin

PACE aufgrund von Infektionen und Entzündungen im Magen-Darm-Trakt

Die pathologische Zellextrusion (PACE) ist ein neuartiger beschriebener pathologischer Schlüsselprozess bei vielen Organen und bei krankhaften Veränderungen; die Mechanismen sind jedoch noch ungeklärt. Zellextrusion ist die physische Verdrängung von lebenden, gesunden, geschädigten oder absterbenden Zellen aus ihrer ursprünglichen Position innerhalb oder außerhalb des Organs. Es wird postuliert, dass eine interdisziplinäre, auf menschlichen Zell- und Organoidmodellen basierende und krankheits- bzw. organübergreifende Strategie Synergien und neue Perspektiven bietet, um ein systematisches Verständnis von PACE zu erlangen, das dann zur Identifizierung von Biomarkern und therapeutischen Zielen dienen wird. Das komplementäre Fachwissen des "PACETherapy" Verbundes über Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts (GIT): Magen (Gastritis, Krebs), Darm (entzündliche Darmerkrankungen, Darmkrebs), sowie der Netzhaut (altersbedingte Makuladegeneration) bietet eine einzigartige Perspektive zur Identifizierung von PACE-Mechanismen. Dieses interdisziplinäre Konsortium wird eine PACE-Forschungsplattform für die systematische Untersuchung zellstruktureller, biophysikalischer und molekularer Veränderungen in Modellsystemen und bei Patienten aufbauen und anwenden. Der Fokus im Studienteil der Charité ist die Transkriptionslandschaft der physiologischen Zellextrusion im Magen-Darm Trakt. Darüber hinaus sollen die Mechanismen, die PACE zugrunde liegen und der Beitrag zu infektiösen Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts bestimmt werden.