Aufbau einer wissenschaftlichen Datenbank für Mukoviszidose-Wirkstoffe

01.09.2016 - Deutschland

Forscher um Privatdozentin Dr. Frauke Stanke, Medizinische Hochschule Hannover, und Dr. Manuel Manfred Nietert, Universitätsmedizin Göttingen, entwickeln derzeit eine Datenbank für Mukoviszidose-Wirkstoffe. Die Datenbank mit dem Namen CandActCFTR hat das Ziel, den Forschungsstand zu Substanzen, die auf den CFTR-Kanal wirken, zu bündeln. Das Mukoviszidose Institut hat das Projekt mit initiiert und wird zur Nutzung der Datenbank in der Forschercommunity aufrufen. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für zunächst zwei Jahre mit rund 332.000 € gefördert.

Die Stoffwechselerkrankung Mukoviszidose wird durch eine Störung im CFTR-Gen ausgelöst. Dieses Gen ist die Grundlage dafür, dass die Zelle den CFTR-Kanal bildet, einen Kanal, der an der Regulation des Salz-Wasser-Haushalts der Zellen beteiligt ist. Bei Mukoviszidose ist dieser Kanal gestört. Dadurch bildet sich ein zäher Schleim, der die Funktion wichtiger Organe, wie die Lunge oder die Bauspeicheldrüse, beeinträchtigt. Seitdem dieser Zusammenhang bekannt ist, wird an Möglichkeiten geforscht, die Funktion des CFTR-Kanals zu verbessern.

Untersucht wird beispielsweise, welche Substanzen Einfluss auf den Kanal haben. Allerdings wissen die daran forschenden Wissenschaftler häufig nicht, welche Wirkstoffe vielleicht schon von anderen Forschern untersucht wurden. Das kann unter anderem daran liegen, dass negative Forschungsergebnisse teilweise gar nicht veröffentlicht werden. Dadurch kann es vorkommen, dass Substanzen – auch unwirksame – mehrfach getestet werden und vielversprechende Substanzen nicht erkannt werden.

Die Datenbank CandActCFTR

Hier setzt das Projekt CandActCFTR (Curated database of candidate therapeutics for the activation of CFTR-mediated ion conductance) an. Privatdozentin Dr. Frauke Stanke vom Zentrum für Kinderheilkunde und Jugendmedizin der Klinik für Pädiatrische Pneumologie der Medizinischen Hochschule Hannover und Dr. Manuel Nietert von der Statistischen Bioinformatik Gruppe im Institut Medizinische Statistik der Universitätsmedizin Göttingen möchten eine Datenbank aufbauen, um Forschungsergebnisse zu Substanzen, die hinsichtlich ihrer Wirkung auf den CFTR-Kanal untersucht wurden, zu bündeln. Die in der Datenbank gesammelten Informationen über erprobte Wirkstoffkandidaten ermöglichen es dann später, aus diesen gezielt abzuleiten, welche Moleküle am besten zur Weiterentwicklung als Therapeutikum geeignet sind.

Moderne IT-Strukturen als Grundlage für die Datenbank

Dieses Vorgehen wird durch moderne IT-Strukturen wie die erweiterbare Datenverwaltungssoftware openBIS in der Systembiologie sowie das Chemistry Development Kit (CDK), eine Softwarebibliothek für die Bio-(Chemie)Informatik, möglich. „Wir werden im Rahmen dieses Projektes nun openBIS um die Fähigkeit erweitern, einfacher mit chemischen Strukturinformationen umzugehen", erläutert IT-Projektleiter Nietert. „Neben dem unmittelbaren Nutzen für dieses Projekt wird die hierfür benötigte Dateninfrastruktur später auch für andere Projekte wiederverwertbar sein. Eine softwarebasierte Bibliothek chemischer Strukturen und annotierter Informationen – mit entsprechendem Rechtemanagement – wird auch von anderen Forschungsprojekten, die Substanzen für anderen Fragestellungen testen, benötigt. So kann die Entwicklung von Testkandidaten effizient vorangebracht werden.“

Für Wissenschaftler bietet die CandActCFTR-Datenbank den Vorteil, ihre Ergebnisse – beispielsweise in Form von Primärdaten – schnell zu veröffentlichen. „So können dann auch Synergien genutzt werden“, sagt Projektleiterin Stanke. „Wissenschaftler, die an den gleichen Substanzen forschen, können sich so besser über ihre Forschung austauschen.“ Dabei werden aber keine sensiblen Primärdaten über die Plattform weitergegeben, die Datenbank will vielmehr öffentlich zugängliche Informationen zusammenführen und die Vernetzung der Forschung stärken. „Langfristig werden auch die Patienten selbst von CandActCFTR profitieren, da durch die Datenbank die Identifikation wirklich wirksamer Substanzen erleichtert wird“, erläutert Stanke.

Kooperationsprojekt verschiedener Partner

Der Aufbau der Datenbank erfolgt in Kooperation mit der TMF – Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung e.V. Auch das Mukoviszidose Institut ist an dem Projekt beteiligt und hat es mit initiiert. „Unsere Aufgabe ist es nun, Wissenschaftler, die zu Mukoviszidose forschen, für die Datenbank zu gewinnen“, erklärt Dr. Miriam Schlangen die Rolle des Instituts. „Denn je größer die Datenlage ist, desto besser können vielversprechende Substanzen identifiziert und mit Blick auf die klinische Anwendung weiterentwickelt werden.“

https://www.bionity.com/de/news/159538/aufbau-einer-wissenschaftlichen-datenbank-fuer-mukoviszidose-wirkstoffe.html