Research Report 2010 - MDC

in discovering genes that contribute to these diseasetypes. The groups of Norbert Hübner and FriedrichLuft, in a collaboration with Jan Monti of the Heliosclinic, discovered that a molecule called Ephx2 plays arole in the development of arrhythmic beating of theheart and to sudden death through heart failure inhypertensive rats. The groups also provide evidencethat Ephx2 plays a similar role in patients. This workbenefited enormously from Hübner’s studies of therat, one of the most important model organisms inmedical research, but which has lagged behindbecause of a lack of tools for genetic manipulationwhich are so highly developed in the mouse andother laboratory animals. The completion of the ratgenome in 2004 has given a major boost to laboratorieswhich combine computational and “wet lab”methods in the search for genes related to disease.New tools for the genetic manipulation of rats are theaim of the international, EU-funded consortiumEURATools, which is coordinated by Norbert Hübner.This type of work demonstrates a general principlethat has been successful at the MDC: combiningstudies of fundamental mechanisms and modelorganisms with work on patients. Thomas Willnow’sstudies of the family of low density lipoprotein receptor-relatedproteins (LRP) led to the discovery of amechanism involving sorLA, a receptor expressed inneurons, and the accumulation of amyloid plaques –proteins which aggregate between nerve cells in thedevelopment of Alzheimer’s disease. Systematic workon ion channels and transporters from the lab ofThomas Jentsch, who holds a joint appointment fromthe MDC and FMP, has revealed several mutationswhich cause changes in the structure of the inner earand lead to congenital deafness.The interface between clinical groups and basicresearch laboratories steadily produces findings thatare having a direct impact on the diagnosis and treatmentof disease. Over the past two years Peter Schlag,who has a joint appointment at the Charité and MDC,has established a Charité Comprehensive CancerCenter in downtown Berlin to ensure a coordinatedapproach to diagnoses, therapies, and the medical,psychological, and social care of patients. At the sametime, Schlag’s group at the MDC has identified thetrum (DKFZ) in Heidelberg, dem Helmholtz ZentrumMünchen für Gesundheit und Umwelt (HMGU), demHelmholtz Zentrum für Infektionsforschung (HZI) inBraunschweig und dem Deutschen Zentrum für NeurodegenerativeErkrankungen (DZNE) in Bonn sowieanderen nationalen Partnerinstituten. Regional wirddas MDC in Zusammenarbeit mit der Charité – UniversitätsmedizinBerlin, dem Deutschen Institut fürErnährungsforschung (DIfE) in Potsdam und demRobert Koch-Institut (RKI) in Berlin-Mitte an drei Ortenim Großraum Berlin-Brandenburg Probanden rekrutieren:im Südwesten am Charité-Campus BenjaminFranklin, im Stadtzentrum am Campus Charité Mitteund im Nordosten am Campus Berlin-Buch. Insgesamtsollen 40.000 Probanden rekrutiert werden.Wie die nachfolgenden Beispiele zeigen, ist die amMDC betriebene molekularmedizinische Forschung dieunverzichtbare Basis und häufig der Ausgangspunktfür Patienten- und Probanden-orientierte Projekte. DieForschungsgruppen von Norbert Hübner und FriedrichLuft, in Zusammenarbeit mit Jan Monti, Helios-Klinikumin Berlin-Buch, konnten im Tiermodell der hypertensivenRatte mit dem sogenannten Ephx2-Molekülund in „knockout“-Mäusen einen Faktor identifizieren,der für die Entstehung einer Herzinsuffizienz verantwortlichist. Darüber hinaus konnten Hinweise dafürgefunden werden, dass Ephx2 eine ähnliche Rolle beiPatienten spielt. Dies ist ein gutes Beispiel für dieBedeutung von Krankheitsmodellen im Tier. Durch dieFertigstellung des Rattengenom-Projekts im Jahre2004, an dem Hübners Gruppe maßgeblich beteiligtwar, können genetische Veränderungen bei erkranktenTieren leichter identifiziert werden. Heute koordiniertHübner das von der EU geförderte Konsortium EURA-TOOLS, in dem wichtige neue Methoden der genetischenAnalyse der Ratte entwickelt werden.Erfolge dieser Art sind ein Ergebnis eines allgemeinenArbeitsprinzips des MDC: der Kombination von Grundlagenforschungin Zellen und an Modellorganismenmit der Analyse von klinischen Daten. So führten ThomasWillnows Untersuchungen der LRP-Rezeptorfamiliezur Entdeckung eines Mechanismus für die Akkumulationvon Amyloidplaques, wie sie in den Nervenzellenbei der Alzheimer-Krankheit eine Rolle spielen.An diesem Vorgang ist sorLA, ein Rezeptor dieser Familie,der in Neuronen exprimiert wird, ursächlich beteiligt.Director's introduction XI