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Richtlinie zur Förderung von „Forschungskernen für Massenspektrometrie in der Systemmedizin“

13.12.2018

1 Förderziel, Zuwendungszweck, Rechtsgrundlagen

1.1 Förderziel und Zuwendungszweck

Ein Ziel der Hightech-Strategie 2025 der Bundesregierung ist es, die Entwicklung innovativer Methoden und Analysewerkzeuge für die Gesundheitsforschung voranzutreiben und die Systemmedizin zu stärken. Diese Förderrichtlinie trägt zu der Umsetzung dieses Ziels bei und implementiert dabei Aspekte des Rahmenprogramms Gesundheitsforschung der Bundesregierung.

Die vorliegende Förderrichtlinie zielt darauf ab, das große Potenzial der Massenspektrometrie für die Systemmedizin nutzbar zu machen. Dazu müssen die strukturellen Voraussetzungen für eine breite Anwendung modernster massenspektrometrischer Methoden in der klinisch orientierten Forschung geschaffen werden.

In der Systemmedizin werden verschiedene molekularbiologische Daten genutzt, um komplexe physiologische und pathologische Prozesse im menschlichen Körper in ihrer Gesamtheit zu verstehen. Die so gewonnenen Erkenntnisse legen die Grundlagen für frühzeitigere Diagnosen und präzisere, nebenwirkungsärmere Therapien im Rahmen einer personalisierten Medizin. Um Einblick in die komplexen molekularen Netzwerke im menschlichen Körper zu erhalten, bedarf es geeigneter experimenteller Methoden und Analysewerkzeuge. Das Feld der Genomics wird derzeit durch massiv parallele Hochdurchsatzverfahren („Next-Generation-Sequencing“) revolutioniert. Diese Technologie wird mittlerweile bereits verstärkt zur Beantwortung klinisch relevanter Forschungsfragen in der Systemmedizin herangezogen.

Für die anderen Omics-Bereiche birgt insbesondere die Methode der Massenspektrometrie ein ähnlich hohes Potenzial, den Erkenntnisgewinn in der Systemmedizin entscheidend voranzubringen. Massenspektrometrie kann zur Identifizierung, Charakterisierung und Quantifizierung einer Vielzahl von Biomolekülen eingesetzt werden. Mit ihrer Hilfe lässt sich das Zusammenspiel krankheitsrelevanter Zellkomponenten besser verstehen und medizinisch nutzen. Neben den Proteinen als zentralen Funktionsträgern der Zelle und primären Ansatzpunkten von Medikamenten (Proteomics) lassen sich mit Hilfe der Massenspektrometrie weitere wichtige Zellkomponenten erfassen, wie Stoffwechselprodukte (Metabolomics), Zucker (Glycomics) und Fette (Lipidomics).

Trotz vielerorts vorhandener Expertisen kommt die Massenspektrometrie in Deutschland derzeit noch nicht in ausreichendem Maße in der klinisch orientierten systemmedizinischen Forschung zum Einsatz.

Ein Grund dafür liegt neben der hohen wissenschaftlich-technischen Komplexität des massenspektrometrischen Forschungsansatzes in der bislang unzureichenden Robustheit und Standardisierung von Methoden und Arbeitsabläufen. Dies erschwert den routinemäßigen Einsatz von Massenspektrometrie im Bereich der Systemmedizin, da hierfür ein hoher Probendurchsatz und eine einrichtungsübergreifende Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährleistet sein müssen.

Ein weiterer Grund ist der vorhandene Mangel an Kooperationen und strukturierter Vernetzung zwischen auf Massenspektrometrie ausgerichteten experimentellen Forschungsgruppen, klinischen Gruppen mit systemmedizinischen Forschungsfragen und direktem Patientenzugang sowie theoretisch arbeitenden Gruppen für bioinformatische Datenanalyse und systemmedizinische Modellierung.

Darüber hinaus reichen die derzeit an universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen vorhandenen Geräte- und Personalkapazitäten in der Regel nicht aus, um die Bedarfe von auf Hochdurchsatz angelegten systemmedizinischen Forschungsprojekten abdecken zu können. Ein zusätzliches Hindernis ist dabei die mangelnde Verfügbarkeit von wissenschaftlichem Fachpersonal, das sowohl über das notwendige biomedizinische Wissen als auch über Expertise in Probenaufbereitung und massenspektrometrischer Analyse, Messung und Datenauswertung verfügt.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) möchte in Deutschland die Voraussetzungen dafür schaffen, dass innovative massenspektrometrische Verfahren (u. a. multi- und megaparametrische Analysen sowie die bildgebende Massenspektrometrie) eine breitere Nutzung in der Systemmedizin erfahren. Dazu zählen insbesondere die interdisziplinäre Vernetzung relevanter Akteure, die breite Etablierung von „Best Practices“ sowie die Verfügbarkeit von interdisziplinär ausgebildeten wissenschaftlichen Fachkräften und der Zugang zu aktuellen massenspektrometrischen Technologien.

Mit dieser Förderrichtlinie sollen zunächst lokale Forschungskerne für Massenspektrometrie in der Systemmedizin etabliert werden. Mögliche Standorte müssen universitäre bzw. außeruniversitäre Forschungsgruppen mit herausragender Expertise in massenspektrometrischer Analytik und Methodenentwicklung vorweisen können. Diese Expertisen sollen in dem Forschungskern gebündelt und mit geeigneten klinischen und theoretisch ausgerichteten lokalen Partnern vernetzt werden. Auch die Beteiligung von Wirtschaftsunternehmen aus dem Umfeld der Massenspektrometrie ist möglich. Jedem Kern wird die Möglichkeit gegeben, bis zu zwei Nachwuchsgruppen mit aufzunehmen.

In den Forschungskernen sollen anhand einer übergreifenden systemmedizinischen Forschungsfragestellung gemeinsame „Best-Practices“ von der Patientenrekrutierung und Probenvorbereitung über die massenspektroskopische Messung bis hin zur Datenverarbeitung und Datenanalyse etabliert werden. Die Forschungsfrage soll dabei klinische Relevanz besitzen und aufgrund ihrer Originalität und ihres wissenschaftlichen Anspruchs das Potenzial haben, auch international eine hohe Sichtbarkeit zu erzeugen. Eine weitere Aufgabe der Forschungskerne ist es, unter Einbindung der beteiligten Universitäten neue Maßnahmen zur Aus- und Weiterbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses im Bereich der Massenspektrometrie zu etablieren.

Mittelfristig sollen die Forschungskerne untereinander und mit weiteren Forschungsgruppen Kooperationsbeziehungen aufbauen. Durch die entstehenden Synergiegewinne soll auf diese Weise ein leistungsfähiges bundesweites Netzwerk für Massenspektrometrie in der Systemmedizin geschaffen werden. So sollen sich die dann vielerorts etablierten neuen massenspektrometrischen Verfahren und Prozesse langfristig flächendeckend in der systemmedizinischen Forschung in Deutschland ausbreiten. ...Mehr

Quelle: Bekanntmachung des BMBF vom 15. November 2018; Bundesanzeiger vom 12. Dezember 2018