Deutsche Beteiligung am International Human Epigenome Consortium (IHEC)

Öffentliche Bekanntmachung:	2011
Förderzeitraum:	2012 - 2017
Gesamtvolumen:	20 Mio. EUR
Geförderte Verbünde:	1

1. Ziele des Förderschwerpunktes

Das International Human Epigenome Consortium (IHEC; http://www.ihec-epigenomes.org/) ist ein weltweit aufgespannter Zusammenschluss von Forschungsförderern und Wissenschaftlern mit dem Ziel gemeinsam umfassende epigenetische Kartierungen von kranheitsrelevanten Zelltypen des Menschen in einer hoch standardisierten methodischen Vorgehensweise und Absprache vorzunehmen. Es sollen innerhalb von 7-10 Jahren insgesamt 1.000 Epigenome als Referenzkartierungen bestimmt werden. Die primäre Analysemethode ist die Sequenzierung der epigenetischen Faktoren, also von DNA-Methylierungen, Histon-Modifikationen sowie nicht kodierenden RNAs. Das IHEC hat eine kooperative Struktur und wird organisiert über ein Executive Committee, in dem die Vertreter der nationalen Förderer sitzen, sowie einem International Scientific Steering Committee, in dem sich Vertreter der geförderten Wissenschaftler befinden. Jeder Förderer im IHEC hat sich verpflichtet umgerechnet mindestens 7 Mio € für die jeweils in seinem Land durchzuführenden Kartierungsarbeiten zur Verfügung zu stellen. Derzeit sind folgende Länder in IHEC vertreten: Italien, Deutschland, USA, Kanada, Japan, Südkorea, die EU-Kommission.

2. Stand der Fördermaßnahme

Zur Realisierung der deutschen Beteiligung am IHEC wird mit dem „Deutschen Epigenom Projekt“ (DEEP) ein thematisch stringent fokussierter und interdisziplinär aufgestellter Forschungsverbund mit insgesamt 17 Teilprojekten gebildet, der in 12 Vorhaben an verschiedenen Universitäten, Max-Planck-Institute, einem Helmholtz-Zentrum sowie einem WGL-Institut gebündelt wird. Der Verbund steht in konkretem Zusammenhang mit krankheitsorientierten Fragestellungen und führt großvolumige epigenomische Kartierungsarbeiten auf den Ebenen DNA-Methylierung, Histonmodifikationen, strukturelle Veränderungen des Chromatins, sowie nicht-proteinkodierender RNAs in humanen Zellen durch. Mit engem inhaltlichem Bezug dazu werden auch funktionelle Analysen zur Rolle epigenomischer Faktoren in zellulären Regulationsmechanismen beim Menschen durchgeführt sowie flankierend Technologien für die effiziente Datenverwaltung und die bioinformatische Analyse der umfangreich gewonnenen Datensätze entwickelt oder praxisorientiert verbessert. Im Rahmen einer Zwischenevaluation nach ca. 2,5 Jahren werden der Projektfortschritt und die weiteren Perspektiven des Verbundes kritisch überprüft.

3. Geförderte Vorhaben

a) Kurzbeschreibungen der laufenden Vorhaben

Verbundprojekt: Deutsches Epigenom Programm (DEEP)

Der Forschungsverbund "Deutsches Epigenom-Programm" (DEEP) stellt die deutsche Beteiligung am International Human Epigenome Consortium (IHEC) dar. Das IHEC ist ein weltweites biomedizinisches Großforschungsprojekt und das umfangreichste internationale Forschungsprojekt mit Bezug zur humanen Epigenomforschung. Es wurde im Jahre 2010 gegründet. Im Rahmen des IHEC soll die lückenlose epigenetische Katalogisierung von 1.000 Epigenomen mit nachgewiesener Relevanz zum Krankheitsgeschehen im Menschen erreicht werden. Der Begriff Epigenetik bezeichnet Veränderungen der Erbinformation und der Chromosomen, die zwar nicht die Sequenz der Gene selbst verändern, aber an diese angelagert sind und dadurch die tatsächliche Ausprägung und Aktivität der Gene beeinflussen. Diese epigenetischen Veränderungen können ebenfalls vererbt werden. Es besteht die Erwartung, durch diese Untersuchungen das Krankheitsverständnis zu verbessern und Möglichkeiten für eine individualisierte Diagnose und Therapie von gesellschaftlich relevanten Volkskrankheiten entwickeln zu können, die langfristig die medizinischen Aussichten der Patienten verbessern.
In dem Verbund DEEP werden hochauflösende epigenetische Karten für verschiedene Zelltypen des gesunden und kranken Menschen erstellt. Innerhalb des Verbundes soll eine thematisch stringent fokussierte, interdisziplinäre Forschungszusammenarbeit gebildet und großvolumige epigenomische Kartierungsarbeiten auf den Ebenen der DNA-Methylierung, der Histonmodifikationen, der strukturellen Veränderungen des Chromatins, sowie nicht-proteinkodierender RNAs in humanen Zellen durchgeführt werden.
Das Forschungsvorhaben steht in konkretem Zusammenhang mit krankheitsorientierten Fragestellungen in den Bereichen Immunologie und Stoffwechselerkrankungen. Dafür sollen die Rolle epigenetischer Faktoren in zellulären und potenziell pathologischen Regulationsmechanismen in diesen Krankheitsgebieten beim Menschen untersucht werden. Flankierend sollen bedarfsorientiert Methoden und Technologien für die Handhabung und die bioinformatische Analyse der gewonnenen Datensätze entwickelt oder verbessert werden.

TP 1-1 "Methodenentwicklung zur Analyse von DNA-Methylierungsdaten und Methodenintegration"

Max-Planck-Institut für Informatik
Campus E1 4
66123 Saarbrücken