Verbund

Alkoholabhängigkeit: Eine System-orientierte Herangehensweise

Übermäßiger Alkoholkonsum - wie er heutzutage oftmals schon bei Jugendlichen alltäglich ist - kann zu Alkoholabhängigkeit führen. Alkoholabhängigkeit ist eine der am weitesten verbreiteten neuropsychiatrischen Erkrankungen unserer Gesellschaft. Ziel des Verbundes ist, individuelle neuronale Risikoprofile für Alkoholabhängigkeit bei Jugendlichen zu definieren. Die Risikoprofile sollen vorhersagen, ob eine Alkoholsucht im späteren Leben wahrscheinlich ist. Dazu werden gemeinsame Datenbanken und mehrere molekularbiogische und genetische Datensätze von Patientinnen und Patienten verwendet. Diese werden mit Methoden der Biostatistik, der mathematischen Modellierung und Bildgebung kombiniert. Die daraus entstehenden Ergebnisse werden in unabhängigen klinischen Untersuchungen und Tiermodellen funktionell überprüft. Das Forschungsprojekt soll dazu beitragen, eine Alkoholabhängigkeit frühzeitig zu erkennen, zu behandeln oder sogar zu verhindern. Darüber hinaus sollen innovative Wirkstoffe zur Vorbeugung von Rückfällen identifiziert und in klinischen Studien getestet werden. Die zweite Förderphase des Verbundes baut auf den bereits erreichten Ergebnissen auf, indem identifizierte Kandidatengene funktionell getestet werden. 

Teilprojekte

Abgeschlossen

Anteil ZI Mannheim

Förderkennzeichen: 01ZX1611A
Gesamte Fördersumme: 1.526.444 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Prof. Dr. Rainer Spanagel
Adresse: Zentralinstitut für Seelische Gesundheit J 5

68159 Mannheim

Anteil ZI Mannheim

Mit diesem Programm sollen 1) individuelle neuronale Verhaltens-Risikoprofile bei Jugendlichen definiert werden, bei denen alkoholbedingte Störungen im späteren Leben wahrscheinlich sind und 2) neue pharmakologische Behandlungsansätze gefunden werden. Um diese Ziele zu erreichen, wird die vorhandene Infrastruktur, gemeinsame Datenbanken und mehrere von NGFN und EU-Programmen unterstützte omics-basierte Datensätze genutzt und diese mit ausgezeichneter Expertise in Biostatistik, mathematischer Modellierung und Bildgebung kombiniert. Das Konsortium nutzt somit Informationen aus Epigenomik, Genomik, Transkriptomik, Neurodynamik und Neuroimaging, um damit mathematische Vorhersagemodule zu unterfüttern, die von zwei Bernstein-Zentren für Computational Neuroscience zur Verfügung gestellt werden. Die daraus entstehenden Ergebnisse werden in unabhängigen klinischen Stichprobengruppen und passenden Tiermodellen funktionell validiert. Dieser Ansatz wird dazu beitragen, Strategien zur frühzeitigen Intervention zu entwickeln und innovative Moleküle zur Vorbeugung von Rückfällen zu identifizieren, die dann in experimentellen Humanstudien getestet werden.

Abgeschlossen

TP 2: Identifizierung genetischer und epigenetischer Risikofaktoren für die Alkoholabhängigkeit und deren Erkrankungsverlauf

Förderkennzeichen: 01ZX1611B
Gesamte Fördersumme: 128 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Prof. Dr. Markus M. Nöthen
Adresse: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum, Institut für Humangenetik, Biomedizinisches Zentrum
Sigmund-Freud-Str. 25
53127 Bonn

TP 2: Identifizierung genetischer und epigenetischer Risikofaktoren für die Alkoholabhängigkeit und deren Erkrankungsverlauf

Mit diesem Programm sollen 1) individuelle neuronale Verhaltens-Risikoprofile bei Jugendlichen definiert werden, bei denen alkoholbedingte Störungen im späteren Leben wahrscheinlich sind und 2) neue pharmakologische Behandlungsansätze gefunden werden. Um diese Ziele zu erreichen, wird die vorhandene Infrastruktur, gemeinsame Datenbanken und mehrere von NGFN und EU-Programmen unterstützte omics-basierte Datensätze genutzt und diese mit ausgezeichneter Expertise in Biostatistik, mathematischer Modellierung und Bildgebung kombiniert. Das Konsortium nutzt somit Informationen aus Epigenomik, Genomik, Transkriptomik, Neurodynamik und Neuroimaging, um damit mathematische Vorhersagemodule zu unterfüttern, die von zwei Bernstein-Zentren für Computational Neuroscience zur Verfügung gestellt werden. Die daraus entstehenden Ergebnisse werden in unabhängigen klinischen Stichprobengruppen und passenden Tiermodellen funktionell validiert. Dieser Ansatz wird dazu beitragen, Strategien zur frühzeitigen Intervention zu entwickeln und innovative Moleküle zur Vorbeugung von Rückfällen zu identifizieren, die dann in experimentellen Humanstudien getestet werden.

Abgeschlossen

TP 6 "Mathematische Modellierung I"

Förderkennzeichen: 01ZX1611D
Gesamte Fördersumme: 150 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Prof. Dr. Klaus Obermayer
Adresse: Technische Universität Berlin, Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik, Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik, FG Neuronale Informationsverarbeitung
Marchstr. 23
10587 Berlin

TP 6 "Mathematische Modellierung I"

Ziel dieses Teilprojekts zur mathematischen Modellierung ist es, neurobiologische Risikoprofile einschließlich genetischer Risikofaktoren in Jugendlichen zu errechnen, die "Binge-Drinking" und später im Leben auftretende Alkoholerkrankungen prädizieren. Um dies zu erreichen, wird mit Hilfe von Verfahren des maschinellen Lernens eine integrative statistische Analyse der genetischen, neuropsychologischen, Bildgebungs- und Verhaltensdaten der IMAGEN und NGFNplus-Daten durchgeführt.

TP 6 und 10, Anteil Charité

Förderkennzeichen: 01ZX1611E
Gesamte Fördersumme: 248 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Andreas Heinz
Adresse: Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Charité-Mitte, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Charitéplatz 1
10117 Berlin

TP 6 und 10, Anteil Charité

Vorhabenziele sind: 1) Mathemathische Modellierung neurobiologischer Risikoprofile inklusive genetischer Risikofaktoren in Jugendlichen zur Prädiktion von "Rauschtrinken" und späteren Alkoholerkrankungen. 2) Integrative statistische Analyse der genetischen, neuropsychologischen, Bildgebungs- und Verhaltensdaten der IMAGEN und NGFN Datensätze mittels maschinellen Lernens. TP 10: 1) Untersuchung bildgebender genetischer Prädiktionsmodelle im existenten NGFN-Sample. 2) Übersetzung von Jugend-Risikoprofilen auf adulte Alkoholerkrankung (IMAGEN). 3) Durchführung einer bildgebenden Nacherhebung zur Validierung der prädiktiven Risikoprofile für schädlichen Alkoholkonsum und Alkoholabhängigkeit. 4) Erweiterung der NGFN-Kohorte durch Erstangehörige von Patienten mit Alkoholabhängigkeit.

Abgeschlossen

TP 9: Funktionelle Validierung: Gene und molekulare Analysen

Förderkennzeichen: 01ZX1611F
Gesamte Fördersumme: 71 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Prof. Henrike Scholz
Adresse: Universität zu Köln, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Zoologisches Institut, Arbeitsgruppe Scholz - Molecular Mechanisms of Behaviour
Zülpicher Str. 47b
50674 Köln

TP 9: Funktionelle Validierung: Gene und molekulare Analysen

Es werden molekulargenetische Methoden, neuroanatomische Untersuchungen und Verhaltensexperimente mit Hilfe des genetischen Tiermodels Drosophila melanogaster durchgeführt.

Abgeschlossen

TP 9 Anteil München (Phase-2)

Förderkennzeichen: 01ZX1611G
Gesamte Fördersumme: 35 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Prof. Dr. Wolfgang Wurst
Adresse: Helmholtz Zentrum München, Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Entwicklungsgenetik (IDG)
Ingolstädter Landstr. 1
85764 Neuherberg

TP 9 Anteil München (Phase-2)

In diesem Projekt werden die im Verbund identifizierten Genvarianten, welche kausal mit alkoholbezogenem Verhalten verbunden sind, in den entsprechenden Tiermodellen funktional validiert: 1) Drosophila als genetisches Modellsystem (Prof. Henrike Scholz, Universität Köln) und 2) humanisierte Mausmodelle (Prof. Wolfgang Wurst), welche Träger der entsprechenden humanen genetischen Polymorphismen sind.

Eine systemorientierte Herangehensweise: Validierung eines Testsystems für die Entwicklung von Medikamenten bei Alkoholabhängigkeit mittels Calcium und Acamprosat (TEMACA)

Förderkennzeichen: 01ZX1611H
Gesamte Fördersumme: 373.146 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Ulrich Zimmermann
Adresse: Technische Universität Dresden, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Fetscherstr. 74
01307 Dresden

Eine systemorientierte Herangehensweise: Validierung eines Testsystems für die Entwicklung von Medikamenten bei Alkoholabhängigkeit mittels Calcium und Acamprosat (TEMACA)

Als Teilaufgabe des systemorientierten Ansatzes zur Untersuchung der Alkoholabhängigkeit erstellt dieses Teilprojekt einen Testarray zur Untersuchung potentiell rückfallschützender Medikamente am Menschen (TRM), dessen einzelne Komponenten von den Antragstellern und ihren Kooperationspartnern bereits einwickelt wurden. Der TRM überträgt tierexperimentell validierte Modelle der Alkoholselbstverabreichung in entsprechende Humanexperimente, um verschiedenen Aspekte abhängigen Verhaltens auch beim Menschen untersuchen zu können.

Abgeschlossen

TP 6 "Mathematische Modellierung I"

Förderkennzeichen: 01ZX1311D
Gesamte Fördersumme: 466 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: Prof. Klaus Obermayer
Adresse: Technische Universität Berlin, Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik, Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik, FG Neuronale Informationsverarbeitung
Marchstr. 23
10587 Berlin

TP 6 "Mathematische Modellierung I"

Ziel dieses Teilprojektes zur mathematischen Modellierung ist es, neurobiologische Risikoprofile einschliesslich genetischer Risikofaktoren in Jugendlichen zu errechnen, die 'Binge-Drinking' und später im Leben auftretende Alkoholerkrankungen prädizieren. Um dies zu erreichen, wird mit Hilfe von Verfahren des maschinellen Lernens eine integrative statistische Analyse der genetischen, neuropsychologischen, Bildgebungs- und Verhaltensdaten der IMAGEN und NGFN-Datensätze durchgeführt. In der ersten Phase werden multivariate Methoden auf die funktionellen Bildgebungsdaten angewandt, um 'Regions of Interest' (ROIs) zu definieren. Diese ROIs werden dann mit relevanten neuropsychologischen Scores korreliert. Mit Hilfe von aktuellen Klassifikationsverfahren werden prädiktive Modelle auf diesen Verfahren trainiert. In der zweiten Phase werden wir auf Assoziationen der resultierenden neurobehavioralen Risikoprofile mit einem Satz an Kandidatengenen testen, die durch die genetische Pipeline impliziert werden. In einer dritten Phase werden wir prädiktive Modelle auf genetischen, neuropsychologischen, Verhaltens- und Bildgebungsmerkmalen trainieren.

Teilprojekt 12, Anteil Dresden

Förderkennzeichen: 01ZX1311H
Gesamte Fördersumme: 777 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2019
Projektleitung: PD Dr. Ulrich Zimmermann
Adresse: Technische Universität Dresden, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Fetscherstr. 74
01307 Dresden

Teilprojekt 12, Anteil Dresden

Als Teilaufgabe des systemorientierten Ansatzes zur Untersuchung der Alkoholabhängigkeit erstellt dieses Teilprojekt einen Testarray zur Untersuchung potenziell rückfallschützender Medikamente am Menschen (TRM), dessen einzelne Komponenten von den Antragstellern und ihren Kooperationspartnern bereits entwickelt wurden. Der TRM überträgt mehrere tierexperimentell validierte Modelle der Alkoholselbstverabreichung in entsprechende Humanexperimente, um verschiedene Aspekte abhängigen Verhaltens auch beim Menschen untersuchen zu können. Zunächst wird der beschriebene TRM validiert, indem er bei zwei Medikamenten angewendet wird, deren rückfallschützende Wirkung bereits gut bekannt ist; nämlich Naltrexon und Topiramat. Für eine dritte Studie wird basierend auf den systematischen Untersuchungen der anderen Teilprojekte ein weiteres Medikament ausgewählt werden, das potentiell geeignet ist, die Abstinenzbemühungen entgifteter Alkoholiker zu unterstützen.