Verbund

UPTAKE – Urinproteom-Analyse für die Prädiktion von Typ, Ausmaß, Prognose und therapeutischem Ansprechen von akuten und chronischen Nierenerkrankungen

Chronische Nierenerkrankungen stellen ein wachsendes gesundheitliches Problem der heutigen Gesellschaft dar. In Europa sind etwa 10 % der erwachsenen Bevölkerung davon betroffen. Die Lebensqualität der Betroffenen wird unter anderem durch regelmäßige Dialysen im Endstadium dieser Erkrankung stark eingeschränkt.

Ziel des Verbundes „UPTAKE“ ist es, durch die Analyse der Proteine im Urin zum Zeitpunkt einer Nierenbiopsie bei Patientinnen und Patienten mit akuten oder chronischen Nierenleiden festzustellen, ob diese Untersuchung zur Diagnosestellung ausreicht und Nierenbiopsien zukünftig ersetzen kann. Die Proteinuntersuchung, auch „liquid biopsy“ genannt, soll zudem Klassifikatoren identifizieren, welche zur Prognose einer Nierenfibrose und des Fortschreitens der Nierenerkrankung zum Zeitpunkt der Biopsie beitragen können. Weiterhin evaluiert der Verbund, ob diese Klassifikatoren auch als Biomarker zur Vorhersage des Therapieansprechens dienen und so personalisierte Therapien ermöglichen könnten. Die identifizierten Klassifikatoren werden zusätzlich über Nierenbiopsien der „European Renal cDNA Bank“ validiert.

Das Verbundprojekt „UPTAKE" ist Teil der BMBF-Fördermaßnahme „Translationsprojekte Personalisierte Medizin – Modul 1". Ziel dieser Maßnahme ist, neue diagnostische und therapeutische Verfahren und Produkte im Bereich der personalisierten Medizin einen entscheidenden Schritt vorwärts in Richtung klinische Anwendung zu bringen. Hierzu arbeiten Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft in interdisziplinären Verbünden eng zusammen.

Teilprojekte

Urin-Proteomanalysen anhand von Proben der Nephrologischen Biobank des Klinikums

Förderkennzeichen: 01EK2105A
Gesamte Fördersumme: 360.177 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Harald Rupprecht
Adresse: Bayreuth GmbH, Klinikum Bayreuth GmbH
Preuschwitzer Str. 101
95445 Bayreuth

Urin-Proteomanalysen anhand von Proben der Nephrologischen Biobank des Klinikums

Im Gesamtverbund soll untersucht werden, ob die Analyse des Urinproteoms von Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen als "liquid biopsy" eine Diagnosestellung ermöglicht und somit eine Nierenbiopsie ersetzen kann. Weiter wird getestet, ob Urinproteom-Klassifikatoren relevante Prognoseparameter wie Nierenfibrose und Progression vorhersagen, und ob diese Klassifikatoren als Biomarker zur Vorhersage des therapeutischen Ansprechens dienen können und so helfen personalisierte Therapieoptionen anzubieten. Ziel einer präklinischen Untersuchung ist es, zu testen, ob Biomarker aus dem Urinproteom in Gewebeproben der "European Renal cDNA Bank (ERCB)" rekapituliert werden können und ob eine Kombination von genomischen und proteomischen Profilen Diagnose und Prognose weiter verbessern kann. Zentraler Bestandteil dieses Teilprojektes ist die "Nephrologische Biobank des Klinikums Bayreuth GmbH". Hier sind mittlerweile 539 Patienten zum Zeitpunkt ihrer Nierenbiopsie eingeschlossen. Von 519 ist eine Urinprobe, von 527 eine Serumprobe asserviert und von 410 Patienten wurde ein Fragment ihrer Nierenbiopsie in der "ERCB" gelagert. Ziel ist die Vorhersagekraft einer Urin-Proteomanalyse für histologisch gesicherte Diagnosen zu validieren. Hierbei soll auch untersucht werden, ob sich Klassifier-Peptide für seltene renale Erkrankungen (C3GN, TMA, Amyloidose etc.) finden lassen. Weiterhin soll getestet werden, ob Urinproteom-Klassifikatoren in der Lage sind das Ausmaß an renaler Fibrose sowie die Progressionstendenz einer Nierenerkrankung besser vorherzusagen als konventionelle Parameter. Diese Untersuchungen sollen im Gesamtpatientengut, aber auch in Subanalysen für spezifische Nierenerkrankungen, für die mindestens 20-25 Proben vorhanden sind, durchgeführt werden. Schließlich sollen relevante Proteinfragmente aus den Urinproteom-Klassifikatoren in korrespondierenden Nierenbiopsien der "ERCB" verifiziert werden. Eine Schutzrechtsanmeldung ist geplant sowie die Vermarktung des entwickelten Tests.

Validierung der zuvor definierten Urinproteom-basierten Klassifikatoren zur Vorhersage der histopathologischen Diagnose der Niere

Förderkennzeichen: 01EK2105B
Gesamte Fördersumme: 299.999 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Dr. Justyna Siwy
Adresse: Mosaiques Diagnostics GmbH
Rotenburger Str. 20
30659 Hannover

Validierung der zuvor definierten Urinproteom-basierten Klassifikatoren zur Vorhersage der histopathologischen Diagnose der Niere

Im Gesamtverbund soll untersucht werden ob die Analyse des Urinproteoms von Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen als "liquid biopsy" eine Diagnosestellung ermöglicht und somit eine Nierenbiopsie ersetzen kann. Weiter wird untersucht ob Urin-Proteom-Klassifikatoren relevante Prognoseparameter wie Nierenfibrose und Progression vorhersagen, und ob diese als relevante Biomarker zur Vorhersage des therapeutischen Ansprechens dienen können und so helfen personalisierte Therapieoptionen anzubieten. Ziel einer präklinischen Untersuchung ist es, zu testen, ob Biomarker der Proteom-Klassifikatoren in Gewebeproben der "European Renal cDNA Bank" rekapituliert werden können und ob eine Kombination von genomischen und proteomischen Profilen Diagnose und Prognose weiter verbessern kann. Der Projektpartner MOS wird die Analyse mittels Kapillarelektrophorese gekoppelt mit der Massenspektrometrie (CE-MS) zur Untersuchung des Urin-Proteoms durchführen. Die erhaltenen Proteom-Daten werden mit schon definierten Klassifikatoren bewertet, die mit einer bestimmten chronischen Nierenerkrankung (chronic kidney disease, CKD) Ätiologie signifikant assoziiert sind. Dies soll die Differenzierung von chronischen Nierenerkrankungen ermöglichen. Die von den Partnern zur Verfügung gestellte Patientenkohorte wird somit für die Validierung der zuvor definierten Urinproteom-basierten Klassifikatoren zur Vorhersage der histopathologischen Diagnose der Niere verwendet. Die Assay-Leistungskriterien, einschließlich Sensitivität, Spezifität, PPV, NPV, Wiederholbarkeit, Stabilität usw. wurden für CKD273, einem Klassifikator, im Zusammenhang mit der Früherkennung von diabetischen Nierenerkrankung detailliert bewertet und von der FDA akzeptiert. Die Leistung der anderen Klassifikatoren wird auf die gleiche Weise bewertet.

Urin-Proteomanalysen anhand von Proben der nephrologischen Biobank des St. Georg Klinikums

Förderkennzeichen: 01EK2105C
Gesamte Fördersumme: 186.675 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Dr. Ralph Wendt
Adresse: Klinikum St. Georg gGmbH
Delitzscher Str. 141
04129 Leipzig

Urin-Proteomanalysen anhand von Proben der nephrologischen Biobank des St. Georg Klinikums

Im Gesamtverbund soll untersucht werden, ob die Analyse des Urinproteoms von Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen als "liquid biopsy" eine Diagnosestellung ermöglicht und somit eine Nierenbiopsie ersetzen kann. Weiter wird untersucht, ob Urin-Proteom-Klassifikatoren relevante Prognoseparameter wie Nierenfibrose und Progression vorhersagen, und ob diese Klassifikatoren als Biomarker zur Vorhersage des therapeutischen Ansprechens dienen können und so helfen, personalisierte Therapieoptionen anzubieten. Ziel einer präklinischen Untersuchung ist es, zu testen, ob Biomarker aus dem Urinproteom in Gewebeproben der "European Renal cDNA Bank" rekapituliert werden können und ob eine Kombination von genomischen und proteomischen sowie quantifizierten histopathologischen und proteomischen Profilen Diagnose und Prognose weiter verbessern kann. Zentraler Bestandteil dieses Teilprojektes ist die "Biobank des St. Georg Klinikums". Aktuell sind in der Biobank Proben von 112 Patienten mit gleichzeitig vorhandener Nierenbiopsie (mit histologischer Charakterisierung) und parallelen Urinproben vorhanden. Ziel ist die Validierung der Vorhersagekraft einer Urin-Proteomanalyse für histologisch gesicherte renale Diagnosen sowie die Validierung der Vorhersagekraft der Urin-Proteom-Klassifikatoren CKD273 und/oder IgAN237 für das Ausmaß der interstitiellen Fibrose und der Progression einer Nierenerkrankung. Zusätzlich wird die Validierung der Vorhersagekraft der Klassifikatoren CKD273 und IgAN237 für das therapeutische Ansprechen erfolgen.

Biologisch-mechanistische Validierung der Urinproteom-Biomarker CKD273 und IgAN237 in Nierenbiopsien aus der European Renal cDNA Bank (ERCB)

Förderkennzeichen: 01EK2105D
Gesamte Fördersumme: 384.609 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Tobias Huber
Adresse: Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Zentrum für Innere Medizin, III. Medizinische Klinik und Poliklinik (Nephrologie/Rheumatologie/Endokrinologie)
Martinistr. 52
20251 Hamburg

Biologisch-mechanistische Validierung der Urinproteom-Biomarker CKD273 und IgAN237 in Nierenbiopsien aus der European Renal cDNA Bank (ERCB)

Im Gesamtverbund soll untersucht werden ob die Analyse des Urinproteoms von Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen als "liquid biopsy" eine Diagnosestellung ermöglicht und somit eine Nierenbiopsie ersetzen kann. Weiter wird untersucht ob Urin-Proteom-Klassifikatoren relevante Prognoseparameter wie Nierenfibrose und Progression vorhersagen, und ob diese als relevante Biomarker zur Vorhersage des therapeutischen Ansprechens dienen können und so helfen, personalisierte Therapieoptionen anzubieten. Ziel einer präklinischen Untersuchung ist es, zu testen, ob Biomarker der Proteom-Klassifikatoren in Gewebeproben der "European Renal cDNA Bank" rekapituliert werden können und ob eine Kombination von genomischen und proteomischen Profilen Diagnose und Prognose weiter verbessern kann. Im Rahmen der präklinischen Studie sollen am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf relevante Proteinfragmente unter den Klassifikatorproteinen in Nierengewebe aus der European Renal cDNA Bank (ERCB) identifiziert und validiert sowie weitere Einblicke in die zugrunde liegenden pathologischen Mechanismen der IgA Nephropathie gewonnen werden. Zudem soll getestet werden, ob eine Kombination einer transkriptomischen Signatur mit Proteom-Profilen Diagnose und Prognose weiter verbessern kann.

Histopathologische, immunhistologische und elektronenmikroskopische Analyse sowie standardisierte Evaluierung renaler Fibrose

Förderkennzeichen: 01EK2105E
Gesamte Fördersumme: 65.388 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Kerstin Amann
Adresse: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Universitätsklinikum, Pathologisches Institut, Nephropathologie
Krankenhausstr. 8-10
91054 Erlangen

Histopathologische, immunhistologische und elektronenmikroskopische Analyse sowie standardisierte Evaluierung renaler Fibrose

Im Gesamtverbund soll untersucht werden ob die Analyse des Urinproteoms von Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen als "liquid biopsy" eine Diagnosestellung ermöglicht und somit eine Nierenbiopsie ersetzen kann. Weiter wird untersucht ob Urin-Proteom-Klassifikatoren relevante Prognoseparameter wie Nierenfibrose und Progression vorhersagen, und ob diese als relevante Biomarker zur Vorhersage des therapeutischen Ansprechens dienen können und so helfen personalisierte Therapieoptionen anzubieten. Ziel einer präklinischen Untersuchung ist es, zu testen, ob Biomarker der Proteom-Klassifikatoren in Gewebeproben der "European Renal cDNA Bank" rekapituliert werden können und ob eine Kombination von genomischen und proteomischen Profilen Diagnose und Prognose weiter verbessern kann. Die Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg widmet sich in diesem Projekt der standardisierten retrospektiven Aufarbeitung des Biopsie-Kollektives. Dies schließt eine standardisierte aktuelle Klassifizierung der Erkrankungen, eine histopathologische und ggf. ergänzende immunhistologische und elektronenmikroskopische Analyse und eine standardisierte Computer-gestützte Evaluierung der renalen Fibrose an Spezialfärbungen ein.