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Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Molekulargenetik, gentechnologische Sicherheitsforschung und Beratung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung des Zusammenhangs zwischen therapeutischer Strahlenexposition im Kindesalter mit genetischen Veränderungen in Bezug auf Langzeitfolgen. Es sollen das zeitliche wie logistische Vorgehen zum Handling und Versand der Proben besprochen und die entscheidenden Prozesse synchronisiert werden. NGS-Systeme der aktuellen Generation (HiSeq und die dazugehörigen bioinformatischen Auswerteplattformen sind an der NGS-Unit (CUNA) des FB Biologie der Universität Mainz etabliert. Die RNA der Fibroblastenzelllinien wird sowohl vor als auch nach der Bestrahlung extrahiert, qualitätskontrolliert und mittels RNA-Seq sequenziert. Angestrebt sind Datensätze von min. 20 Mio. hochqualitativen Sequenzreads (2x100 Bp Leselänge, paired-end). Dabei werden die 'gematchten' Partner einer Gruppe gleichzeitig untersucht, um einen 'Batch-Bias' zu vermeiden. Unterstützung wird durch die Core Facility Bioinformatik geliefert, die an die Abteilung Medizinische Biometrie am IMBEI in Mainz angebunden ist. Die DNA der Fibroblastenzelllinien wird ebenfalls extrahiert. Für den 'whole genome shotgun' werden NGS-Sequenzbibliotheken unter Verwendung geeigneter Multiplex-Stategien generiert. Diese Bibliotheken werden anschließend durch die Projektpartner am DKTK in Heidelberg auf dem Illumina HiSeqx10-Gerätecluster sequenziert. Genomabdeckungen von mindestens 15-30X sind geplant. Auch hierbei werden die Matching-Partner einer Gruppe immer gleichzeitig untersucht. Der Start der zurzeit noch sehr teuren Gesamtgenom-Sequenzierung wird möglichst weit zeitlich nach hinten gelegt, um die in den nächsten 2 Jahren zu erwartenden Senkungen der Marktpreise bei der DNA-Sequenzierung voll auszuschöpfen. Unterstützung bei der Datenverarbeitung erfolgt wiederum durch die Core Facility Bioinformatik. In einem zweiten unabhängigen Probandenkollektiv werden die in Arbeitsschritt 2 und 3 identifizierten Kandidatengene resequenziert, um für die 'False Discovery Rate' zu kontrollieren.

9. EUROSKIN Konferenz 'Bedeutung und Nutzen von Biomarkern in der primären und sekundären Prävention von Hautkrebs'

Das Projekt "9. EUROSKIN Konferenz 'Bedeutung und Nutzen von Biomarkern in der primären und sekundären Prävention von Hautkrebs'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EUROSKIN durchgeführt. A. Biomarker spielen eine immer größer werdende Rolle bei der Erkennung bestimmter Risiken für und in der Früherkennung von bestimmte(n) Krankheitsbilder(n). Diese Biomarker werden vorzugsweise aus Körperflüssigkeiten, wie z.B. Serum, Plasma, Blut, etc. gewonnen. Sie werden mit gering invasiven Methoden (z.B. Blutentnahme) entnommen('liquid biopsies'). Es kann sich dabei um, in Körperflüssigkeit zirkulierende, Zellen (z.B. Krebszellen, Krebsstammzellen) oder zelluläre Bestandteile, wie z.B. freie DNA oder mikroRNAs, handeln. Bei vielen Erkrankungen werden diese Biomarker schon als Risikomarker oder Marker für das Auftreten bestimmter Erkrankungen und deren Progression eingesetzt. B. Auf der 9. EUROSKIN Konferenz soll mit internationalen Fachleuten erörtert werden, welche möglichen Biomarker für die Prävention und Früherkennung von UV-bedingten Hautkrebs eingesetzt werden können. Es sollen Verfahren vorgestellt und bewertet werden, die für die Detektion von Expositions-Risiken, von Risikogruppen und für die frühzeitige Erkennung einer Erkrankung im Bereich des Hautkrebses eingesetzt werden können. Darüber hinaus soll diskutiert werden, ob die Nutzung von Biomarkern in einer 'molekularen Epidemiologie' herkömmliche epidemiologische Herangehensweisen erweitern oder sogar ersetzten können. Schließlich wird auch erarbeitet werden, ob der Einsatz von Biomarkern im Bereich der primären und sekundären Prävention von Hautkrebs mögliche Risiken für die untersuchten Bevölkerungsgruppen mit sich bringt. C. Die Anzahl der Teilnehmer an der Konferenz soll 100-120 nicht übersteigen. Es sollen 20-25 internationale Experten als Referenten für Übersichtsvorträge eingeladen werden. Am Ende der Konferenz sollen Empfehlungen ausgesprochen werden und die Ergebnisse der Konferenz anschließend in einem wissenschaftlichen Journal veröffentlicht werden. Für die Durchführung der Konferenz erbittet EUROSKIN eine finanzielle Unterstützung in Höhe von € 30.000.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Radiation Biology and DNA Repair, AG Löbrich durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens liegt in der Erforschung des Zusammenhangs zwischen einer genetischen Prädisposition und der Entstehung von Krebs im Kindesalter. Schwerpunkt von AP5 und AP6 ist es, zelluläre Untersuchungen mit molekularen Analysen zu komplementieren, um einen tieferen Einblick in die einer Tumorentstehung zugrunde liegenden molekulargenetischen Ursachen zu erlangen. Dabei wird untersucht, inwieweit sich Checkpoint- und Reparaturkapazität genetisch im Hinblick auf die Krebsentstehung vorbelasteter Personen von gesunden Personen unterscheidet. Genomische Analysen sollen Einblick in mögliche Ursachen der Krebsentstehung liefern. Die Arbeitsschritte (Rekrutierung der Probanden, Etablierung der Zelllinien, molekulare/zelluläre Untersuchungen) werden von verschiedenen Arbeitsgruppen durchgeführt, die eng verzahnt arbeiten. Schließlich sollen die Daten der verschiedenen Endpunkte korreliert und gemeinsam veröffentlicht werden. AP5: Im Rahmen des ISIMEP-Projekts wurden Zelllinien aus Biopsien von Patienten mit Zweittumor nach Ersttumor im Kindesalter und Zelllinien aus Biopsien von Patienten mit Ersttumor im Kindesalter ohne Zweittumor auf ihre Checkpoint- und Reparaturkapazität untersucht. Diese Untersuchungen werden nun an 20 neu etablierten, gematchten Kontrollzelllinien durchgeführt. Von allen 60 Zelllinien sollen molekulargenetsiche Analysen durchgeführt und evtl. vorliegende genomische Auffälligkeiten in Genen der DNA-Reparatur oder Zellzykluskontrolle mit dem zellulären Verhalten korreliert werden. Auffällige Zelllinien werden schließlich eingehenden Reparatur- und Zellzyklusstudien unterzogen. AP6: Die im Rahmen von AP2 rekrutierten ca. 300 Zelllinien aller drei Patientengruppen werden mit den bereits etablierten Screening-Verfahren auf ihr Zellzyklus- und Reparatur-Verhalten nach hohen und nach niedrigen Dosen untersucht. Die Daten werden statistisch ausgewertet und mit den epidemiologischen und genomischen Daten korreliert.

Understanding the ecology and virulence of Legionella spp. populations in freshwater systems in Germany, Palestine and Israel

Das Projekt "Understanding the ecology and virulence of Legionella spp. populations in freshwater systems in Germany, Palestine and Israel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt. Bacteria of the genus Legionella cause waterborne infections resulting in severe pneumonia. In Europe, 70Prozent of the cases of the so-called Legionnaires disease (LD) originate from strains of L. pneumophila serogroup (Sg) 1, 20Prozent from other L. pneumophila serotypes and 10Prozent from other Legionella species. In contrast, in the Middle East most legionella infections are due to L. pneumophila Sg3. The overall objective of this project is to advance current knowledge on the ecology of legionella in freshwater systems, the environmental factors affecting their occurrence, virulence potential and infectivity and to understand their transmission to humans. We will analyze the major environmental factors regulating the abundance of legionella, such as grazing and assimable dissolved organic carbon, because the occurrence of these heterotrophic bacteria in aquatic habitats is highly dependent on these factors. We will use an integrated molecular approach based on highresolution diagnostics of environmental samples and clinical isolates to determine the abundance, activity and virulence potential of Legionella populations in-situ. Combining environmental and molecular epidemiological data, we aim at understanding the link between ecology and population dynamics of legionella and cases of LD. The project will result in a novel understanding of the molecular epidemiology of legionella and provide new surveillance tools and strategies to prevent LD.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg Universität Mainz, IMBEI Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung des Zusammenhangs zwischen therapeutischer Strahlenexposition im Kindesalter mit genetischen Veränderungen in Bezug auf Langzeitfolgen. Dies soll mit epidemiologischen Methoden im Rahmen einer Kohorten-Studie zur Auswertung der im DKKR erfassten Zweittumor-Ereignisse untersucht werden (AP1). Mit einer molekularepidemiologischen Fall-Kontroll-Studie werden Zellproben von Personen ohne Tumorereignis mit denen von Patienten von primären und sekundären Tumoren in Bezug auf das Genom und Genexpression vor und nach Bestrahlung verglichen (AP2). Die notwendigen statistischen Mittel werden in AP3 entwickelt. Strahlenbedingte epigenetische Veränderungen in der Genregulation werden in AP4 untersucht. Untersuchungen auf genomischer Ebene zur Erforschung spontaner und strahleninduzierter Veränderungen der Telomere und (AP 7a) dosimetrische Untersuchungen zur Ganzkörperdosisbelastung durch strahlentherapeutische Behandlungen mittels strahleninduzierter genomischer Läsionen (AP7b) sind geplant AP1: Für die Kohorte der Fälle im DKKR wird die Häufigkeit der Zweittumoren analysiert und für Patienten mit Zweittumoren und passende Kontrollen die Strahlenexposition ermittelt. In AP4 werden SNP- und Methylierungsassays sowie Pyrosequenzierung zur Untersuchung der aus AP2 bereitgestellten Proben vor und nach Bestrahlung herangezogen. In AP7a werden die Telomerlängen bei 21 Proben mittels quantitativer FiSH und anschließender durchflusszytometrischer Quantifizierung und quantitativer PCR bestimmt. Es werden Kinetiken von Dosiswirkungsbeziehungen erstellt. In AP7b wird die Strahlenbelastung von Patienten nach der Behandlung mit dem gamma-H2AX Assay ermittelt und verglichen. Zusätzlich soll die Tauglichkeit weiterer Bioindikatoren zum Nachweis sehr niedriger Dosen getestet werden.

Improve tools and strategies for the prevention and control of classical swine fever (CSFV_goDIVA)

Das Projekt "Improve tools and strategies for the prevention and control of classical swine fever (CSFV_goDIVA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Ökologische Systemanalyse durchgeführt. Although classical swine fever (CSF) has been eradicated in wide areas within the EU the disease is endemic in some new member states particularly in back yard pigs. In order to improve the eradication strategies the project aims are - the final development and testing of a live marker vaccine candidate for the prevention and improved control of CSF, both orally and intramuscularly applicable; - the development and optimisation of accompanying discriminatory diagnostic tests; - the production of an effective, oral delivery system for the marker vaccine for use in wild boar and back yard pigs; - the easy selection of diseased animals. The improved knowledge on immunological reactions and pathogenesis will support a more efficient vaccine application and provide data for the epidemiological models. Epidemiological studies of CSF in domestic and back yard pigs and in wild boar including molecular epidemiology intend to increase the insight of CSF transmission and persistence. Epidemiological models will be developed to support risk assessment as well for conventional eradication strategies as for new strategies using the new vaccines and diagnostic tools including the role of CSF reservoirs. The results concerning anti-viral treatment will be evaluated and compared with the traditional eradication strategies. Prime Contractor: Centrum voor Onderzoek in Diergeneeskunde en Agrochemie - CODA; Bruxelles, Belgien.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie - BIPS GmbH durchgeführt. Der ISIBELa Verbund widmet sich der Strahlenschutzmedizin, der Strahlenbiologie und molekularen Strahlenepidemiologie. Das Thema Strahlenempfindlichkeit wird in seiner Bedeutung für die Krebsentstehung sowie für den Strahlenschutz bearbeitet, wobei Erkenntnisse aus der Tumortherapie in Hinsicht auf ihre Bedeutung für die strahleninduzierte Kanzerogenese evaluiert werden. Das Forschungsvorhaben umfasst klassisch-epidemiologische und molekularepidemiologische Fall-Kontroll- Untersuchungen an ehemalig therapeutisch strahlenexponierten Kindern und deren primären Fibroblastenzelllinien sowie die Entwicklung von neuen geeigneten biometrischen Methoden zur Analyse der auf mehreren molekularen Ebenen erhobenen Daten. Arbeitspaket 2 des ISIBELa Verbundes in Bremen: Die Durchführung und wissenschaftliche Leitung der molekular-epidemiologischen Fall-Kontroll-Studie KIKME (Krebserkrankungen im Kindesalter und molekulare Epidemiologie). Die Aufgaben umfassen im Detail, (1) die Planung und Durchführung der KIKME Studie (Ethikantrag, Datenschutzvotum, GPOHAntrag, Monitoring, Projektmanagement, Auswahl und Kontrolle der Matehing Paare, Auswertung, Präsentation und Publikation der Datenerhebung und Fragebögen, insbesondere das familiäre Auftreten von Krebserkrankungen und die lebenslange medizinische Strahlenbelastung unter Berücksichtigung von Chemotherapie), (2) die wissenschaftliche Leitung und Koordination der genomweiten Identifizierung von Genen und Gen-Strahlen- Interaktionen, welche die drei Probandengruppen (ehemalige Kinderkrebspatienten mit und ohne Folgeneoplasien sowie gesunde Kontrollen ohne Krebserkrankungen) auf DNA und RNA Ebene unterscheiden (Auswertung, Publikation und Präsentation auf wissenschaftlichen Kongressen), und (3) als Vertrauensstelle in einer essentiellen Schlüsselposition die Verantwortung für die Mehrfachpseudonymisierung aller Proben und Untersuchungsergebnisse.

Virus-resistant transgenic plants: ecological impact of gene flow (VRTP IMPACT)

Das Projekt "Virus-resistant transgenic plants: ecological impact of gene flow (VRTP IMPACT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Lehr- und Forschungsgebiet Ökosystemanalyse (ESA) durchgeführt. The objective of this project is to provide detailed evaluation of the two sources of potential genotypic impact that could result from large-scale cultivation of virus-resistant transgenic plants, and particularly ones expressing viral sequences. Genotypic impact could result from two types of gene flow: one involving recombination between viral sequences transcribed from the transgene and the genome of an infecting virus, and another due to the potential for sexual outcrossing between the transgenic plant and a compatible wild species. In both cases, this requires not only close examination of the interaction of the transgenic plants, on the one hand with the genome of other viruses, and on the other hand with related plant species, but also requires establishment of baselines on the role of these same processes in a non-transgenic context. Thus, the idea of impact as used here only concerns additional, i.e. above borderline, novel effects that could be caused by interaction of the transgenic plants with their biological environment. In order to address these interlocking concerns, the VRTP IMPACT project has been divided into four Workpackages. Each of these will involve collaboration among several participants, and as a result, most of the participants are involved in more than one Workpackage. The first two workpackages (WPs I & II) are organised in a parallel fashion to evaluate the impact of recombination between transgene sequences and those of the genome of two particularly important groups of plant viruses, the potyviruses and the cucumoviruses, which are extremely different in both their biological and molecular properties, and thus may have different aptitudes for recombination in transgenic plants. WPs I & II will centre on comparisons of the outcome of recombination in transgenic plants with that in non-transgenic ones. Since our knowledge of the prevalence in nature of recombinant virus genomes is extremely sparse, this question will be address in a separate workproject (WP III) that will involve molecular epidemiology studies of virus populations in Spain, France. In WP IV, we will examine the impact of plant to plant gene flow from two major crop species where this is known to occur, rapeseed and beet. In both cases, this will involve field and glasshouse studies to evaluate if a virus resistance gene could confer a fitness advantage on the receptor wild or weedy species.

Analyse der Ökologie und Virulenz von Legionella spp. Populationen von Süßwassersystemen in Deutschland, Palästina und Israel - Phase 2

Das Projekt "Analyse der Ökologie und Virulenz von Legionella spp. Populationen von Süßwassersystemen in Deutschland, Palästina und Israel - Phase 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt. Bacteria of the genus Legionella cause waterborne infections resulting in severe pneumonia. In Europe, 70% of the cases of the so-called Legionnaires disease (LD) originate from strains of L. pneumophila serogroup (Sg) 1, 20% from other L. pneumophila serotypes and 10% from other Legionella species. In contrast, in the Middle East most legionella infections are due to L. pneumophila Sg3. The overall objective of this project is to advance current knowledge on the ecology of legionella in freshwater systems, the environmental factors affecting their occurrence, virulence potential and infectivity and to understand their transmission to humans. We will analyze the major environmental factors regulating the abundance of legionella, such as grazing and assimable dissolved organic carbon, because the occurrence of these heterotrophic bacteria in aquatic habitats is highly dependent on these factors. We will use an integrated molecular approach based on highresolution diagnostics of environmental samples and clinical isolates to determine the abundance, activity and virulence potential of Legionella populations in-situ. Combining environmental and molecular epidemiological data, we aim at understanding the link between ecology and population dynamics of legionella and cases of LD. The project will result in a novel understanding of the molecular epidemiology of legionella and provide new surveillance tools and strategies to prevent LD.

Mitochondriale Schäden

Das Projekt "Mitochondriale Schäden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IUF - Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, in Kooperation von vier interdisziplinär ausgerichteten Arbeitsgruppen die Bedeutung von UVA-Strahlung für die Entstehung von Hautschäden genauer zu charakterisieren und mögliche Risken von UV-Strahlung auf breiter wissenschaftlicher Ebene zu erfassen. Folgende Fragen sollen beantwortet werden: 1.) Schützen konventionelle Sonnenschutzstrategien gegen UV-induzierte mit DNS Mutationen, und wenn ja, werden hierdurch auch die aus diesen Mutationen resultierenden funktionellen Konsequenzen für die Lichtalterung der Haut verhindert? 2.) Schützen innovative, auf der Verwendung mit gezielter Antioxidantien beruhende Sonnenschutzstrategien gegen die unter 1.) aufgeführten Endpunkte? 3.) Verursacht IRA-Strahlung mit Mutagenese in Hautzellen? 4.) Wie beeinflussen sich die UV- und die IRA-induzierte mit Mutagenese und Hautalterung? 5.) Durch welche Maßnahmen kann, unter Berücksichtigung der unter 4.) erhaltenen Informationen, die menschliche Haut optimal gegen IRA -induzierte mit Mutagenese und Hautalterung geschützt werden? Einfluss der Erkenntnisse In neue Methoden der molekularen Epidemiologie und In Empfehlungen an Die Bevölkerung zum Schutz vor UV-Strahlung.

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