Mit 3,3 Millionen Euro fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Forschungsprojekt „Spatial Mapping of Single Cells in Fibrotic Disease“, kurz FibroMap, der Uniklinik RWTH Aachen. Die Aachener Wissenschaftler Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Rebekka Schneider, Prof. Dr. rer. nat. Ivan Costa und Univ.-Prof. Dr. med. Rafael Kramann sowie Dr. med. Victor Puelles des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf möchten mit dem Projekt FibroMap den Ursachen der Fibrose auf die Spur kommen.
Die Fibrose, auch Sklerose genannt, ist eine Erkrankung, die geschätzt bei 45 Prozent der Todesfälle in der westlichen Welt eine Rolle spielt. Bei der Fibrose sind Körperteile oder auch Organe durch eine Verhärtung infolge einer Neubildung von Bindegewebe maßgeblich in ihrer Funktion beziehungsweise Beweglichkeit eingeschränkt. Grund für eine Organ- oder Gewebeverhärtung ist eine zu hohe Kollagenablagerung an der betroffenen Stelle. Kollagen ist eine eigentlich lebenswichtige Substanz im Gewebe, die aus Eiweißen gebildet wird. Als Hauptbestandteil des Binde- und Stützgewebes des menschlichen Organismus erhält Kollagen ein straffes Hautbild und hält die inneren Organe an ihrer Position. Bei einer krankhaften Fibrose geschieht die Kollagenproduktion übermäßig, sodass sich der Stoff im Gewebe einlagert und die Anpassung an die Körperbewegung verhindert. Besonders folgenschwer ist der Ausbruch einer Fibrose in Organen, wobei jedes Organsystem wie Herz, Lunge, Leber, Knochenmark, Niere und Haut betroffen sein kann.
Sklerosen treten nicht als eigenständige Krankheit in Erscheinung, sondern sind stets die Folge einer vorangegangenen Grunderkrankung wie zum Beispiel Diabetes, Bluthochruck oder Autoimmunerkrankungen. Unabhängig von der Grunderkrankung reagiert das Organ mit einer immer gleich ablaufenden Fibrosierung, die zur Organvernarbung und damit einhergehendem Organfunktionsverlust führt.
Zum Forschungsprojekt FibroMap
Im BMBF geförderten Projekt FibroMap geht es darum, die Interaktion verschiedener hämatopoietischer (aus dem Blut kommender) und ortsständiger Zellpopulationen in der Fibroseentstehung von Niere und Knochenmark zu verstehen. Der Verbund besteht aus vier Nachwuchswissenschaftlern: Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Rebekka Schneider aus der Klinik für Hämatologie, Onkologie, Hämostaseologie und Stammzelltransplantation der Uniklinik RWTH Aachen, Univ.-Prof. Dr. med. Rafael Kramann aus der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten, rheumatologische und immunologische Erkrankungen der Uniklinik RWTH Aachen, Prof. Dr. rer. nat. Ivan Costa aus dem Joint Research Center for Computational Biomedicine (JRC-COMBINE) der Uniklinik RWTH Aachen und Dr. med. Victor Puelles aus der Medizinischen Klinik III des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf. Durch diese interdisziplinäre Kollaboration zwischen Grundlagenwissenschaftlern, Genetikern und Bioinformatikern soll eine systemmedizinischen Erfassung von Organfibrose erreicht und neue Biomarker und therapeutische Zielstrukturen identifiziert werden.
Zu diesem Zweck wird das FibroMap-Konsortium modernste Technologien wie Einzelzellsequenzierung, genetische Schicksalsverfolgung und Multiplex-Imaging einsetzen, um molekulare und räumliche Informationen einzelner Zellen zu charakterisieren. Dieses Modell ermöglicht es, die Myofibroblastenheterogenität und ihren Aktivierungsmechanismus durch Übersprechen mit anderen Zellen zu charakterisieren. Mithilfe menschlicher Biobanken und einzigartiger Mausmodelle soll eine integrierte Karte mit räumlichen und molekularen Informationen für das Verständnis von fibrotischen Erkrankungen erstellt werden. Die Identifizierung neuer diagnostischer und therapeutischer Signalmoleküle wird letztlich Patientinnen und Patienten mit Organvernarbungen zugutekommen.
English translation
Funding for Fibrosis Research
The Federal Ministry of Education and Research (BMBF) is funding the research project „Spatial Mapping of Single Cells in Fibrotic Disease“, FibroMap for short, of the Uniklinik RWTH Aachen with 3.3 million euros. The Aachen scientists Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Rebekka Schneider, Prof. Dr. rer. nat. Ivan Costa and Prof. Dr. med. Rafael Kramann as well as Dr. med. Victor Puelles of the University Hospital Hamburg-Eppendorf would like to track down the causes of fibrosis with the FibroMap project.
Fibrosis, also called sclerosis, is a disease estimated to play a role in 45 percent of deaths in the western world. In fibrosis, body parts or organs are significantly restricted in their function or mobility due to hardening as a result of the formation of new connective tissue. The reason for organ or tissue hardening is excessive collagen deposition in the affected area. Collagen is actually a vital substance in the tissue that is formed from proteins. As the main component of the connective and supporting tissue of the human organism, collagen maintains a firm complexion and keeps the internal organs in position. In the case of pathological fibrosis, collagen production is excessive, so that the substance is stored in the tissue and prevents adaptation to body movement. The outbreak of fibrosis in organs is particularly serious, and can affect any organ system such as the heart, lungs, liver, bone marrow, kidneys and skin.
Sclerosis does not appear as an independent disease, but is always the result of a previous underlying disease such as diabetes, high blood pressure or autoimmune diseases. Regardless of the underlying disease, the organ reacts by fibrosis, which always takes place in the same way, leading to organ scarring and the associated loss of organ function.
About the research project FibroMap
The BMBF-funded FibroMap project is aimed at understanding the interaction between different haematopoietic (from the blood) and local cell populations in the development of fibrosis in kidneys and bone marrow. The consortium consists of four young scientists: Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Rebekka Schneider from the Department of Haematology, Oncology, Haemostaseology and Stem Cell Transplantation at the Uniklinik RWTH Aachen, Univ.Prof. Dr. med. Rafael Kramann from the Department of Kidney and Hypertension Diseases, Rheumatological and Immunological Diseases at the Uniklinik RWTH Aachen, Prof. Dr. rer. nat. Ivan Costa from the Joint Research Center for Computational Biomedicine (JRC-COMBINE) at the Uniklinik RWTH Aachen and Dr. med. Victor Puelles from the Medical Clinic III of the University Hospital Hamburg-Eppendorf. This interdisciplinary collaboration between basic scientists, geneticists and bioinformaticians is intended to achieve a systems-medical understanding of organ fibrosis and to identify new biomarkers and therapeutic target structures.
For this purpose, the FibroMap consortium will use state of the art technology including single cell sequencing, genetic fate tracing and multiplex imaging to characterize molecular and spatial information of individual cells. This model will allow us to characterize the myofibroblast heterogeneity and their mechanism of activation by cross-talk to other cells. We will make use of human biobanks and unique mouse models with the goal to generate an integrated map of spatial and molecular information for understanding of fibrotic disease. The identification of new diagnostic and therapeutic signaling molecules will ultimately help patients with organ scarring. 
