Systembiologie – forschen für die Zukunft

Innovationen sind die Grundlage für Fortschritt und Entwicklung in jeder Gesellschaft. Sie sichern dauerhaft Wachstum, Wohlstand und internationale Wettbewerbs- fähigkeit. Deshalb fördert die Bundesregierung mit der Hightech-Strategie für Deutschland gezielt Forschungsfelder mit einem hohen Innovationspotenzial.

Systembiologie hat das Potenzial, die Lebenswissenschaften grundlegend zu verändern und völlig neue Erkenntnisse für die biomedizinische Forschung aber auch für die Biotechnologie in Industrie und Landwirtschaft zu bringen. Zu erwarten sind etwa ein besseres Verständnis komplexer Erkrankungen und damit neue Ansätze für die Behandlung und effizientere Therapien. Die Systembiologie wird einen entscheidenden Beitrag zur Entwicklung von Medikamenten leisten – nicht nur weil sie neue Angriffspunkte für die Behandlung aufdeckt. Sie erlaubt auch Wirkmechanismen zu simulieren, um so nach den effektivsten Substanzen zu fahnden und die ideale Dosierung zu bestimmen. Darüber hinaus stellt sie einen entscheidenden Schritt hin zur personalisierten Medizin dar und liefert neue Erkenntnisse zu alltäglichen Gesundheitsfragen wie der Ernährung oder altersbedingten Veränderungen im Körper.

Neben ihrem enormen Potential für die Verbesserung der Medizin, leistet die Systembiologie einen entscheidenden Beitrag für eine gezieltere Pflanzenzüchtung sowie für die industrielle Nutzung biologischer Systeme – sei es zur Herstellung von Medizinprodukten wie Antibiotika und Impfstoffen, bei der Nahrungsmittelproduktion oder um alternative Energiequellen zu gewinnen.

Das Arbeiten mit Modellen und Computersimulationen bietet in allen Bereichen die Chance, strategisch geschickt vorzugehen: Statt nach der berühmten Stecknadel im Heuhaufen zu suchen lassen sich die wahrscheinlichsten Vorgänge berechnen und Experimente gezielt planen.

Systembiologie für eine bessere Medizin

Das BMBF hat frühzeitig die Bedeutung der Systembiologie erkannt und bereits 2001 mit der Ausschreibung "Systeme des Lebens – Systembiologie“ den Startschuss für die Förderung dieses innovativen Forschungsfeldes gegeben. Das Pilotprojekt HepatoSys wurde gestartet und hat sich zwischenzeitlich zu einem international anerkannten Kompetenznetz für das Modellsystem Leber entwickelt. HepatoSys übernimmt dabei nicht nur die Vorreiterrolle für die systembiologische Forschung in Deutschland, sondern führt bereits jetzt zu entscheidenden neuen Erkenntnissen zu Stoffwechselerkrankungen, der Entstehung von Leberkrebs und dem Medikamentenabbau der Leber, der das A und O bei der Dosierung von Arzneimitteln ist.

Im Jahr 2008 hat das BMBF weitere Forschungsschwerpunkte für die Systembiologie ausgeschrieben. Im Rahmen der medizinischen Systembiologie (MedSys) werden 18 interdisziplinäre Verbundvorhaben unterstützt, die sich der Aufklärung der Ursachen verschiedener Erkrankungen widmen. Im Zentrum steht dabei das hohe Anwendungspotential der Systembiologie für die Medizin und die Entwicklung von Therapeutika.

Die jüngste nationale Fördermaßnahme GerontoSys hat sich der „Systembiologie für die Gesundheit im Alter“ verschrieben und ist von enormer gesellschaftlicher Bedeutung. Sie legt den Grundstein für das Erfassen der komplexen biologischen Mechanismen, die dem Alterungsprozess zugrunde liegen. So schafft GerontoSys die Voraussetzungen, um altersbedingten Erkrankungen besser entgegenzuwirken.

Die Forschungslandschaft in Deutschland gestalten

Um effektive systembiologische Forschung betreiben zu können, bedarf es einer geeigneten Infrastruktur. Es gilt, Methoden zu etablieren und Zentren zu schaffen, in denen die Kompetenzen gebündelt und vermittelt werden. Im Rahmen der Hightech-Strategie des Bundesforschungsministeriums brachte der Förderschwerpunkt FORSYS (Forschungseinheiten der Systembiologie) die Etablierung der Systembiologie in Deutschland entscheidend voran. Der Aufbau der vier FORSYS-Zentren im Jahr 2007 verbesserte die strukturellen und inhaltlichen Voraussetzungen für die Systembiologie. Sie schaffen neben der interdisziplinären Basis für systembiologische Forschung „unter einem Dach“ auch Ausbildungsmöglichkeiten in dieser jungen Fachdisziplin.

Mit FORSYS-Partner (FORSYS-Kooperationen und FORSYS-Nachwuchsgruppen) schrieb das BMBF im Jahr 2007 eine weitere Initiative aus, die darauf abzielt, die Systembiologie in Deutschland auszubauen. Die FORSYS-Kooperationen unterstützen den Wissenstransfer zwischen den bestehenden FORSYS-Zentren und Partnern aus der Akademie und Industrie. Im Rahmen der FORSYS-Nachwuchsgruppen erhalten junge Wissenschaftler die Möglichkeit, unabhängig und frei zu forschen und so ihr kreatives Potential zu nutzen.

Auf die gezielte Entwicklung und Verbesserung der methodisch-technologischen Basis für die Systembiologie ist die Fördermaßnahme "SysTec – Neue Methoden für die Systembiologie" ausgerichtet. Vorbereitet wurde der Ausbau der methodischen Kompetenzen bereits mit dem Förderschwerpunkt QuantPro, der im Jahr 2004 startete.

Position auf internationaler Ebene stärken

Neben dem nationalen Engagement beteiligt sich das BMBF auch an der Entwicklung europäischer Fördermaßnahmen zur Systembiologie. So wurde im Rahmen des ERA-Net ERASYSBIO in 2006 die transnationale Fördermaßnahme SysMO (Systembiologie an Mikroorganismen) gemeinsam mit 6 europäischen Partnern ausgeschrieben. Die Förderung der transnationalen Verbundprojekte begann im Jahr 2007 und es zeichnet sich bereits ab, dass SysMo aufgrund des großen Erfolges für eine zweite Förderperiode fortgeführt wird. Darüber hinaus befindet sich ein weiterer europäischer Call zur Systembiologie in Vorbereitung, der maßgeblich von Deutschland und England unterstützt wird.

Auf internationaler Ebene wird Deutschland durch ERASysBio repräsentiert. ERASysBio ist ein Netzwerk, das den Weg für Interaktion über die nationalen Grenzen hinaus ebnet. Gefördert werden Projekte, die die systembiologische Wissenschaftslandschaft erweitern und gleichzeitig Koordinationsaufgaben übernehmen, die dieser Entwicklung dienen.

Der Projektträger Jülich bietet zum besseren Überblick ebenfalls eine Schnellübersicht aller aktuell möglichen Antragsstellungen und dazugehörigen Einreichungsfristen (Deadlines) an.

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