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MTZ-BioQuant Award for Systems Biology für Dr. Lars Kaderali

Zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses auf dem Gebiet der Systembiologie verleiht die MTZstiftung jährlich an der Universität Heidelberg den MTZ-BioQuant Award for Systems Biology. Preisträger in diesem Jahr ist Dr. Lars Kaderali. Die Preisverleihung fand am Freitag, 30. Oktober 2009, im BioQuant-Zentrum statt.

Der Preisträger des MTZ-BioQuant Award for Systems 2009 Dr. Lars Kaderali © MTZstiftung

Der Preisträger Lars Kaderali beschäftigt sich mit der mathematischen Modellierung und computergestützten Analyse und Simulation von zellulären Prozessen. Mit dem MTZ-BioQuant Award for Systems Biology werden seine Arbeiten zu Virus-Wirtszell-Interaktionen ausgezeichnet. Lars Kaderali (Jahrgang 1974) studierte Wirtschafts- und Computerwissenschaften an der Universität zu Köln. Nach einem Forschungsaufenthalt an den Los Alamos National Laboratories in den USA wurde er im Jahr 2006 in Köln im Fach Informatik promoviert. Im Anschluss wechselte Dr. Kaderali an das Deutsche Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Seit Juli 2007 leitet er im BioQuant-Zentrum eine ViroQuant-Nachwuchsgruppe zur Computergestützten Systembiologie.

Kurzfassung des Forschungsansatzes: "Systembiologie der Virus-Wirts-Interaktionen" 
Von Dr. Lars Kaderali - Oktober 2009.

"Viren wie HIV oder Hepatitis-C-Virus (HCV), die Verursacher von AIDS und Hepatitis C, bestehen im wesentlichen aus genomischer Information, also Bauplänen zur Synthese von Proteinen. Sie haben keine eigenen Mechanismen für ihre Vermehrung, sondern sind hierfür auf die infizierte Zelle angewiesen, die wie eine Fabrik den Bauplan des Virus umsetzt und so neue Viruspartikel produziert. Für die meisten Prozesse seines Lebenszyklus, von Infektion über Replikation des Virusgenoms bis hin zum Zusammenbau neuer infektiöser Viruspartikel und deren Weiterverbreitung, nutzen die Viren Mechanismen der infizierten Wirtszelle. Diese Wirtsprozesse werden vom Virus „gekapert“ und für seine eigenen Zwecke missbraucht, zumeist zum Nachteil der Wirtszelle. Die dabei entstehenden Interaktionen zwischen Virus und Wirt sind ausgesprochen komplex, und sind charakterisiert durch den Kampf zwischen Virus und Immunantwort der Zelle. Die Arbeitsgruppe von Dr. Kaderali untersucht im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes ViroQuant diese Virus-Wirts-Interaktionen mit Methoden der Systembiologie.

Experimentelle Grundlage hierfür ist insbesondere die RNA-Interferenz, ein Verfahren, mit dem gezielt Gene in lebenden Zellen ausgeschaltet werden können und für dessen Entdeckung 2006 der Nobelpreis vergeben wurde. Durch Infektion derart vorbehandelter Zellen mit einem Virus und anschließenden Messungen der Virusreplikation kann darauf zurückgeschlossen werden, welche Wirtsgene das Virus für seine Vermehrung benötigt. In enger Kooperation mit den virologischen Arbeitsgruppen von Professor Bartenschlager und Professor Kräusslich, in deren Labors die experimentellen Arbeiten durchgeführt werden, werden diese Experimente anschließend in der Arbeitsgruppe von Dr. Kaderali weiter ausgewertet. Nach statistischer Normierung und Vorprozessierung kommen dabei neu entwickelte Methoden des maschinellen Lernens zum Einsatz, die direkt aus den experimentellen Messungen versuchen, die zugrundeliegenden Prozesse in den Zellen zu rekonstruieren. Mit einem neu durch Dr. Kaderali entwickelten Verfahren konnten dabei erfolgreich Komponenten der Jak-Stat-Signaltransduktion untersucht werden, die ein wesentlicher Bestandteil des angeborenen Immunsystems sind.

Darüber hinaus beschäftigt sich Dr. Kaderali mit der direkten mathematischen Modellierung des viralen Lebenszyklus und der Virus-Wirts-Interaktionen im Computer mit Differenzialgleichungen. Seine Arbeiten zur Modellierung der Hepatitis-C-Replikation in Zusammenarbeit mit Dr. Marco Binder aus der Abteilung für molekulare Virologie des Universitätsklinikums haben dabei neue Hypothesen zur Dynamik der intrazellulären Virusreplikation geliefert und deuten auf eine wesentliche Rolle von intrazellulären Replikationsvesikeln, deren Bildung durch den Virus induziert wird."

Im Bild von links: Dr. Lars Kaderali, umrahmt von den Gründungsdirektoren von BioQuant Prof. Dr. Hans-Georg Kräusslich und Prof. Dr. Jürgen Wolfrum, als offizieller Vertreter der Ruprecht-Karls-Universität Dr. Verena Schultz-Coulon, und das Stifterehepaar Zimmermann © MTZstiftung

MTZ-Awards

Der mit 2.500 Euro dotierte Preis wird an hochqualifizierte junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungsnetzwerk BioQuant der Ruperto Carola vergeben. Ausgezeichnet werden damit ihre Arbeiten zur Entwicklung innovativer computergestützter Modelle zur Förderung des systembiologischen Forschungsansatzes.
Anliegen der MTZstiftung ist es, den exzellenten wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern. Zukunftsweisend unterstützt die Stiftung medizinisch orientierte Zell- und Genomforschung in ihrer interdisziplinären Arbeitsweise. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Verknüpfung klassischer Forschungsansätze mit der noch jungen Disziplin der Systembiologie. Sie wagt einen Brückenschlag hin zur Bioethik, um die Akzeptanz der Zell- und Genomforschung in Deutschland zu erhöhen. An diesem Gesamtkonzept orientieren sich die jeweiligen Preise der Stiftung, die MTZ-Awards.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/pm/mtz-bioquant-award-for-systems-biology-fuer-dr-lars-kaderali