Kartierung der Niere auf Einzelzellebene
Im Rahmen des Projekts wird ein Nieren-Zellatlas erstellt, der Zelltypen, Zellzustände und Zellinteraktionen über verschiedene Nierenerkrankungen hinweg detailliert beschreibt. Der Atlas bildet die Grundlage für gezielte Experimente in Nierenorganoiden, bei denen Zellen genetischen oder medikamentösen Eingriffen ausgesetzt werden. Werden die Daten aus dem Atlas mit den Ergebnissen dieser Experimente kombiniert, können KI-Modelle vorhersagen, wie sich Interventionen auf erkrankte Nieren auswirken und sie möglicherweise in einen gesunden Zustand zurückführen.
„Indem wir KI-gestützte Modelle mit Einzelzellatlanten und Organoidexperimenten kombinieren, können wir besser verstehen, wie Krankheitsprozesse auf verschiedene Behandlungen reagieren“, erklärt Prof. Fabian Theis, Direktor des Computational Health Center bei Helmholtz Munich und zentraler Mitwirkender am Human Cell Atlas.
Die Initiative vereint die Expertise der Labore von Prof. Fabian Theis, Dr. Malte Lücken und Dr. Tingying Peng bei Helmholtz Munich und nutzt die Kompetenzen des Zentrums in KI-gestützter Modellierung, virtuellen Zellsimulationen und großangelegten Perturbationsanalysen.
Ein einmaliger Organoid-Datensatz zur Entschlüsselung von Nierenkrankheiten
Novartis bringt sein umfangreiches Fachwissen in der Herstellung und Untersuchung von Nierenorganoiden ein – Laborgewebe, das wichtige Eigenschaften menschlicher Nieren nachbildet. So können Forschende potenzielle Therapien in realistischen Modellen testen und gleichzeitig den Einsatz von Tierversuchen reduzieren.
„KI eröffnet völlig neue Möglichkeiten, die menschliche Biologie und Krankheitsprozesse zu erforschen und große Datenmengen zu analysieren“, sagt Fiona Marshall, Präsidentin von Biomedical Research bei Novartis. „In dieser Zusammenarbeit werden wir Organoidmodelle und Experimente mit KI-Analysen verbinden. So entsteht eine einmalige Ressource, die hilft, die Mechanismen von Nierenerkrankungen besser zu verstehen und präklinische Krankheitsmodelle zu verbessern.“
