Systembiologische Untersuchung der frühen altersabhängigen Makuladegeneration und deren Übergang ins Spätstadium

• Antragsteller: Dr. Julian Wolf
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 562222475

Die altersabhängige Makuladegeneration (AMD) ist die häufigste Erblindungsursache in Industrieländern, von der bis 2040 etwa 300 Millionen Menschen betroffen sein werden, was die erhebliche globale Bedeutung der AMD unterstreicht. Eine Therapie ist nur für die Spätstadien (neovaskuläre AMD und geografische Atrophie) verfügbar, welche darauf abzielen, das weitere Fortschreiten der Erkrankung zu verzögern. Die meisten Patienten sind jedoch von der Frühform der AMD betroffen, für die es weiterhin keine zugelassene Therapie gibt. Dies verdeutlicht den dringenden medizinischen Bedarf, die Mechanismen der frühen AMD und deren Progression besser zu verstehen, um letztendlich neue therapeutische Ziele für die frühe AMD zu identifizieren. Eine solche frühzeitige Intervention könnte nicht nur den Leidensdruck bei früher AMD verringern, sondern könnte auch das Progressionsrisiko in ein AMD-Spätstadium reduzieren. Hochauflösende Analysen auf molekularer und zellulärer Ebene sind für das Verständnis von Krankheitsmechanismen von entscheidender Bedeutung, sie sind aber in nicht-regenerativen Organen wie dem Auge limitiert, da direkte Gewebebiopsien zu irreversiblen funktionellen Schäden führen würden. Wir haben kürzlich eine systembiologische Methode entwickelt, die hochauflösende Proteomanalysen von Flüssigbiopsien aus der Vorderkammer des menschlichen Auges mit künstlicher Intelligenz und Einzelzelltranskriptomanalysen aller bekannter okulärer Zelltypen kombiniert und es uns ermöglicht, die molekularen und zellulären Akteure der AMD im Auge lebender Patienten zu untersuchen. In meiner Gruppe in Freiburg werden wir 1.) hochauflösende Kammerwasser-Proteom-Profile von lebenden Patienten erstellen, um die Proteom-Signaturen und Signalwege zu identifizieren, die in Augen mit früher AMD verändert sind und untersuchen wie sich diese bei der neovaskulären AMD oder geographischen Atrophie verändern, 2.) unseren systembiologischen Ansatz anwenden, um abzuschätzen, welche Zelltypen in den einzelnen AMD-Stadien besonders betroffen sind und die Ergebnisse mittels Einzelzell-Proteomik und -Transkriptomik an menschlichen AMD-Gewebeproben validieren und unsere „AI proteomic clocks“ anwenden, um die Rolle einer beschleunigten zellulären Alterung in den AMD-Stadien zu untersuchen und 3.) Kammerwasser-Proteomik KI-Vorhersagemodelle entwickeln, um Patienten mit früher AMD und hohem Risiko für eine Progression ins Spätstadium zu identifizieren. Die Ergebnisse dieses Projekts werden unser molekulares und zelluläres Verständnis der frühen AMD verbessern und neue Erkenntnisse über die Mechanismen liefern, die mit dem Fortschreiten der AMD verbunden sind. Unsere Erkenntnisse könnten zu neuen Therapien für Patienten mit früher AMD führen, die auch das Progressionsrisiko verringern könnten. Eine Förderung durch die DFG wird für die Realisierung dieser Vision entscheidend sein.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen