Erstellung einer humanen epiblast-ähnlichen Vulnerabilitätskarte der Keimblattbildung für die Entwicklungstoxikologie

• Antragsteller: Andrea Rossi, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Toxikologie, Laboratoriumsmedizin ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577885014

Das Konzept der Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) betont, dass Umwelteinflüsse im frühen Leben die Anfälligkeit für spätere Krankheiten signifikant beeinflussen. Obwohl diese Beziehung bekannt ist, sind die zugrundeliegenden humanen Entwicklungspfade und ihre intrinsischen Vulnerabilitäten gegenüber spezifischen Umweltstressoren, insbesondere während fundamentaler Prozesse wie der Keimblattbildung, weitgehend unbekannt. Unser Projekt zielt darauf ab, diese kritische Wissenslücke zu schließen, indem wir eine Vulnerabilitätskarte der Keimblattbildung beim Menschen für die Entwicklungs Toxikologie erstellen. Mittels gepoolter CRISPR-Loss-of-Function-Screens in einer standardisierten humanen iPSC-Zelllinie (KOLF2.1J–Cas9–eGFP) und unter Einsatz eines maschinellen Lern-basierten QC-Systems (hiPSCore) werden stadienaufgelöste Gen-Essentialitätskarten für Ektoderm, Mesoderm und Endoderm generiert. Diese intrinsischen Vulnerabilitätskarten werden systematisch mit kuratierten Schadstoff-Gen/Pathway-Interaktionen aus Datenbanken wie CTD und ToxCast/Tox21 annotiert, um einen humanen Vulnerabilitäts-Schadstoff-Atlas zu schaffen. Ein gezieltes Expositions-Pilotprojekt mit charakterisierten Entwicklungstoxikanten wird den prädiktiven Wert des Atlas validieren. Diese Arbeit liefert einen human-relevanten, mechanistischen Rahmen für die Gefährdungpriorisierung und verbesserte Risikobewertung im Bereich der Umweltgesundheit, wodurch die Abhängigkeit von Tiermodellen reduziert wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen