ERASysAPP1 - Verbundprojekt: IMOMESIC - Integrative Modellierung von Metabolismus und Signaltransduktion für die Anwendung im Leberkrebs (Deutsches Teilprojekt B)

Synergistische Veränderungen von Metabolismus und Signaltransduktion können zu unkontrollierter Vermehrung von Zellen führen. Obwohl die zelluläre Signaltransduktion mit dem zellulären Metabolisumus untrennbar verknüpft ist, wurde beides in der Forschung bislang voneinander unabhängig erforscht. Durch Weiterentwicklung der dynamischen Modelle und Verknüpfung mit kinetischen Modellen der Glykolyse erhoffen wir, ein umfassendes Verständnis dieser gekoppelten Mechanismen zu erlangen. Die Modellierung wird Proteinmengen und Phosphorylierungsgrade mit physiologisch wichtigen Ausgangsgrößen wie der Profiliration verbinden. Dadurch wird es möglich vorherzusagen, welche Komponenten geeignete Targets von Medikamenten darstellen. Mit dem umfassenden Modell beabsichtigen wir zudem, mittels Untersuchung von zell-spezifischen Unterschieden in der Wirkstoffsensitivität zu bestimmen, welche Wirkstoffkombinationen spezifisch auf Krebszellen wirken. Durch Verknüpfung der Expertise unserer Projektpartner versuchen wir, die Modellierungsansätze (stöchiometrische Modelle, kinetische Modelle und dynamische Signaltransduktionsmodelle) zu kombinieren und zu vereinheitlichen. Zudem werden geeignete methodische Ansätze entwickelt, um biologische Fragen bezüglich der Überschneidung von Metabolismus und Signaltransduktion zu untersuchen. Ein essentieller Aspekt in diesen Analysen ist die Behandlung und Bewertung von Unsicherheiten von Modellparametern und Vorhersagen.