CandActCFTR-Datenbank er­­­möglicht Ver­gleich­barkeit von Mu­koviszidose-Wirk­stoffen - Neue DFG-För­derung star­tet im Ja­nuar

In der ersten Förderperiode (2016 bis 2019) durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) wurde CandActCFTR als umfassendes Forschungsinstrument von den beiden Wissenschaftlern etabliert. Dabei wurden Informationen über CFTR-Wirkstoffe aus Publikationen in wissenschaftlichen Zeitschriften, Abstracts und Präsentationen auf wissenschaftlichen Treffen in CandActCFTR kombiniert. Die Datenbank ist seit 2018 online nutzbar, kann aber in ihrer aktuellen Form auch an anderen Standorten installiert und lokal genutzt werden.  

Die neue dreijährige DFG-Förderrunde startet im Januar 2020. Gefördert wird darüber das Projekt zur Erweiterung und Anwendung von CandActCFTR, das verschiedene Arbeitspakete umfasst: Zum einen soll die Funktionalität erweitert und der Datenaustausch unter den Forschern geregelt werden. Neue Labormethoden zur Testung von CFTR-Wirkstoffen sollen in der Datenbank abbildbar sein, so dass alle Ergebnisse zugänglich gemacht werden können. Zum anderen sind aber auch Arbeiten geplant, die unter Anwendung der Datenbank Wirkstoffe identifizieren, die in Kombination vielversprechend hinsichtlich einer Aktivierung von CFTR sind. Die Testung dieser identifizierten Substanzen ist für das letzte Jahr der neuen dreijährigen Förderperiode geplant.  

Moderne IT-Strukturen als Grundlage für die Datenanalyse

Dieses Vorgehen wird durch eine moderne modulare IT-Struktur unter Nutzung von opensource-Datenstrukturen und Schnittstellendefinitionen, sowie die Verwendung geeigneter freier Softwaremodule wie das Chemistry Development Kit (CDK), eine Softwarebibliothek für die Bio-(chemie)informatik, möglich. „Wir werden im Rahmen dieses Projektes nun unseren Baukasten um die Fähigkeit erweitern, zusätzlich zu den chemischen Strukturinformationen potentieller Wirksubstanzen und ihren jeweiligen Annotationen auch die Zielproteinstrukturen einpflegen zu können. Dies wird uns erlauben, nicht nur auf Ebene der Zelle zu analysieren, welche Substanz an welcher räumlichen Stelle im Lebenszyklus von CFTR interagiert, sondern auch zu spezifizieren, wie genau diese Interaktion auf molekularer Ebene aussehen könnte. Dies ist nötig, da es aufgrund der verschiedenen möglichen Mutationen nicht nur eine Zielstruktur gibt und diese Varianten auch noch verschiedene Formen durchlaufen. Daher freuen wir uns, in der nächsten Phase nun auch Daten aus Moleküldynamiksimulation integrieren und vernetzt annotieren zu können.", erläutert IT-Projektleiter Nietert. „Neben dem unmittelbaren Nutzen für dieses Projekt wird die hierfür benötigte Dateninfrastruktur später auch für andere Projekte wiederverwertbar sein. Eine softwarebasierte Bibliothek chemischer Strukturen und annotierter Informationen – mit entsprechendem Rechtemanagement – wird auch von anderen Forschungsprojekten, die Substanzen für anderen Fragestellungen testen, benötigt. So kann die Entwicklung von Testkandidaten effizient vorangebracht werden.“  

Synergien nutzen: Wissenschaftler können eigene Daten mit anderen Ergebnissen kombinieren

Für Wissenschaftler bietet die CandActCFTR-Datenbank den Vorteil, ihre Ergebnisse – beispielsweise in Form von Primärdaten – schnell zu veröffentlichen. „So können dann auch Synergien genutzt werden“, sagt Projektleiterin Stanke. „Wissenschaftler, die an den gleichen Substanzen forschen, können sich so besser über ihre Forschung austauschen.“ Dabei werden aber keine sensiblen Primärdaten über die Plattform weitergegeben, die Datenbank will vielmehr öffentlich zugängliche Informationen zusammenführen und die Vernetzung der Forschung stärken. „Wir freuen uns, in dieser zweiten Förderperiode des Projekts bereits anwendungsorientierte Arbeiten durchführen zu können, und wir hoffen, interessante Wirkstoffkombinationen zu identifizieren, von denen die Patienten einmal profitieren werden.“, erläutert Stanke.