Internationales Projekt

Gesammeltes Wissen zu COVID-19

Eine internationale Aktion erstellt ein Archiv aller derzeit bekannten Erkenntnisse über die Interaktion des Corona-Virus SARS-CoV-2 mit seinem Wirt.

Prof. Dr. Falk Schreiber leitet an der Universität Konstanz die Arbeitsgruppe Informatik in den Lebenswissenschaften. © Universität Konstanz

Ein Konsortium der Bioinformatik mit der Beteiligung des Konstanzer Informatikers Prof. Dr. Falk Schreiber und unter Leitung des Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) der Universität Luxemburg nutzt vereinte Expertise für den Kampf gegen die derzeitige Pandemie. Die Forschenden koordinieren ein internationales Projekt zur Erstellung einer Karte aller Interaktionen des Corona-Virus SARS-CoV-2: Ein umfassendes Archiv, in dem alle derzeit bekannten Erkenntnisse über die Interaktion des Virus mit seinem Wirt zusammengefasst werden. Dieses internetbasierte Werkzeug wird die Forschung unterstützen und das Verständnis der Krankheit verbessern. In einem Artikel der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Scientific Data präsentieren die Forschenden ihr Projekt und rufen die weltweite Forschungsgemeinschaft zur Beteiligung auf. 

Basierend auf ihrer mehr als zehnjährigen Erfahrung im gemeinschaftlichen Kartographieren von Krankheitsdaten organisieren die Forschenden des LCSB dieses Projekt als zeitnahe Antwort auf die derzeitige Epidemie. 162 Mitwirkende aus 25 Ländern weltweit nehmen derzeit an dieser gemeinschaftlichen Aktion teil. Durch das Erfassen und Sammeln von Daten aus der Literatur und der schnell wachsenden Zahl neu erscheinender Publikationen zur Krankheit Covid-19 und dem zugehörigen Virus stellen sie dank gründlicher und effizienter Organisation eine verlässliche Datenbank zusammen.

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Die Landkarte zur Krankheit wird eine grafische, interaktive Repräsentation der Krankheitsmechanismen beinhalten und eine wichtige Ressource für computergestützte Analysen und Modellierungen der Krankheit darstellen. „Diese Plattform wird Experten auf dem Gebiet, wie Klinikern, Virologen und Immunologen, ermöglichen, mit Datenwissenschaftlern und Bioinformatikern zusammenzuarbeiten, um die Erstellung präziser Modelle und eine genaue Interpretation der Daten zu gewährleisten“, erklärt Prof. Reinhard Schneider, Leiter der zentralen Abteilung für Bioinformatik am LCSB. Falk Schreiber, der an der Universität Konstanz die Arbeitsgruppe Informatik in den Lebenswissenschaften leitet, sagt: „Dieses Projekt ist auch ein gutes Beispiel für die Bedeutung von Grundlagenforschung. So erforschen wir in meiner Arbeitsgruppe im Rahmen der internationalen COMBINE-Initiative seit mehr als einem Jahrzehnt Grundlagen und Methoden zur standardisierten Repräsentation molekularbiologischer Modelle und interaktiver Karten. Die dabei erzielten Ergebnisse helfen heute, die umfangreichen Informationen schnell in standardisierte und modulare Computermodelle zu übersetzen.“ 

Die Art und Weise der Erstellung der Interaktionskarte des Corona-Virus ist eine besondere, da die Forschenden aufgrund des aktuellen Zeitdrucks der pandemischen Situation einen dezentralen, vielseitigen und kleinteiligen Ansatz wählen müssen. Nur eine Zusammenarbeit zwischen mehreren Forschungsinstitutionen und die Kombination mehrerer Expertenfelder macht es möglich, eine solche Herausforderung in der gegebenen Zeit zu bewältigen. „Die Rückmeldung der Forschergemeinschaft ist bereits sehr beeindruckend, aber wir zielen darauf ab, noch mehr Sichtbarkeit und weitere Mitwirkende zu erhalten“, unterstreicht Dr. Marek Ostaszewski, Mitarbeiter der zentralen Abteilung für Bioinformatik des LCSB und Koordinator des COVID-19-Archivs. „Wir laden herzlich Kuratoren dazu ein, an dem Projekt mitzuarbeiten und dabei zu helfen, das Archiv zu erstellen.“ Die Forschenden sind ebenfalls auf der Suche nach Beiträgen von praktizierenden Ärztinnen und Ärzten, Klinikpersonal und anderen Fachleuten. Diese können dabei helfen, den Inhalt und Umfang der Interaktionskarte zu begutachten, um ihre Qualität und Anwendbarkeit zu verbessern.

Eine solche Zusammenarbeit zwischen klinischer Forschung, Lebenswissenschaften, Modellierung, Bioinformatik und Datenwissenschaften macht es möglich, eine vertrauenswürdige, verlässliche und nützliche Ressource für alle Projekte, betreffend die Mechanismen der COVID-19-Erkrankung, bereitzustellen. Das gewonnene Wissen wird das Verständnis der Rolle von Geschlecht, Alter und anderen Einflussfaktoren des Wirts sowie der Krankheitsprogression, Abwehrmechanismen und Reaktionen auf Behandlungen verbessern. Ferner wird es die Entwicklung effizienter Strategien zur Diagnose und Behandlung vereinfachen. „Dieses Projekt ebnet den Weg für eine langfristige, gemeinschaftsbasierte Entwicklung hochqualitativer Modelle und Grundlagenwissens, das sowohl für die derzeitige als auch für zukünftige Epidemien nützlich ist“, fasst Reinhard Schneider zusammen.

Originalpublikation:
M. Ostaszewski, A. Mazein, M. E. Gillespie, I. Kuperstein, A. Niarakis, H. Hermjakob, A. R. Pico, E. L. Willighagen, C. T. Evelo, J. Hasenauer, F. Schreiber, A. Dräger, E. Demir, O. Wolkenhauer, L. I. Furlong, E. Barillot, J. Dopazo, A. Orta-Resendiz, F. Messina, A. Valencia, A. Funahashi, H. Kitano, C. Auffray, R. Balling and R. Schneider. COVID-19 Disease Map, an explorable computational repository of SARS-CoV-2 virus-host interaction mechanisms. Scientific Data, volume 7, (2020) DOI: https://doi.org/10.1038/s41597-020-0477-8

Weitere Informationen zum Projekt:

  • Internationales Projekt zur Erstellung einer Karte aller Prozesse und Interaktionen des Corona-Virus SARS-CoV-2.
  • Umfassendes Archiv, in dem alle derzeit bekannten Erkenntnisse über die Interaktion des Virus mit seinem Wirt zusammengefasst werden
  • 162 Mitwirkende aus 25 Ländern
  • Internetseite des COVID-19-Archivs: https://covid.pages.uni.lu
  • Liste involvierter Partner: Reactome, WikiPathways, IMEx Consortium, Pathway Commons, DisGeNET, ELIXIR, and the Disease Maps Community. 

Quelle: Universität Konstanz

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