Seltene Erkrankungen und Modellorganismen
Seltene genetische Erkrankungen funktionell verstehen
Unsere Arbeitsgruppe nutzt daher Modellorganismen, insbesondere den Zebrafisch, um krankheitsrelevante Prozesse in vivo zu untersuchen und neue funktionelle Erkenntnisse zu gewinnen.
Der Zebrafisch als Modellorganismus
Der Zebrafisch eignet sich besonders für die Erforschung seltener Erbkrankheiten, da Entwicklungsprozesse frühzeitig und direkt beobachtet werden können. Gleichzeitig ermöglicht das Modell die Untersuchung molekularer Abläufe im gesamten Organismus.
Darüber hinaus erleichtert der Zebrafisch die Identifikation biologisch aktiver Substanzen mit potenziellem therapeutischem Nutzen und bietet damit wichtige Möglichkeiten für translationale Forschungsansätze.
Forschungsschwerpunkt Hypophosphatasie
Ein aktueller Schwerpunkt der Gruppe ist die seltene Erkrankung Hypophosphatasie, die durch Varianten im ALPL-Gen verursacht wird.
Die Forschungsgruppe untersucht, welche Auswirkungen Veränderungen des ALPL-Gens beziehungsweise der gewebsunspezifischen alkalischen Phosphatase auf
- die Skelettentwicklung,
- den Phosphathaushalt
- und neuronale Prozesse
haben.
Da die klinischen Ausprägungen der Erkrankung von schweren pränatalen Verläufen bis zu milderen Formen reichen, ist ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen von zentraler Bedeutung.
Genetische Modellierung und translationale Ansätze
Die Forschung verbindet genetische Modellierung mit phänotypischer Analyse und translationalen Fragestellungen.
Ziel ist es,
- krankheitsrelevante Veränderungen früh sichtbar zu machen,
- ihre funktionellen Auswirkungen besser zu verstehen,
- und langfristig neue Ansatzpunkte für verbesserte Therapiestrategien zu identifizieren.
Dazu gehören auch Untersuchungen im Zebrafischmodell zur Identifikation potenziell therapeutisch relevanter Substanzen.
Aktuelle Förderung
- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) für Arbeiten zur Hypophosphatasie im Zebrafisch
Ausgewählte Publikationen
Hark R, Zürlein S, Nguyen VT, Gust G, Hekel L, Liedtke D. AI-Assisted Phenotyping in a Zebrafish Hypophosphatasia Model Enables Early and Precise Detection of Skeletal Alterations. Scientific Reports, 2025.
Schiffmaier J, Rehling S, Marnet K et al. Establishment of human periodontal ligament cell lines with ALPL mutations to mimic dental aspects of hypophosphatasia. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2025.
Graser S, Liedtke D, Jakob F. TNAP as a New Player in Chronic Inflammatory Conditions and Metabolism. International Journal of Molecular Sciences, 2021.
Ohlebusch B, Borst A, Frankenbach T et al. Investigation of alpl expression and Tnap-activity in zebrafish implies conserved functions during skeletal and neuronal development. Scientific Reports, 2020.
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