Viren besitzen nur wenige Gene, deren Informationen keinen autarken Metabolismus erlauben. Zur Vermehrung benötigen Viren daher den Syntheseapparat von Wirtszellen. Wie Parasiten, nutzen sie die Infrastruktur und den Metabolismus ihrer Wirtszellen für ihre Zwecke. Dieser Prozess geht häufig mit dem Zelltod einher. Viren gehören bedrohlichsten Krankheitserregern, die die Medizin kennt. Das AIDS verursachende HI-Virus (HIV) fordert jährlich weltweit mehr als 3 Millionen, das Hepatitis C-Virus mehr als 2 Millionen Todesopfer. Entscheidend für die Ausbreitung viraler Infektionen ist die mannigfaltige Interaktion des viralen Erregers mit den verschiedenen zellulären Netzwerken seines Wirtes. Mithilfe eines systembiologischen Ansatzes gewinnt das FORSYS-ViroQuant-Forschungszentrum neue Informationen über die zellulären Faktoren, die das Virus benötigt zur Vermehrung benötigt. Der Fokus ist dabei auf das AIDS verursachende HI-Virus, das Hepatitis C-Virus und das Gebärmutterhalskrebs auslösende humane Papillomvirus gerichtet.

Im neu errichteten BioQuant-Forschungszentrum der Universität Heidelberg als zentraler Technologieplattform von ViroQuant, wurde eine Hochdurchsatz-RNAi-Screening-Facility errichtet. In enger Zusammenarbeit mit dem Europäischen Molekularbiologischen Laboratorium (EMBL), dem Institut für Technische Informatik (Ziti) und dem Heidelberg Collaboratory for Image Processing (HCI) konnte mithilfe neuer automatisierter Mikroskopiesysteme der Probendurchsatz um den Faktor 10 und die digitale Bildauswertung um mehr als den Faktor 100 beschleunigt werden. Ausgewählte Hochdurchsatz-Screens zur Identifizierung humaner Gene und Proteine, die für die Infektion mit HIV und HCV notwendig sind, wurden inzwischen erfolgreich abgeschlossen. Die in den primären Screens identifizierten zellulären Faktoren werden in einer zweiten Projektphase mit Hilfe der Nanoskopie (STED, STORM), deren Auflösungsvermögen weit über das der herkömmlichen Lichtmikroskopie hinausreicht, quantitativ auf der Ebene zellulärer Strukturen und Signalwege untersucht. Auf Basis der experimentell gewonnenen Daten werden in Zusammenarbeit mit theoretisch arbeitenden ViroQuant-Forschergruppen, die dem Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR) angehören, mathematisch Modelle zellulärer Netzwerke entwickelt, die von den Viren HIV, HCV und HPV zur Vermehrung und Ausbreitung genutzt werden.

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Koordination ViroQuant