Ziel der Helmholtz Information & Data Science School for Health (HIDSS4Health) ist es, die besten Nachwuchskräfte an der Schnittstelle zwischen Datenwissenschaft und gesundheitsbezogenen Anwendungen zu gewinnen, zu fördern und auszubilden. HIDSS4Health bietet ein strukturiertes Doktorandenausbildungsprogramm, das in ein hochgradig interdisziplinäres Forschungsumfeld eingebettet ist und Experten aus den Daten- und Lebenswissenschaften zusammenführt. Das wissenschaftliche Curriculum wird durch Trainingsmaßnahmen ergänzt, die den promovierten Forschern die Schlüsselqualifikationen vermitteln, die von zukünftigen Führungskräften in Wissenschaft und Industrie erwartet werden.

Organoide sind selbstorganisierende dreidimensionale Strukturen, die aus humanen pluripotenten Stammzellen (hPSCs) gewonnen werden und verschiedene Zelltypen sowie eine Gewebearchitektur aufweisen, die menschlichen Organen und Geweben ähnelt. Insbesondere Gehirnorganoide haben sich als vielversprechendes Modellsystem zur Erforschung der menschlichen Gehirnentwicklung etabliert und bieten wertvolle Einblicke in sowohl normale physiologische Prozesse als auch Krankheitsmechanismen, einschließlich häufiger und seltener erblicher Erkrankungen.

Die Forschung an Gehirnorganoiden umfasst heterogene Datenquellen, darunter longitudinale Magnetresonanztomographie (MRI), Immunfluoreszenzanalysen sowie Multi-Omics-Daten wie Metabolomik und bulk- oder einzelzellbasierte Transkriptomik. Ein zentrales Problem in diesem Bereich ist jedoch das Fehlen standardisierter Analyse-Pipelines, die diese vielfältigen Datensätze integrieren und systematisch auswerten können.

Dieses Projekt zielt darauf ab, eine umfassende Analyse-Pipeline für Gehirnorganoide zu entwickeln, die eine standardisierte Verarbeitung und Interpretation der Daten ermöglicht. Durch den Nachweis ihres Potenzials zur Charakterisierung menschlicher Erkrankungen, insbesondere angeborener Defekte im Neurotransmitterstoffwechsel, wird diese Pipeline dazu beitragen, Gehirnorganoide in der biomedizinischen Forschung und personalisierten Medizin weiter voranzubringen.