Dr. Jan Hasenauer

Ein Ingenieur auf der Spur des Lebens

Mit Tools aus den Ingenieurwissenschaften untersucht Nachwuchsgruppenleiter Jan Hasenauer biologische Systeme. Sein Ziel: Modelle entwickeln, um Mechanismen in Lebewesen besser zu verstehen und um wissenschaftliche Hypothesen zu überprüfen. Davon profitieren vielleicht schon bald Patienten, sollte es gelingen, den Effekt einer Behandlung für Individuen genauer vorherzusagen.

Jan Hasenauer untersucht biologische Systeme mit Tools aus den Ingenieurwissenschaften. Quelle: HMGU

Eigentlich hat Dr. Jan Hasenauer in Stuttgart technische Kybernetik studiert. Während des Hauptstudiums erwachte seine Leidenschaft für biologische Systeme – aufgrund ihrer „beeindruckenden Komplexität“, wie er sagt. Wenig überraschend, dass eine biologisch orientierte Promotion folgte. Das Thema: die Modellierung und Parameterschätzung für heterogene Zellpopulationen. „Ich hatte mich anfangs mit der Methodenentwicklung befasst und wollte diese Methoden dann auf relevante biologische Fragestellungen anwenden“, erzählt der Wissenschaftler. Er entschied sich für das Helmholtz Zentrum München als eine der „renommiertesten Forschungseinrichtungen in diesem Bereich“. Als Postdoc kam Jan Hasenauer zu Professor Dr. Hans-Werner Mewes an das Institut für Bioinformatik und Systembiologie (IBIS). Später wurde der Ingenieur erst Team- und jetzt Nachwuchsgruppenleiter bei Professor Dr. Fabian Theis am Institute of Computational Biology (ICB). Gleichzeitig hält Jan Hasenauer an der Technischen Universität München Vorlesungen, um „Studierende für die Forschung zu begeistern“.

Biologische Prozesse verstehen

„Meine Nachwuchsgruppe ´Data-driven Computational Modeling´ befasst sich hauptsächlich mit der Entwicklung mechanistischer mathematischer Modelle für biologische Systeme“, erzählt der Wissenschaftler. Die Entwicklung von Modellen und Methoden hatte ihn schon während seiner fasziniert. Damals stand die Modellierung der Heterogenität von Zellpopulationen im Mittelpunkt. Was auf den ersten Blick sehr theoretisch anmutet, ist auch für Experimentatoren interessant. Jan Hasenauer kooperiert im Zentrum mit zahlreichen Arbeitsgruppen. Zusammen mit Privatdozentin Dr. Irmela Jeremias von der Abteilung Genvektoren (AGV) entwickelt er Modelle für die akute lymphatische Leukämie. In einer Kooperation mit Dr. Hernán Lopez-Schier von der Research Unit Sensory Biology and Organogenesis (SBO) geht es um die Frage, wie sich Seitenlinienorgane von Zebrafischen entwickeln. Der Prozess hat große Ähnlichkeiten mit der Entwicklung von neuronalen Verbindungen im menschlichen Gehirn. Die Schnittstelle: Wie kann man aus Imaging-Daten Informationen über biochemische Prozesse, insbesondere Regulationsprozesse, und Zell-Zell-Interaktion gewinnen?

Brücken schlagen zwischen Forschung und Anwendung

Partnerschaften bestehen auch mit der Industrie, etwa mit Alacris Theranostics aus Berlin. „In gemeinsamen Projekten werden Hochdurchsatzdaten aus Patientenproben gewonnen, um damit individualisierte Modelle zu parametrisieren.“ Ziel ist, auf Basis von Mutationen und Expressionslevels statistische Vorhersagen für den Erfolg einer Behandlung zu machen. Entsprechende Informationen können dann zurückgehen an die behandelnde Klinik, um beispielsweise Behandlungspläne anzupassen. Jan Hasenauer: „Noch stellt die Entwicklung solch großskaliger mechanistischer Modelle eine Herausforderung dar. Aber wir hoffen, dass wir in den nächsten zwei Jahren soweit sind, den Prozess größtenteils zu automatisieren und die Brücke zur Anwendung zu schlagen.

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