Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Ralf Gilsbach

Forschungsgebiet: Epigenetik, Chromatinbiologie, Genregulation, funktionelle Epigenetik, Herzkrankheiten

Prof. Gilsbach ist DZHK-Professor für RNA-Biologie bei Herzkrankheiten am DZHK-Standort Mannheim/Heidelberg am Universitätsklinikum Heidelberg. Mit seinem Team entschlüsselt und modifiziert Prof. Gilsbach krankheitsassoziierte regulatorische Elemente im Genom von Herzzellen.

Forschungsschwerpunkte

Prof. Gilsbach nutzt multimodale Methoden in seiner Forschung, um epigenetische Mechanismen, die räumliche Genomorganisation und RNA-Modifikationen im Herzen mit zelltypspezifischer bis hin zu einzelzellgenauer Auflösung zu untersuchen. Diese genomweiten Studien identifizieren distale regulatorische genomische Elemente als zentrale Schalter für Herzkrankheiten. Seine veröffentlichten und laufenden Studien zeigen, dass regulatorische Elemente dynamisch über große genomische Distanzen mit Genen interagieren, wobei diese Interaktionen zelltyp- und krankheitsspezifisch sind. Diese regulatorischen Elemente sind häufig angereichert mit nicht-kodierenden Risikofaktoren.
Das Labor von Prof. Gilsbach entwickelt und verwendet funktionelle epigenetische Methoden, um krankheitsassoziierte regulatorische Elemente gezielt zu beeinflussen, ohne die Risiken, die mit direkten Modifikationen des genetischen Codes verbunden sind. Diese Methoden beruhen auf der Rekrutierung epigenetischer Modifikatoren durch RNA-programmierbare CRISPR-basierte Werkzeuge. Sein Labor kombiniert diese Ansätze mit viraler Verabreichung, um regulatorische Elemente in vitro und in vivo zu untersuchen und zu manipulieren.


Prof. Gilsbach geht davon aus, dass das Entschlüsseln und Modulieren epigenetischer Mechanismen die Möglichkeit bietet, zelltypspezifische genetische Schalter bei Herzkrankheiten zu beeinflussen, um pathologische Genexpression und kardiales Remodeling zu bekämpfen. Funktionelle epigenetische Therapien könnten neue Wege für präzise Behandlungen von genetischen und erworbenen Herzkrankheiten eröffnen.
 

Der Guido-Tarone-Preis wird für das am höchsten bewertete Abstract auf einem Wintertreffen verliehen. Dr. Gilsbach (Freiburg, Deutschland) berichtet über seine Forschung zur Identifikation und funktionellen (epi)genetischen Modulation von Chromatin-Interaktionen in Herzmuskelzellen.

Wichtige Erfolge und Auszeichnungen

  • Guido-Tarone-Preis der Heart Failure Association (ESC) (2019)
  • Habilitation und Promotion („summa cum laude“) in Pharmakologie und Toxikologie

     

Ausgewählte Publikationen

Laurette P, Cao C, Ramanujam D, Schwaderer M, Lueneburg T, Kuss S, Weiss L, Dilshat R, Furlong E, Rezende F, Engelhardt S, Gilsbach R. In vivo silencing of regulatory elements using a single AAV-CRISPRi vector. Circ Res. 2023 (in press)

Bednarz RL, P.; Díaz i Pedrosa, N.; Lahm, H.; Dressen, M.; Krane, M.; Streckfuß-Bömeke, M.; Gilsbach, R. Decoding promoter-enhancer interactions in human cardiac myocytes, 05 August 2022. Research Square Preprint. 2022 .

Gilsbach R, Schwaderer M, Preissl S, Gruning BA, Kranzhofer D, Schneider P, Nuhrenberg TG, Mulero-Navarro S, Weichenhan D, Braun C, Dressen M, Jacobs AR, Lahm H, Doenst T, Backofen R, Krane M, Gelb BD, Hein L. Distinct epigenetic programs regulate cardiac myocyte development and disease in the human heart in vivo. Nat Commun. 2018;9:391. 

Mayer SC, Gilsbach R, Preissl S, Monroy Ordonez EB, Schnick T, Beetz N, Lother A, Rommel C, Ihle H, Bugger H, Ruhle F, Schrepper A, Schwarzer M, Heilmann C, Bonisch U, Gupta SK, Wilpert J, Kretz O, von Elverfeldt D, Orth J, Aktories K, Beyersdorf F, Bode C, Stiller B, Kruger M, Thum T, Doenst T, Stoll M, Hein L. Adrenergic Repression of the Epigenetic Reader MeCP2 Facilitates Cardiac Adaptation in Chronic Heart Failure. Circ Res. 2015;117:622-633 . https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.115.306721

Nothjunge S, Nuhrenberg TG, Gruning BA, Doppler SA, Preissl S, Schwaderer M, Rommel C, Krane M, Hein L, Gilsbach R. DNA methylation signatures follow preformed chromatin compartments in cardiac myocytes. Nat Commun. 2017;8:1667 .

Preissl S, Schwaderer M, Raulf A, Hesse M, Gruning BA, Kobele C, Backofen R, Fleischmann BK, Hein L, Gilsbach R. Deciphering the Epigenetic Code of Cardiac Myocyte Transcription. Circ Res. 2015;117:413-423. 

Gilsbach R, Preissl S, Gruning BA, Schnick T, Burger L, Benes V, Wurch A, Bonisch U, Gunther S, Backofen R, Fleischmann BK, Schubeler D, Hein L. Dynamic DNA methylation orchestrates cardiomyocyte development, maturation and disease. Nat Commun. 2014;5:5288. 
 

News

CRC1550 “Molecular Circuits of Heart Disease”

SFB1425 “Heterocellular Nature of Cardiac Lesions: Identities, Interactions, Implications”