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Fakultät Statistik
GRK 2624

Biostatistische Methoden für hochdimensionale Daten in der Toxikologie

Willkommen am Graduiertenkolleg 2624!

Dieses Graduiertenkolleg wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und hat eine Laufzeit von 04/2021 - 09/2025.

Ziele

Das Ziel des Graduiertenkollegs ist die Entwicklung und Anwendung biostatistischer Methoden zur Analyse hochdimensionaler Daten für die Modellierung und Risikobewertung in der Toxikologie. Die Promovierenden erwerben Kenntnisse in der Toxikologie und die Fähigkeit, statistische Methoden für Fragestellungen in der pharmakologischen und Umwelttoxikologie zu entwickeln und anzuwenden. In der Toxikologie werden innovative statistische Methoden benötigt, um die ständig wachsende, heterogene, molekulare Datenflut für eine adäquate Modellierung und Risikovorhersage optimal zu nutzen. Neben den herkömmlichen eindimensionalen Dosis-Wirkungs-Modellen müssen komplexere Modelle entwickelt werden. Hochdimensionale Omics-Daten werden in der Modellierung sowohl als Interaktionsfaktor für die toxikologische Exposition als auch als Zielgröße verwendet.

Forschungsprogramm

Die drei Projektbereiche sind Regression, Vorhersage und Integration. Zur Modellierung von Gesundheitsindikatoren werden moderne Regressionstechniken entwickelt, die den genetischen Einfluss auf den Zusammenhang zwischen toxikologischer Exposition und Gesundheit analysieren, wobei Methoden mit hochdimensionalen Prädiktoren für Gen-Expositions-Interaktionen zum Einsatz kommen. Die Schätzung der minimalen effektiven Dosis einer Substanz wird durch die Auswahl und Kombination genetischer Marker unter Verwendung von Methoden des statistischen Lernens spezifiziert. Es werden Modellierungsansätze für die gleichzeitige Berücksichtigung verschiedener Dosen und Expositionszeiten entwickelt. Eine geeignete Datenintegration durch die Kombination verschiedener molekularer Datenquellen und durch die Hinzunahme zusätzlichen biologischen Wissens ermöglicht aussagekräftigere toxikologische Risikovorhersagen und eine bessere Unterscheidung der toxikologischen Effekte.

Qualifizierungsprogramm

Das GRK bietet ein umfangreiches Qualifizierungsprogramm an. Promovierende und Postdocs erhalten ein hervorragendes Qualifikationsprofil, das auf einer wissenschaftlichen Ausbildung in Biostatistik, Toxikologie und statistischer Analyse hochdimensionaler molekularer Daten sowie auf Kursen zu Schlüsselqualifikationen (technical skills und transferable skills) basiert. Die Promovierenden werden gemeinsam von Forscher*innen aus der Statistik und der Toxikologie betreut und profitieren von der Expertise beider Disziplinen und von etablierten Kooperationen. Die wissenschaftliche Interaktion und Vernetzung wird durch ein regelmäßiges Seminar mit Vorträgen internationaler Gastforscher gefördert, und die internationale Sichtbarkeit wird durch die Teilnahme an Konferenzen und die Organisation von Workshops gestärkt.

Eine bildliche Darstellung der Interaktion der drei Projektbereiche im GRK 2624. © GRK 2624
Eine bildliche Darstellung der behandelten Elemente innerhalb des GRK 2624. © GRK 2624