André Rendeiro

Unsere Forschungsgruppe beschäftigt sich mit räumlicher und computergestützter Biologie, um zu verstehen, wie Zellen miteinander interagieren, um komplexe menschliche Physiologie zu ermöglichen – und wie sich diese Interaktionen im Laufe des Lebens verändern und zur Krankheitsentstehung beitragen. Wir entwickeln und nutzen fortgeschrittene computergestützte Methoden zur Analyse räumlicher Daten, darunter Spatial Transcriptomics und hochgradig multiplexte Bildgebung, und integrieren diese mit anderen molekularen Datentypen wie Transkriptomik, Proteomik, Metabolomik – und vor allem mit klinischen Daten über verschiedene Lebensphasen hinweg.

Unser Ziel ist es, zu entschlüsseln, wie molekulare Aktivitäten auf Zellebene zu höher geordneter Gewebearchitektur führen und wie Störungen in diesen Prozessen zur Entstehung von Krankheiten beitragen. Zentrale Forschungsfragen sind:

• Wie lassen sich robuste Muster der Gewebearchitektur über verschiedene Gewebe und Organe hinweg definieren?
• Gibt es bislang unentdeckte, wiederkehrende räumliche Muster, die Gesundheit von Krankheit unterscheiden?
• Beeinflussen bestimmte Muster der Gewebearchitektur den Zugang zu Therapien und das Ansprechen auf Behandlungen?
• Welche großräumigen Verteilungsmuster von Immunzellen bestehen innerhalb und zwischen menschlichen Organen?
• Können wir die Gewebeintegrität im menschlichen Körper quantifizieren und über die Lebensspanne hinweg verfolgen?
• Welcher Zusammenhang besteht zwischen Gewebeintegrität, Alterung und Krankheitsbeginn?

Computergestützte Pathologie und mikroanatomische Gewebeorganisation

Die räumliche Organisation von Geweben in mikroanatomische Domänen – einschließlich Zellgröße, -form und Zusammensetzung der extrazellulären Matrix – kann sich unter pathologischen Bedingungen stark verändern. Mithilfe moderner Technologien wie multiplexter Bildgebung und Spatial Transcriptomics lassen sich zelluläre Phänotypen und Zell-Zell-Interaktionen direkt im nativen Gewebeumfeld beobachten. Diese Methoden ermöglichen es uns, grundlegende Organisationsprinzipien der menschlichen Gewebearchitektur und organspezifischen Physiologie zu identifizieren.

Unsere Forschung zielt darauf ab:

• Die Gewebeintegrität in gesunden menschlichen Geweben über verschiedene Altersgruppen hinweg zu definieren
• Frühstadien präkanzeröser Läsionen und Hinweise auf Tumorinvasion zu erkennen
• Altersassoziierte Erkrankungen mit Zelldegeneration und Verlust der Gewebestruktur zu untersuchen

Alterung, Gewebeintegrität und Lebenszeitverlängerung

Alterung geht mit einem Verlust an Gewebeintegrität einher und gilt als wesentlicher Treiber chronischer Erkrankungen, die die Lebensqualität einschränken. Wir vermuten, dass bislang wenig beachtete räumliche Muster in der Gewebeorganisation eine Schlüsselrolle beim Verlust zellulärer Identität und Gewebefunktion im Alter spielen. Diese Muster könnten durch die Nähe zu anatomischen Strukturen, Veränderungen in der extrazellulären Matrix oder lokale Stoffwechselaktivität beeinflusst werden – Faktoren, die zu Entzündung, zellulärer Seneszenz und Gewebeschädigung beitragen.

Durch die Untersuchung dieser räumlichen Zusammenhänge wollen wir:

• Verstehen, wie sich die Gewebeintegrität mit dem Alter verändert
• Aufklären, wie diese Veränderungen zur Krankheitsentstehung beitragen
• Strategien entwickeln, um alterungsbedingtem Funktionsverlust vorzubeugen oder ihn zu verzögern
• Beiträge zu gesunder Alterung und Lebenszeitverlängerung leisten

André Rendeiro ist seit Juni 2022 Principal Investigator am CeMM. Er leitet eine Forschungsgruppe, die untersucht, wie Zellen interagieren, um komplexe physiologische Prozesse im menschlichen Körper hervorzubringen – und wie sich diese Interaktionen im Laufe des Lebens verändern und zur Entstehung von Krankheiten beitragen. Dafür entwickelt seine Gruppe computergestützte Methoden zur Analyse räumlicher Daten (etwa Spatial Transcriptomics, hochgradig multiplexte Bildgebung und histopathologische Bilder) und kombiniert diese mit molekularen, demografischen und klinischen Daten über verschiedene Lebensphasen hinweg.

Vor der Gründung seiner eigenen Gruppe studierte Rendeiro in Portugal, Österreich und Norwegen und promovierte in Molekularer Medizin am CeMM in Wien. Während seiner Dissertation im Labor von Christoph Bock entwickelte er Methoden für hochdurchsatzbasiertes zelluläres Profiling und funktionelle Störungen auf Einzelzellniveau und wandte diese auf Leukämie an. Von 2020 bis 2022 war er Postdoctoral Associate am Institute for Precision Medicine und am Institute for Computational Biomedicine von Weill Cornell Medicine in New York. Dort entwickelte er im Labor von Olivier Elemento rechnergestützte Methoden zur Analyse hochgradig multiplexter Bildgebung, die Expressionsdaten, Morphologie, Mikroanatomie und klinische Kovariablen integrieren. Er leitete Arbeiten, die zur ersten Kartierung von Lungenpathologie mit Einzelzellauflösung auf Gewebeebene während COVID-19 führten, und war darüber hinaus an Studien zu Krebs, Lungenentwicklung und -erkrankung sowie zur Immunologie von COVID-19 beteiligt.