Die Ursachen für angeborene Herzfehler sind in vielen Fällen genetisch. Mutiert sind dabei häufig Gene, die am Aufbau und der Funktion der primären Cilien mitwirken. Letztere sind ausgestülpte Strukturen, die auf fast allen Zellen vorkommen. Zwei solche Gene mit den Bezeichnungen PC2 und PC1|1 kodieren Ionenkanäle, d. h. Proteine, die den Durchtritt elektrisch geladener Teilchen (Ionen) durch die Zellmembran regulieren. Sie müssen insbesondere in einer als Embryonalknoten bezeichneten Struktur des frühen Embryos ordnungsgemäß funktionieren, damit sich aus dem ursprünglich symmetrisch aufgebauten Embryo die komplizierten asymmetrischen Strukturen des Herzens und anderer Organe entwickeln können. Wie Dr. Delling nachweisen konnte, werden PC2/PC1|1 entgegen einer früheren Vermutung nicht durch Calciumionen (Ca2+) reguliert, sondern durch äußere Botensubstanzen (Liganden), die dann im Anschluss eine Ca2+-vermittelte Signalübertragung in Gang setzen. Um was für Substanzen es sich bei den Liganden handelt, ist jedoch nicht bekannt.
In dem Forschungsprojekt untersucht Dr. Delling die PC2/PC1|1-vermittelte Signalübertragung in den primären Cilien und erforscht ihren Beitrag zur Entstehung der asymmetrischen anatomischen Strukturen des Herzens. An geeigneten normalen und gentechnisch veränderten Mäusen sollen mit biochemischen, elektrophysiologischen und neu entwickelten mikroanatomischen Methoden folgende Fragen beantwortet werden:

• Wie wird die zeitliche und räumliche Verteilung der Ca2+-Signale in den primären Cilien des Embryonalknotens reguliert? Wie unterscheidet sich die Stärke der Signale in verschiedenen Regionen des Embryonalknotens und in verschiedenen Entwicklungsstadien?
• Wie wirken sich Mutationen von PC2/PC1|1 auf die Stärke der Ionenströme in den Cilien aus? Sind möglicherweise nur Cilien auf einer Seite des Embryonalknotens betroffen? Ist der Transport von PC2/PC1|1 mit Mutationen, die zur CHD führen, in den Cilien gestört?
• Welche Gene werden generell in den Zellen des Embryonalknotens ausgeprägt? Welche Produkte dieser Gene kommen möglicherweise als Liganden für PC2/PC1|1 infrage?

Insgesamt möchte Dr. Delling neue Aufschlüsse über die Funktion der primären Cilien und ihrer Proteine für die normale Entwicklung des Herzens und die Entstehung der CHD sowie anderer angeborener Krankheiten gewinnen. Dies könnte zur Entwicklung neuartiger Therapieverfahren beitragen.