Rui Benedito möchte herausfinden, wie genetische Mutationen die Biologie einzelner Zellen verändern – und welche Konsequenzen sich daraus für die Entstehung und Behandlung von Krankheiten ergeben. Dazu entwickelt sein Team genetische Werkzeuge, mit denen sich Mutationen in einzelnen Zellen sehr gezielt und nachverfolgbar erzeugen lassen. Damit können die Forschenden untersuchen, wie sich mutierte Zellen im Vergleich zu normalen Zellen über lange Zeiträume und in einem lebenden Organismus verhalten. Sie können so auch komplexe Krankheitsprozesse in einzelnen Zellen untersuchen.

Ein weiterer Schwerpunkt der Abteilung ist das Herz-Kreislauf-System. Rui Benedito und sein Team haben grundlegende Prozesse des Gefäßwachstums und der Arterienbildung entschlüsselt. Mit diesem Wissen wollen die Forschenden zum Beispiel die Neubildung von Blutgefäßen und Arterien nach einem Herzinfarkt fördern. Die Forschung schafft auch ein besseres Verständnis der Wirkung und Toxizität von Medikamenten, die das Wachstum von Blutgefäßen hemmen oder fördern.

Die Abteilung kombiniert modernste Genetik mit Bildgebung und Einzelzell-Analysen. Die entwickelten Werkzeuge wie genetische „Barcodes“ zur gleichzeitigen Analyse vieler Zelltypen haben weit über die kardiovaskuläre Forschung hinaus Bedeutung.