DFG-Sonderforschungsbereiche
Sonderforschungsbereich (SFB) 1278: Polymerbasierte Nanopartikel-Bibliotheken für die Entwicklung zielgerichteter anti-inflammatorischer Strategien (PolyTarget)
Ziel des SFB PolyTarget ist die Entwicklung neuer Strategien zur Behandlung von Entzündungszuständen, die durch Infektionen ausgelöst wurden. Zentral ist hierbei der Entwurf maßgeschneiderter Nanopartikel als Wirkstoffträger.
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Etwa 25 Prozent aller Intensiv-Patienten erleiden eine nicht therapierbare Muskelschwäche, die Critical-Illness-Myopathy (CIM). Bei Sepsis-Patienten sind Entzündungen im Muskel mit der Entwicklung von CIM assoziiert. Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass entzündliche Signalwege zu altersbedingten Beeinträchtigungen von Muskelstammzellen beitragen.
Die Forschungsgruppe Rudolph hat kürzlich ein Protein-Genfragment, HoxM, identifiziert, welches das Potenzial hat, die Entzündungs- und Alterungssignale zu verringern und dadurch die Vermehrung aktivierter Stammzellen in Kultur zu verbessern. Das neu entdeckte Fragment könnte somit zur Senkung der Entzündungen bei Sepsis-induzierter CIM führen.
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Die Leber spielt eine zentrale Rolle in der Pathogenese einer lebensbedrohlichen Sepsis. Ein Schlüsselereignis bei infektionsbedingtem Leberversagen ist die gegenseitige Beeinflussung von parenchymalen Zellen und Immunzellen, insbesondere der gewebeansässigen Makrophagen (Kupfferzellen) und der infiltrierenden Neutrophilen. Die Ziele dieses Projekts sind die Untersuchung der dynamischen Immunzellzusammensetzung bei Sepsis sowie die Hemmung der Rekrutierung von Entzündungszellen.
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SFB 1310: Vorhersagbarkeit in der Evolution
Traditionell befasst sich die Evolutionsbiologie mit der Rekonstruktion von vergangenen Prozessen und Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Arten über lange Zeiträume hinweg. Aber können wir die Art und Weise sowie Ergebnisse zukünftiger Evolutionsprozesse zumindest über kurze Zeitspannen vorhersagen?
Wir untersuchen diese Frage in sich schnell entwickelnden Systemen, darunter Mikroben im Labor, Viren, Immunsysteme und Krebszellen. Wir entwickeln Vorhersagemethoden für wichtige Prozesse in diesen Systemen, darunter die Evolution von Arzneimittel-Resistenzen und von Antigenität, die Evolution von Antikörpern in Immunsystemen und die Ko-Evolution von Pathogenen und ihren Wirts-organismen. Um Evolution vorhersagen zu können, müssen wir genetische, phänotypische und Veränderungen der Umwelt verknüpfen mit kausalen und reproduzierbaren Einflüssen auf Funktion und Fitness von Organismen. Um solche Effekte abzubilden, analysieren wir im großen Stil parallele und zeitaufgelöste Evolutionsprozesse in Experiment und Theorie.
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Wir verfolgen experimentell die Evolution von Immunrepertoires und Mikroben in Killifischen, einem Modellorganismus für die Alterung von Wirbeltieren. Im Rahmen des Projekts wird ein Ansatz erarbeitet, um die ko-evolutive Dynamik der B-Zellen-Diversität im Fisch, der mikrobiellen Zusammensetzung und der genetischen Veränderungen bei Mikroben während der gesamten Lebensspanne des Wirtsorganismus vorherzusagen. Unsere Vorhersagen werden Auswirkungen dieser Dynamiken auf individuelles Altern berücksichtigen.
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SFB/Transregio (TRR) 127: Biologie der xenogenen Zell- und Organtransplantation - vom Labor in die Klinik (Xenotransplantation)
Der TRR 127 zielt darauf ab, die Biologie hinter der Xenotransplantation von Zellen, Geweben und Organen zu ergründen und evidenzbasierte Konzepte zu erarbeiten, die die Xenotransplantation von Inselzellen der Bauchspeicheldrüse, von Herzgefäßen und Herzen von Spenderschweinen zu Primaten vom Experiment bis hin zur klinischen Anwendung bringen.
Dafür wurde eine Arbeitsgemeinschaft gegründet, der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Grundlagen- und angewandten Forschung angehören, darunter Immunologen, Gentechniker, Zellphysiologen, Virologen und Transplantationschirurgen angehören.
Das übergeordnete Ziel ist, die verbleibenden Hürden zu überwinden und die Daten zu Effizienz und Sicherheit zu generieren, die nötig sind, um Protokolle für klinische Studien in Europa und andernorts einreichen zu können.
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In der aktuellen, zweiten Förderperiode sollen Behandlungsmethoden eingehend evaluiert werden, die eine Abstoßung des Transplantats verhindern mit dem Ziel, das Ergebnis der klinischen Transplantation von pankreatischem Inselzellen zu verbessern.
Wir werden uns insbesondere darauf konzentrieren, die unmittelbare, über den Blutkontakt vermittelte Entzündungsreaktion (instant blood-mediated inflammatory reaction, IBMIR) zu vermindern, indem wir potenzielle Inhibitoren oder genetisch veränderte Inselzellen von Spenderschweinen zur Behandlung einsetzen. Zudem werden wir die Rolle der Blutgerinnung und der Komplementkaskaden evaluieren, die möglicherweise zur IMBIR beitragen, und wir werden die Mechanismen der späten Abstoßung von Transplantaten in hervorragend humanisierten Mausmodellen untersuchen. Hervorzuheben ist, dass die verschiedenen Behandlungsoptionen hinsichtlich ihres Potenzials Diabetes zu heilen in vivo validiert werden.
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