Ausgelaufene Forschungsverbünde

Der SFB 643 „Strategien der zellulären Immunintervention“ (Forschungsbericht SFB 643) besteht seit Juli 2004, Ende 2012 wurde die dritte Förderperiode (2013 bis 2016) von der DFG genehmigt. Das gemeinsame langfristige Forschungsziel ist die erfolgreiche Umsetzung immunologischen Wissens in Behandlungsverfahren, die auf einer Manipulation des Immunsystems, d. h. auf Immunintervention beruhen. Die Umsetzung von Ergebnissen der immunologischen Grundlagen- und präklinischen Forschung in die Klinik ist von beträchtlicher sozialer und ökonomischer Bedeutung. Immunologische Mechanismen spielen bei vielen Erkrankungen eine zentrale Rolle. Sie stellen einen Ansatzpunkt zur Entwicklung neuer Therapien von Krebs und entzündlichen Autoimmunerkrankungen dar, die sicherer, effektiver und kostengünstiger sein werden als die zurzeit zur Verfügung stehenden Strategien. Das Forschungsprogramm umfasst drei stark vernetzte Schwerpunkte: A) die Immunologischen Grundlagen, B) die Immunintervention im Tiermodell und C) die therapeutische Applikation im Menschen.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. G. Schuler, Hautklinik

Der seit Januar 2009 bestehende SFB 796 „Steuerungsmechanismen mikrobieller Effektoren in Wirtszellen“ (Forschungsbericht SFB 796), der im Jahr 2012 erfolgreich für eine neue Förderperiode begutachtet wurde, hat als gemeinsames Ziel die Entschlüsselung der molekularen Mechanismen der Interaktion zwischen mikrobiellen Pathogenitäts- und Wirtsfaktoren und die Entwicklung neuartiger Strategien der Immunisierung und Intervention auf Basis der erarbeiteten Wechselwirkungs-/Erkennungsmechanismen. Hierzu sollen zum einen Interaktionen zwischen bekannten Pathogenitätsfaktoren (z. B. bakteriellen Typ III-Effektoren, viralen Transportproteinen) und deren Zielstrukturen molekular beschrieben werden. Zum anderen sollen neue Pathogenitätsfaktoren und deren Funktion für die Pathogenese (z. B. Proteaseaktivität) untersucht werden.

Der von der Naturwissenschaftlichen Fakultät initiierte SFB ist interfakultär angelegt. Neben Arbeitsgruppen aus der Medizinischen und Naturwissenschaftlichen Fakultät ist auch das Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) beteiligt. Durch Einbeziehung pflanzlicher und humaner Systeme wird ein breites Spektrum möglicher Interaktionen abgedeckt, wodurch universelle und spezifische Mechanismen der Pathogenese erkannt werden sollen. Die Integration pflanzlich- und humanorientierter Arbeitsgruppen, die sich mit der Aufklärung grundlegender Mechanismen der Pathogen-Wirtsinteraktion beschäftigen, sowie die Einbindung einer zentralen Technologieplattform zur Untersuchung von Struktur-Funktionsbeziehung machen den innovativen Charakter des SFB aus. Aktuell umfasst der SFB 16 verschiedene Projekte, die sich in drei untereinander vernetzte Schwerpunkte einteilen lassen:

1. strukturelle Basis molekularer Interaktionen,
2. Reprogrammierung zellulärer Prozesse und
3. Replikationsstrukturen und Transportprozesse

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. T. Stamminger, Virologisches Institut

Das interdisziplinäre Schwerpunktprogramm „Osteoimmunologie – IMMUNOBONE – A Program to Unravel the Mutual Interactions between the Immune System and Bone“ (Forschungsbericht SPP 1468) erforscht das molekulare, zelluläre und klinische Zusammen- und Wechselspiel zwischen dem körpereigenen Immun- und Knochensystem. Das Verbundprojekt startete 2010 mit 26 Teilprojekten und einem Fördervolumen von insgesamt 7,3 Millionen Euro in die erste Förderperiode. Nach erfolgreicher Begutachtung Anfang 2013 ist das Schwerpunktprogramm für eine weitere, dreijährige Förderperiode von der DFG bewilligt worden. Der interdisziplinäre Verbund setzt sich seitdem aus 20 Arbeitsgruppen von 15 verschiedenen Forschungseinrichtungen aus den Bereichen osteologischer Orthopädie, Rheumatologie und Immunologie zusammen.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. G. Schett, Medizinische Klinik 3

Am 26.01.2010 wurde das Medical Valley EMN (Forschungsbericht Medical Valley) mit seinem Antrag „Exzellenzzentrum für Medizintechnik“ als einer von fünf Gewinnern im Spitzencluster-Wettbewerb des BMBF bekannt gegeben. Das entscheidende Alleinstellungsmerkmal des Spitzenclusters Medical Valley EMN liegt in der gemeinsamen Zielsetzung aller industrieller und akademischer Clusterpartner, nur Produkte, Dienstleistungen und Lösungen forschungsbasiert und interdisziplinär weiterzuentwickeln, die helfen, die Effektivität und Effizienz der Gesundheitsversorgung überprüfbar zu verbessern.

Im Rahmen einer begleitenden Evaluation werden die Umsetzung der Clusterstrategie wie auch die Fortschritte hinsichtlich der Erreichung der gesteckten Ziele regelmäßig überprüft. Die insgesamt 45 Spitzencluster-Projekte leisten hierzu entscheidende Beiträge. Innerhalb von zehn exemplarisch ausgewählten Projekten wurde der jeweilige Beitrag zur Steigerung der Effizienz der Gesundheitsversorgung abgeschätzt. In der Summe ergibt sich potenziell allein für Deutschland eine Reduktion der Gesundheitsausgaben von mehr als 1,4 Milliarden Euro pro Jahr bei zumindest gleichbleibender Qualität der Gesundheitsversorgung. Die Produkte und Dienstleistungen, die in den Projekten entwickelt werden, sind aufgrund ihrer Innovationshöhe sehr wettbewerbsfähig und damit geeignet, Marktanteile zu gewinnen. Das geschätzte Umsatzpotenzial für einige der Produkte und Dienstleistungen liegt bereits bei fast 2,9 Mrd. Euro im Zeitraum 2015 – 2020. Die Projektideen führten schon zu mehr als 40 erteilten Patenten und über 80 weiteren Patentanmeldungen, und die Projektergebnisse wurden in über 350 Publikationen veröffentlicht.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. Dr. h.c. J. Schüttler, Anästhesiologische Klinik

Die Klinische Forschergruppe 257: CEDER (Forschungsbericht KFO 257-CEDER) wurde 2012 an dem Universitätsklinikum Erlangen eingerichtet und wird seitdem von der DFG gefördert. Thema ist die molekulare Pathogenese und optimierte Therapie chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (CED; Colitis ulcerosa und Morbus Crohn).

Colitis ulcerosa und Morbus Crohn sind die Prototypen in Schüben verlaufender chronischer Entzündungen des Darms. Forschungsergebnisse der letzten Jahre haben zu der Erkenntnis geführt, dass neben Umwelt- und genetischen Faktoren eine fehlgesteuerte Aktivierung des intestinalen Immunsystems gegenüber der Darmflora ein zentraler pathogenetischer Faktor für die Krankheitsentstehung ist. Ziel der KFO 257 ist es, Konzepte zur Entstehung von CED zu erarbeiten und experimentell zu überprüfen, um auf der Basis dieser Erkenntnisse neue diagnostische und therapeutische Verfahren für das klinische Management dieser Erkrankungen zu entwickeln. Der translationale Forschungsansatz erfolgt in einer engen Interaktion zwischen klinisch-wissenschaftlich tätigen CED-Spezialisten und experimentell ausgewiesenen Grundlagenwissenschaftlern am Standort Erlangen. Unter anderem werden innovative Konzepte zur Beeinflussung von Angiogenese, mukosaler Wundheilung und aberranten Immunantworten erarbeitet und experimentell evaluiert. Darüber hinaus sollen Methoden zur verbesserten, individualisierten Diagnostik und Therapie der CED entwickelt und die molekularen Wirkmechanismen etablierter Therapien erforscht werden. Gelingt es der KFO 257, präklinisch erfolgreiche Therapiekonzepte zu entwickeln, wird die Erprobung in klinischen Studien angestrebt.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. C. Becker, Medizinische Klinik 1

In der Mitte des 20. Jahrhunderts haben sowohl die Nachrichtentheorie als auch die Molekulargenetik einen dramatischen Durchbruch erlebt, nämlich durch die Begründung der Informationstheorie durch Shannon im Jahr 1948, die zur heutigen Informations- und Kommunikationsgesellschaft geführt hat und durch die Entdeckung der DNA-Doppelhelix-Struktur durch Watson und Crick im Jahr 1953, die am Beginn der heutigen molekularen Genetik und ihren Anwendungen in der Medizin steht. Die Information auf der DNA wird abgelesen und übertragen, vervielfältigt, verändert (Mutationen) und dient zur Steuerung vieler Prozesse in und zwischen Zellen. Alle diese Vorgänge können mithilfe informationstheoretischer Modelle und Verfahren beschrieben und analysiert werden.
Obwohl in der Bioinformatik in den letzten Jahren zahlreiche richtungsweisende Forschungsergebnisse erzielt wurden, sind wir überzeugt, dass Informations- und Kommunikationstheoretiker gemeinsam mit Biologen und Medizinern zusätzliche Beiträge zum besseren Verständnis zellkommunikativer Vorgänge leisten können. Da die Informationsübertragung und die Codierungstheorie in der Informationstheorie abstrakt, d. h. unabhängig von der konkreten Realisierung, behandelt werden, ist zu erwarten, dass die Konzepte, Modelle und Ergebnisse sich auf molekulare Kommunikationsvorgänge anwenden lassen.
Deshalb sollen in diesem Schwerpunktprogramm ausschließlich interdisziplinäre Verbundprojekte zwischen Informations- und Kommunikationstheoretikern einerseits und Biologen und Medizinern andererseits gefördert werden. Die moderne Biologie, von vielen als Leitwissenschaft des 21. Jahrhunderts bezeichnet, befindet sich in einem Umbruch. Die Flut neuer Daten erfordert eine Integration der traditionellen Biologie mit anderen Wissenschaften. Neue theoretische Konzepte, moderne Methoden der Datenanalyse und mathematische Modelle werden eine strategische Rolle in der Molekularbiologie spielen, und dies ist nur durch eine intensive interdisziplinäre Zusammenarbeit zu erreichen. Das Schwerpunktprogramm 1395 soll dazu dienen, diese interdisziplinäre Zusammenarbeit anzuregen und zu fördern.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. H. Sticht, Institut für Biochemie

Die DFG fördert seit 2008 eine fakultätenübergreifende Forschergruppe (Forschungsbericht FOR 832) mit dem Themenschwerpunkt „Regulatoren der humoralen Immunantwort“ mit einem Gesamtvolumem von zwei Millionen Euro. An der Forschergruppe beteiligen sich sieben Wissenschaftler aus dem Institut für Biologie (Naturwissenschaftlichen Fakultät, drei Projekte) und dem UK Erlangen (Medizinische Fakultät, vier Projekte). Fünf der sieben beteiligten Projektleiter, sowohl Naturwissenschaftler als auch Mediziner, sind am NFZ angesiedelt. Die sieben Projekte erforschen in enger Kooperation die molekularen Schaltkreise, die an der Kontrolle und Regulation der Antikörper-produzierenden B-Lymphozyten beteiligt sind unter der Verwendung von Zellkultur- und Mausmodellen. Regelmäßige Treffen (z. B. im monatlichen B-Zell-Club), ein gemeinsames Konzept der Promovierendenausbildung analog dem Programm des ausgelaufenen GK 592 („Lymphozyten: Differenzierung, Aktivierung und Deviation“), die Mitarbeit an Betreuungskommissionen für Promovierende sowie wissenschaftliche Kolloquien (B-Zell-Retreat) fördern zusätzlich das gemeinsame wissenschaftliche Ziel.

Der Prozess der Stimmentstehung und auftretende Kausalitäten sind weder bei der gesunden noch bei der erkrankten Stimme völlig verstanden. Das Ziel der interdisziplinären Forschergruppe (Forschungsbericht FOR 894) ist es, ein fundiertes physikalisches Verständnis normaler und pathologischer Stimmlippendynamik und des daraus resultierenden akustischen Signals zu erhalten. Die menschliche Stimmgebung ist ein Schallmuster, das von einem komplexen Strömungsvorgang mit bewegter Geometrie erzeugt wird. In der physikalischen Analyse solcher Vorgänge gibt es nicht immer einen einzelnen, umkehrbar eindeutigen Weg der Modellbildung. Die methodische Vorgehensweise soll aus Sicht verschiedener Fachgebiete den Schlüssel zum Verständnis der Gesamtheit liefern. Die Erkenntnisse aus den Ergebnissen lassen sich somit gegenseitig ergänzen, überprüfen und verifizieren. In der internationalen Strömungsforschung und Stimmbildung stehen diese unterschiedlichen Ansätze derzeit isoliert nebeneinander. Die FOR 894 hat somit eine internationale Vorreiterrolle inne. Zur Koordination und Leitung der höchst interdisziplinären Gruppe wurde im Zentralprojekt eine von der DFG finanzierte W2-Forschungsprofessur Computational Medicine etabliert. Die wissenschaftliche Leitung hat Herr Prof. Dr.-Ing. M. Döllinger inne.

Im Förderzeitraum wurden durch FOR 894 mehr als 50 Publikationen in gelisteten wissenschaftlichen Zeitschriften und über 130 Konferenzbeiträge veröffentlicht. Fünf Mitglieder der FOR 894 wurden erstmalig auf Professuren berufen, weiteren zweien wurde der Titel apl. Professor verliehen. Zwei Mitglieder habilitieren sich. Weiterhin wurden über 20 medizinische und neun technische Doktorarbeiten während der Förderphase angefertigt.

Die ortsungebundene Forschergruppe 1228 (Forschungsbericht FOR 1228) wird seit November 2009 durch die DFG gefördert. Ziel ist die Aufklärung der molekularen Krankheitsprozesse, die zu der progressiven Herz- und Skelettmuskelschädigung bei myofibrillären Myopathien führen. In diesen Forschungsverbund aus ärztlichen, biologischen und biochemischen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sind 13 Arbeitsgruppen aus Erlangen, Bonn, Bochum, Köln, Heidelberg, Ulm und Wien eingebunden. Nach einer positiven Evaluation der Forschergruppe im Juli 2012 wurde eine zweite Förderperiode bis zum November 2015 bewilligt. Die Fördersumme der DFG für die sechsjährige Laufzeit der Forschergruppe beträgt 3,6 Millionen Euro.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. R. Schröder, Neuropathologisches Institut

METARTHROS ist ein nationales Verbundprojekt, in dem die Wechselwirkungen zwischen dem Stoffwechsel- und Gelenkerkrankungen erforscht werden. Aktuelle Forschungsergebnisse weisen auf einen Zusammenhang zwischen Gelenkerkrankungen, wie rheumatoide Arthritis und Stoffwechselerkrankungen oder Diabetes mellitus und Übergewicht, hin. Zugrundeliegende Mechanismen sowie die klinische Bedeutung dieses Zusammenhangs sind jedoch nur wenig erforscht. Ziel des Verbundprojekts ist, die pathophysiologischen Prozesse sowie den klinischen Einfluss von einer gestörten Zucker- und Energieregulierung auf Gelenkerkrankungen besser zu verstehen. Innerhalb der Projekte sollen verschiedene molekulare Mechanismen, Biomarker sowie die klinische Bedeutung von Diabetes und Übergewicht auf Arthritis aufgeklärt werden. Zudem soll die Häufigkeit von muskuloskelettalen Erkrankungen bei Diabetes-Patienten untersucht werden. Der interdisziplinäre Zusammenschluss von Rheumatologen, Diabetologen, Epidemiologen, Genetikern, Medizintechnikern aus dem Bereich Bildgebung und Orthopäden aus sieben deutschen Zentren vereint Projekte mit großer klinischer Bedeutung. Das BMBF fördert diesen Verbund im Rahmen des 2015 gestarteten nationalen Forschungsnetz „Muskuloskelettale Erkrankungen“ über vier Jahre. METARTHROS ist eine Erweiterung des erfolgreichen Konsortiums ANCYLOSS, in dem zwischen 2010 und 2013 die verschiedenen Aspekte der Knochenneubildung bei degenerativen und entzündlich rheumatischen Erkrankungen erforschte.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. G. Schett, Prof. Dr. J. Distler, PD Dr. G. Krönke, Dr. S. Finzel, Dr. J. Rech (Medizinische Klinik 3), Prof. Dr. A. Reis, PD Dr. U. Hüffmeier (Humangenetisches Institut), Prof. Dr. K. Engelke (Institut für Medizinische Physik)

Das GK 1071 „Viren des Immunsystems“ diente der strukturierten, international ausgerichteten Ausbildung naturwissenschaftlicher, aber auch medizinischer Promovierender. Getragen wurde es von einer langjährigen interdisziplinären Kooperation zwischen Wissenschaftlern der Medizinischen und Naturwissenschaftlichen Fakultäten der FAU. Die Besonderheit des GK 1071 war ein integriertes Austauschprogramm mit der Harvard Medical School (HMS). Dabei konnten Erlanger Absolventinnen und Absolventen mit einem naturwissenschaftlichen oder molekularmedizinischen Abschluss ihre Doktorarbeit im Labor eines beteiligten Professors in Boston anfertigen und damit an der FAU promovieren. Gemeinsame Retreats bildeten die Grundlage für einen intensiven Austausch zwischen den Hochschullehrern und Promovierenden aus Erlangen und Boston. Dieser direkte Kontakt verstärkte das Betreuungsprogramm und vermittelte den Kollegiaten einen unmittelbaren Einblick in den Wissenschaftsbetrieb einer der weltweit führenden Universitäten. Die dadurch erzielte Internationalisierung erweiterte die Wettbewerbsfähigkeit der Promotionsvorhaben und auch die beruflichen Perspektiven der Kollegiaten.

Zweite Förderperiode: 2009 – 2013.

Die molekulare Medizin hat durch den wissenschaftlich-technischen Erkenntnisgewinn in den letzten Jahren einen nachhaltigen Entwicklungsschub erhalten. Eine bestehende Herausforderung ist es, die Erkenntnisse der Grundlagenforschung für die klinische Praxis nutzbar zu machen. Die Etablierung von verlässlichen diagnostischen und prognostischen Markern für eine leistungsfähige molekulare Diagnostik steht bei vielen Erkrankungen erst am Anfang. Einer der wesentlichen Engpässe ist die Validierung von potenziellen Biomarkern, welche langfristig eine Therapieindividualisierung ermöglichen sollen. Es ist zu erwarten, dass eine bessere Verknüpfung der Resultate aus der Grundlagenforschung mit klinischen Befunden aus gut charakterisierten Patientenkohorten die Entwicklung und Validierung neuer Marker beschleunigen wird. Das BMBF hat zu diesem Zweck den Förderschwerpunkt „Molekulare Diagnostik“ (Forschungsbericht Molekulare Diagnostik) etabliert. Das Programm soll die molekulardiagnostische Forschung in Deutschland stärken und die Umsetzung der Ergebnisse der Grundlagenforschung zu einem medizinisch nutzbaren und wirtschaftlich verwertbaren Produkt oder Verfahren beschleunigen.

Unter der Studienleitung von Prof. Dr. S. Dittrich läuft die auf 6 Jahre angelegte multizentrische BMBF-geförderte Studie „Wirksamkeit und Sicherheit einer präventiven Therapie mit ACE-Hemmern und Beta-Blockern auf den Beginn einer linksventrikulären Dysfunktion bei Muskeldystrophie Duchenne“.

Die Studie wird innerhalb der Strukturen des Neuropädiatrischen MD-Netzes und des Kompetenznetzes für Angeborene Herzfehler durchgeführt. Deutschlandweit nehmen elf Studienzentren an der Placebo-kontrollierten, doppelblinden Studie teil. Ziel der Studie ist es herauszufinden, ob bereits eine präventive Behandlung mit Enalapril und Metoprolol bei Patienten mit gesicherter Muskeldystrophie Duchenne den Beginn einer Herzinsuffizienz hinauszögern kann und somit zu einer besseren Lebensqualität sowie einer Lebenszeitverlängerung führt.

Kontakt an der Medizinischen Fakultät: Prof. Dr. S. Dittrich, Kinderkardiologische Abteilung

Der Forschungsverbund wird im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme „Forschungsverbünde zu Muskuloskelettalen Erkrankungen“ (Forschungsbericht ANCYLOSS) gefördert, um die molekularen Mechanismen und klinischen Auswirkungen von Osteophyten („Knochenspornen“) bei Gelenkerkrankungen, wie Osteoarthrose (OA), Psoriasisarthritis (PsA) und Ankylosierende Spondylitis (AS), zu untersuchen. ANCYLOSS wurde 2010 für drei Jahre vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einem Fördervolumen von insgesamt 1,5 Millionen € bewilligt. Innerhalb der sechs interdisziplinären Teilprojekte ist die Kompetenz von unterschiedlichen wissenschaftlichen Feldern gebündelt und so eine Verbindung der Bereiche Knochenbiologie, Fettstoffwechsel, Molekularbiologie, Genetik, Tiermodelle, Bildgebung sowie der klinischen Forschung geschaffen worden. Drei der Projekte (TP 1-3) beschäftigten sich mit der Pathophysiologie der Osteophytenbildung, die drei anderen (TP 4-6) sind klinisch orientiert und zielen auf die Entwicklung von Biomarkern und den Einsatz verbesserter Bildgebung für die Osteophytenbildung ab.