Geförderte 2025/2026

1. Geförderte Projekte 2025/2026

Geförderte Projekte 2025/2026

Irena Drozd

Projekttitel: Determining minimally invasive alternatives to glucose, proinsulin and c-peptide in early-stage type 1 diabetes
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin

Projektbeschreibung
Bei Typ 1 Diabetes (T1D) handelt es sich um die häufigste chronische Stoffwechsel-erkrankung im Kindesalter, von der etwa 4 von 1000 Kinder in Deutschland betroffen
sind. Die Inzidenz ist seit Jahren steigend. T1D wird durch eine Autoimmunreaktion gegen die insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse ausgelöst. Häufig wird T1D erst erkannt, wenn schwerwiegende Komplikationen auftreten. So hatten im Jahr 2023 36 % der Patienten an unserer Kinderklinik eine Ketoazidose bei Manifestation, sachsenweit 39 % und deutschlandweit 32 %.

Der zugrundeliegende Autoimmunprozess beginnt jedoch bereits Monate bis Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome. Ein T1D kann unabhängig von der aktuellen Stoffwechselsituation bereits diagnostiziert werden, wenn mindestens 2 diabetes-spezifische Antikörper nachgewiesen wurden. Ein Screening auf das Vorliegen eines T1D ermöglicht eine frühzeitige Diagnose, ein lebensbedrohlicher Krankheitsverlauf kann durch Schulung der Familien und Etablierung von Stoffwechselkontrollen verhindert werden.

Für die Prognose hinsichtlich des Voranschreitens der Erkrankung ist bisher vor allem die
Durchführung eines oralen Glukosetoleranztestes (oGTT) maßgeblich. Der oGTT wird unserer Erfahrung nach von den Eltern, Kindern und Jugendlichen aufgrund seiner Invasivität und des zeitlichen Aufwands als belastend empfunden. Zur Vereinfachung wurde bereits in mehreren Studien bei Erwachsenen die Durchführung eines kapillären oGTT im häuslichen Umfeld erprobt. Bislang gibt es keine publizierten Daten bezüglich der Durchführung eines kapillären oGTT im Kindesalter.

Für das geplante Projekt sollen Kinder und Jugendliche mit T1D Frühstadium rekrutiert und 2 oGTT innerhalb von 3 Wochen mit folgender Fragestellung durchgeführt werden:
1) Ist ein oGTT perspektivisch auch im häuslichen Setting durchführbar?
2) Hilft die minimalinvasive Bestimmung der Proinsulin/C-Peptid-Ratio die Kinder zu identifizieren, die schneller insulinpflichtig werden?

Die Durchführung des oGTT im häuslichen Umfeld würde die Belastung der Familien verringern und das Gesundheitssystem entlasten. Bei Ausweitung des Screenings können immer mehr Kinder und Jugendliche mit einem Frühstadium des T1D identifiziert werden.

Carina Fabian, PhD

Projekttitel: The role of EGFL7 in Glioblastoma cell invasion
Struktureinheit: Institut für Anatomie

Projektbeschreibung
Eine große Herausforderung für die effektive Behandlung des bösartigen Gehirntumors Glioblastom (GBM) stellt das invasive Potenzial dar, welches eine kurative Tumorresektion nicht zulässt. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, neue therapeutische Faktoren zu identifizieren.

Ein solcher Faktor könnte das epidermale Wachstumsfaktor-ähnliche Protein 7 (EGFL7) sein, ein von Endothelzellen sekretierter, angiogener Faktor, der in die extrazelluläre Matrix abgegeben wird und Neurogenese wie auch Angiogenese fördert. Interessanterweise wurde gezeigt, dass EGFL7 die Invasion verschiedener Krebsarten beeinflusst.

Um herauszufinden, ob EGFL7 auch die GBM-Zellinvasion beeinflusst, werden wir Zellmodelle mit unterschiedlichen Invasionskapazitäten einsetzen, darunter patient-derived GBM-Zelllinien und orthotopische Xenografts. Da GBM-Zellen selbst kein EGFL7 exprimieren, werden wir zuerst EGFL7-Überexpressionen in diesen Modellen generieren. Als nächstes werden in vitro Transwell- und Sphäroid-Assays, ex vivo Gehirnschnittkulturen und in vivo Mausmodelle implementiert, um den Einfluss von EGFL7 auf die GBM-Zellinvasion zu untersuchen. Zusätzlich werden immunhistochemische Färbungen von murinen Gehirnschnitten sowie Durchflusszytometrie durchgeführt, um die GBM-Invasion quantitativ zu analysieren. Des Weiteren werden die invasiven und nicht-invasiven Zellen für eine RNA-Sequenzierung aus dem Gehirn sortiert, um unterschiedlich exprimierte Gene und potenzielle Interaktionspartner von EGFL7 zu bestimmen. Dies wird dazu beitragen, neuartige therapeutische Faktoren zu identifizieren, die in Kombination mit dem Anti-EGFL7-Antikörper Parsatuzumab auf ihr Potenzial zur synergistischen Verringerung des invasiven Potenzials von GBM-Zellen getestet werden.

Link zur Webseite: https://tu-dresden.de/med/mf/ana/forschung

Dr. med. Jan Fischer

Projekttitel: Identifizierung und Beschreibung einer neuen erblichen autosomal-dominanten Ataxie
Struktureinheit: Institut für Klinische Genetik

Projektbeschreibung
Das Ziel des Projektes ist eine neue erbliche, autosomal-dominante Ataxie zu identifizieren und zu charakterisieren, indem zahlreiche eng verwandte Personen untersucht werden, welche unter fortschreitenden Koordinations-, Gang- und Sprachstörungen leiden. Autosomal-dominante Ataxien sind eine Gruppe neurodegenerativer Erkrankungen, die das Kleinhirn betreffen und häufig durch genetische Veränderungen, einschließlich repetitiver DNA-Sequenzen, sogenannter “Short-Tandem-Repeats” (STRs), verursacht werden. Trotz moderner diagnostischer Möglichkeiten wie der Short-Read-Genomsequenzierung bleibt die Ursache bei einem Großteil der hereditären Ataxien, wie auch in der vorliegenden Patientenkohorte, ungeklärt. Dies liegt an den Einschränkungen bei der Erkennung bestimmter genetischer Varianten, insbesondere STRs, aber auch daran, dass nur ein Bruchteil der assoziierten Gene bisher bekannt ist.

Um diese Herausforderung zu bewältigen, wird das Projekt Long-Read-Sequenzierungstechnologien einsetzen, die in der Lage sind, repetitive DNA-Regionen zu erfassen und Repeat-Expansionen zu identifizieren. Ergänzende bioinformatische Analysen können die Suche auf spezifische genomische Regionen eingrenzen, die von den betroffenen Personen geteilt werden, mit einem besonderen Fokus auf Gene, die im Kleinhirn signifikant exprimiert werden. Dies kann die Identifikation einer neuen genetischen Ursache ermöglichen und neue Einblicke in die Krankheitsmechanismen und die Pathogenese hereditärer Ataxien erlauben. Die besondere Verfügbarkeit multipler eng verwandter Personen bietet eine außergewöhnliche Gelegenheit, gemeinsame genetische Faktoren zu untersuchen und eine klare Verbindung zwischen Genotyp und Phänotyp herzustellen. Langfristig zielt das Projekt darauf ab, eine internationale Patientenkohorte aufzubauen, um die Ergebnisse zu validieren und so zur Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit, der Prognose und zur Ausarbeitung potenzieller therapeutischer Ansätze beizutragen.

Hernan Inojosa

Projekttitel: Bridging Brain Age Gap as Marker of Neurondestruction in Multiple Sclerosis: A novel Artificial Intelligence-based multidimensional approach integrating Clinical and Serum Biomarkers
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Neurologie

Projektbeschreibung
Das MeDDrive-Projekt „Bridging Brain Age Gap as Marker of Neurodegeneration in Multiple Sclerosis“ untersucht den Brain Age Gap (BAG) – die Differenz zwischen dem biologischen und dem chronologischen Alter des Gehirns. BAG wurde in anderen Bereichen wie Schlaganfall- und Demenzforschung bereits mit schlechteren klinischen Outcomes, wie kognitivem Abbau und funktionellen Einschränkungen, in Verbindung gebracht. In der Multiplen Sklerose könnte der BAG ein wichtiger Frühmarker für neurodegenerative Prozesse oder beschleunigtes Altern sein, mit weitreichenden Implikationen für die Prognose und Therapieplanung.

Wir arbeiten eng mit unseren Kooperationspartnern, darunter das Else Kröner Fresenius Center (EKFZ) für Digital Health und jung diagnostics GmbH, zusammen. Das Projekt zielt darauf ab, ein KI-basiertes Modell zur Berechnung des biologischen Gehirnalters anhand von MRT-Daten zu validieren. Zusätzlich untersuchen wir die Korrelation von BAG klinischen, serologischen und strukturellen Markern, darunter Glial fibrillary acidic protein (GFAP), okulare Kohärenztomographie (OCT), oder multimodale Ganganalysen.

Durch die Integration dieser Daten möchten wir die Möglichkeiten zur personalisierten Therapieplanung und zur besseren Vorhersage des Krankheitsverlaufs bei MS verbessern und innovative Marker wie den BAG in die klinische Praxis überführen.

Weitere Informationen finden Sie auf der Seite des Zentrums für klinische Neurowissenschaften: https://zkn.uniklinikum-dresden.de/

Tim Kramer

Projekttitel: Effekte und Wirkmechanismen der nicht-intubierten, assistierten Einlungenbeatmung am Schwein (OLVspont)
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie

Projektbeschreibung
Operationen an der Lunge stellen nicht nur für den Operateur, sondern auch für den Anästhesisten häufig eine Herausforderung dar. Aufgrund des Eingriffs an einem Lungenflügel, steht zur Beatmung nur der Andere zur Verfügung. Postoperative pulmonale Komplikationen (PPC) aufgrund der Einlungenbeatmung (ELV) kommen bei bis zu 46% der Patienten vor. Somit 4-5mal häufiger als bei anderen Eingriffen. Dazu gesellt sich unumgänglich die durch den Eingriff verursachte Schädigung der operierten Lunge.

Das relativ neue Verfahren der nicht-intubierten ELV und video-assistierten Thorakoskopie (NIVATS) ermöglicht thoraxchirurgische Operationen ohne endotracheale Intubation und unter Erhalt der Spontanatmung. Ob der Wegfall der potentiell schädigenden kontrollierten, intubierten ELV tatsächlich mit geringer ausgeprägter oder gar verhinderter beatmungsinduzierter Lungenschädigung einhergeht und dementsprechend auf Parenchym-Ebene tatsächlich Lungen-protektiv ist, ist aktuell unklar und soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens untersucht werden.

In einem randomisiert, kontrollierten Großtierversuch simulieren wir eine thoraxchirurgische Operation. Die Beatmung und das Atemwegsmanagement erfolgen nach klinischem Standard in kontrollierter, intubierter ELV in der einen, und im Sinne der NIVATS mit erhaltener Spontanatmung, und Larynxmaske in der anderen Gruppe. Regelmäßige Computertomographien, Analysen der Beatmungsmechanik und Blutgasanalysen während des Eingriffs zeigen die Auswirkungen auf Atemgasverteilung, Lungenmechanik und Oxygenierung. Zudem wird mittels abschließender histologischer Untersuchungen und einer Positronenemissionstomographie das Ausmaß an stattgehabter struktureller sowie entzündlicher Schädigung der Lungen erfasst.

Wir erhoffen uns von dieser Arbeit tiefere Einblicke in eine Beatmungsstrategie, die das Potential hat das perioperative Risiko von Patienten zu minimieren, welche im Besonderen auf eine gute Funktion ihres nicht-operierten Lungenflügels angewiesen sind.

Link zur Website: www.uniklinikum-dresden.de/de/das-klinikum/kliniken-polikliniken-institute/ane/forschung

Chiara Löffler

Projekttitel: Histologie- und ctDNA-basierte Risikostratifizierung für Darmkrebs
Struktureinheit: Else Kröner-Fresenius-Zentrum für Digitale Gesundheit / Medizinische Klinik I

Projektbeschreibung
Künstliche Intelligenz (KI), insbesondere Deep Learning (DL), revolutioniert die Onkologie, indem sie die Analyse komplexer medizinischer Daten wie histopathologischer Bilder und molekularer Biomarker ermöglicht. Diese innovativen Ansätze decken oft für Menschen unsichtbare Muster auf und liefern neue Erkenntnisse zur Krebsprognose und -behandlung.

Das HIBRID-Projekt zielt darauf ab, die Stratifizierung von Patient:innen mit Darmkrebs zu verbessern, indem DL-Analysen von histologischen Daten mit Biomarkern der zirkulierenden Tumor-DNA (ctDNA) kombiniert werden. Auf Basis anonymisierter Daten von zwei unabhängigen internationalen Kohorten soll ein prädiktiver DL - Risikoscore entwickelt werden. Hochrisiko-Patient:innen können so frühzeitig erkannt und mit individuell angepassten Therapien behandelt werden. Neben diesem Hauptziel plant das Projekt in weiteren Phasen, auch andere klinisch relevante Fragestellungen zu untersuchen, wie z. B. die zeitlichen Dynamiken von ctDNA und deren Einfluss auf Therapieentscheidungen.

Link zur Webseite: https://linktr.ee/chiara.loef

Dr. med. Loreen Natusch

Projekttitel: Die Auswirkungen des intratumoralen Mikrobioms auf das Immunzellinfiltrat des Pankreaskarzinoms
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie

Projektbeschreibung
Das duktale Adenokarzinom des Pankreas (PDAC) hat eine verheerende Prognose mit einer 5-Jahresüberlebensrate von nur 13%. Neue Therapien brachten bislang keine durchschlagenden Erfolge. Ein Grund dafür ist ein komplexes Tumormilieu, das bis heute nur unzureichend verstanden ist. Ein potenzieller Faktor der dieses komplexe Konstrukt beeinflussen könnte ist das Mikrobiom im Tumorgewebe. Inzwischen wurde für zahlreiche Krebserkrankungen die intratumorale bakterielle Besiedlung nachgewiesen. Zudem konnte man in verschiedenen Krebsentitäten zeigen, dass sowohl der Tumorprogress als auch das Ansprechen auf bestimmte Therapien in Zusammenhang zum intratumoralen Mikrobiom stehen. Mit Hilfe immunhistochemischer Färbungen konnte man immunologische Nischen im PDAC identifizieren, wobei diese immunologisch heißen Areale eine deutlich stärkere bakterielle Besiedlung zeigten. Die Eradikation der T-Zellen führte zu einem deutlichen Abfall des mikrobiellen Infiltrates, was einen direkten Zusammenhang zwischen den T-Zellen und dem Mikrobiom vermuten lässt.

Ziel des Projektes ist durch eine gezielte Analyse der Taxonomie sowohl von Tumor- und Normalgewebe als auch der angrenzenden Sekrete (Pankreas-, Galle- und Duodenalsekret) die mikrobielle Zusammensetzung zu untersuchen. Konkret wird der Einfluss der intratumoralen bakteriellen und mycotischen Besiedlung auf die Dichte und Lokalisation zytotoxischer CD8⁺ T-Zellen sowie die Expression von inhibitorischen Immuncheckpoints analysiert. Durch die Analyse der mikrobiellen Zusammensetzung anatomisch benachbarter Regionen des Pankreas, kann deren potenzieller Einfluss auf das intratumorale Mikrobiom untersucht werden.

Dr. med. univ. Dr. rer. medic. Johannes Petzold

Projekttitel: Machbarkeit und potenzielle Wirksamkeit eines gruppenbasierten Elterntrainings als neuer Bestandteil der integrierten Versorgung von Eltern mit Methamphetaminabhängigkeit
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie

Projektbeschreibung
Der Methamphetaminkonsum nimmt weltweit weiter zu und hat in zahlreichen Ländern bereits epidemische Ausmaße erreicht. Diese Eskalation stellt eine enorme Belastung für konsumierende Personen, deren Kinder, Familien und Gemeinschaften dar, da Methamphetamin zunehmend eine Ursache für Kriminalität, Morbidität und Mortalität ist.

Da die Inanspruchnahme von Gesundheitsdiensten durch diese vulnerable Bevölkerungsgruppe sehr gering ist und zu spät erfolgt, nutzt die Initiative „Mama, denk an mich!“ (MAMADAM) die einzigartigen Chancen von Schwangerschaft und Elternschaft, um schwangere Frauen und junge Mütter zu unterstützen, den Konsum von Methamphetamin zum Wohl ihrer Kinder einzustellen. MAMADAM hat sich zu einer niedrigschwelligen integrierten Versorgung von werdenden und jungen Eltern mit Methamphetaminabhängigkeit entwickelt, die durch die Kliniken für Psychiatrie, Geburtshilfe und Kinderheilkunde am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden in Kooperation mit den Suchtberatungs- und Behandlungsstellen sowie Jugendämtern angeboten wird.

Die MeDDrive-Förderung ermöglicht es, die Machbarkeit und potenzielle Wirksamkeit des gruppenbasierten Elterntrainings SHIFT als neuen Bestandteil von MAMADAM zu evaluieren und damit die Methamphetamin-spezifische integrierte Versorgung stärker auf die Genesung und Resilienz der gesamten Familie auszurichten.

Dr. rer. nat. Astrid Prochnow

Projekttitel: Neurophysiologische Prädiktoren in der medikamentösen Behandlung von ADHS: Die Rolle der willentlichen Thetaband-Modulierbarkeit für die MPH-Responsivität
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie und -psychotherapie

Projektbeschreibung
Bei der Behandlung von ADHS, einer häufigen kinder- und jugendpsychiatrischen Störung, profitieren oft nicht alle Patienten gleichermaßen von der First-Line-Behandlung mit Methylphenidat (MPH). Eine individualisiertere Auswahl der pharmakologischen Behandlung könnte daher Betroffenen und ihren Familien helfen. Das Projekt soll untersuchen, ob die Wirksamkeit von MPH bereits vor Behandlungsbeginn vorhergesagt werden kann, basierend auf der willentlichen Kontrolle über die eigene Gehirnaktivität. Eine Studie mit gesunden Erwachsenen konnte bereits zeigen, dass nach einmaliger MPH-Einnahme insbesondere diejenigen Probanden eine bessere Inhibitionsleistung zeigten, welche eine hohe willentliche Modulierbarkeit des Thetafrequenzbandes zeigten. Diesem Vorbefund folgend, soll auch bei Patientinnen und Patienten mit ADHS vor einer geplanten Behandlung mit MPH die willentliche Modulierbarkeit des Thetafrequenzbandes sowie die Symptomatik und die Inhibitionsfähigkeit vor Behandlungsbeginn erfasst werden. Acht Wochen nach Beginn der Behandlung werden Symptomatik und Inhibitionsfähigkeit erneut erhoben. Wenn Patienten mit besserer Modulierbarkeit des Thetafrequenzbands stärker von einer MPH-Behandlung profitieren, könnte dies die Basis für eine individualisiertere Medikamentenauswahl schaffen.

Dr. Jules Schneider

Projekttitel: Sleeping soundly: auditorische Stimulation von Schlafoszillationen in der bipolaren Störung
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Psychiatrie & Psychotherapie

Projektbeschreibung
Die bipolare Störung (BD) ist eine schwere affektive Erkrankung, die durch wiederkehrende (hypo-) manische und depressive Episoden gekennzeichnet ist. BD betrifft mehr als 1 % der Weltbevölkerung, deren Lebensqualität, körperliche Gesundheit und kognitive Funktionsfähigkeit durch die Erkrankung erheblich beeinträchtigt werden. Kognitiv erleben Menschen mit BD häufig Defizite in den Bereichen Gedächtnis, exekutive Funktionen und Aufmerksamkeit, unabhängig von der Art der aktuellen Stimmungsepisode. Darüber hinaus sind Schlafstörungen (sowohl Makro- als auch Mikrostruktur, d.h. Schlafphasen und Gehirnoszillationen) bei BD weit verbreitet. Interessanterweise deuten vergangene Studien darauf hin, dass Schlafstörungen bei BD häufig dem Erkrankungsbeginn um mehrere Jahre vorausgehen, was auf eine potenziell ursächliche Rolle des Schlafs bei der Ätiologie der Erkrankung hinweisen könnte. Schlaf spielt eine entscheidende restaurative Rolle bei der Unterstützung unserer kognitiven Funktionsfähigkeit. Spezifische Schlaf-Oszillationen, insbesondere langsame Gehirnwellen („slow oscillations“) und Schlafspindeln, die eine effektive kognitive Performanz durch Konsolidierungsprozesse über Nacht fördern, sind bei BD verändert.

Im vergangenen Jahrzehnt wurde eine nicht-invasive Technik, genannt „Closed-Loop Auditory Stimulation (CLAS)“, entwickelt, um Schlaf-Oszillationen gezielt zu stimulieren. CLAS beobachtet live die Aktivität des schlafenden Gehirns mittels EEG und spielt auf die neuronale Depolarisation zeitlich abgestimmt kurze akustische Stimuli ab, um so die Aktivität von langsamen Gehirnwellen und Schlafspindeln zu boosten, und unterstützt damit nächtliche kognitive Prozesse. Bislang gibt es vielversprechende Ergebnisse aus verschiedenen Patientengruppen, einschließlich Depression, Schizophrenie und Epilepsie, jedoch wurde CLAS noch nicht bei Menschen mit BD getestet. Diese Studie wird CLAS in einer ambulanten Gruppe von Personen mit BD als frühen Machbarkeitsnachweis testen, um die Entwicklung zukünftiger neuartiger Schlafinterventionen bei BD anzustoßen.

Link zur Webseite: https://www.researchgate.net/profile/Jules-Schneider-2

Dr. med. Martin Schneider

Projekttitel: Deep Learning basierte Whole Slide Imaging-Analyse von Knochenmarkhistologien zur Identifikation digitaler Biomarker und zur Prädiktion von Therapieansprechen und Gesamtüberleben
Struktureinheit: Medizinische Klinik und Poliklinik I

Projektbeschreibung
Die Analyse von Knochenmarkausstrichen und -biopsien ist zentral für die Diagnose und das Therapiemonitoring der akuten myeloischen Leukämie (AML). Aktuelle Verfahren sind jedoch zeitaufwändig, erfordern Fachkenntnisse und zeigen diagnostische Variabilität.

Mit Hilfe von Deep Learning können komplexe Muster erkannt und die Diagnostik automatisiert werden. In Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppen konnte anhand von Knochenmarksausstrichen ein Deep Learning Modell entwickelt werden, welches AML erkennt. Es exisitieren aber keinerlei Anwendungen von Knochenmarkhistologien. Aufgrund des erhaltenen Mikromilieus und der erhaltenen Zell-Zell-Komposition könnten Knochenmarkhistologien entscheidend zur besseren Diagnostik inkl. Digitaler Biomarker und auch Risikostratifizierung hinsichtlich Therapieansprechen und Gesamtüberleben beitragen. In dem vorliegenden Projekt soll daher gemeinsam im Verbund mit dem Helmholtz Zentrum München, dem Klinikum der LMU München sowie dem Univeristätsklinikum Erlangen ein Deep Learnng Modell entwickelt werden, um Histologien von AML zu analysieren.

Dr. med. Hannah Siedel

Projektitel: Charakterisierung der Aktivität der NLRP3-, AIM2- und NLRC4 Inflammasome bei Frühgeborenen und reifen Neugeborenen
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin

Projektbeschreibung
Die Inflammasom-Caspase-1-Signalwege des angeborenen Immunsystems sind proinflammatorische Signalwege, welche nach ihrer Aktivierung zu einer Freisetzung von Interleukin-1β (IL-1β) führen und an der Pathogenese einer Vielzahl von Erkrankungen beteiligt sind. Bislang unverstanden ist der Widerspruch zwischen reduzierter Aktivierung der Caspase-1 Aktivität bei Neugeborenen und der Ausprägung von neonatalen Krankheitsbildern wie der bronchopulmonalen Dysplasie (BPD) oder der hypoxisch ischämischen Enzephalopathie (HIE), bei denen eine verstärkte Caspase-1 Aktivität nach Inflammasom-Aktivierung bekanntermaßen an der Pathogenese beteiligt ist.

Im Rahmen dieses Projektes sollen die Inflammasom-Caspase-1 Signalwege (NLRP3, AIM2 und NLRC4) bei Früh- und Neugeborenen anhand eines etablierten Vollblut-Assays detailliert charakterisiert werden. Untersucht werden Vollblut- und Nabelschnurblutproben der Früh- und Neugeborenen im Vergleich zu Vollblut gesunder junger Erwachsener.

Ziel des Projektes ist es die peri- und postnatale Rolle der Inflammasom-Aktivierung beim Früh- und Neugeborenen besser zu verstehen. Mit den Ergebnissen der Studie können bezüglich der Pathogenese von proinflammatorischen Erkrankungen des Früh- und Neugeborenen möglicherweise therapierelevante Erkenntnisse gewonnen werden.

Jonas Steinhäuser

Projekttitel: Ein Foundation Model für endoskopische retrograde Cholangiopankreatikographie (ERCP) – Videoanalyse endoskopischer Untersuchungen mit künstlicher Intelligenz
Struktureinheit: Else Kröner-Fresenius-Zentrum für Digitale Gesundheit / Medizinische Klinik und Poliklinik I

Projektbeschreibung
Die endoskopisch retrograde Cholangiopankreatikographie (ERCP) ist ein komplexes diagnostisch-therapeutisches Verfahren zur Untersuchung und Intervention bei Pathologien des pankreatikobiliären Systems. Zu den häufigeren Komplikationen zählen verspätete Nachblutungen nach der Intervention sowie die Post-ERCP-Pankreatitis. Derzeit stehen keine verlässlichen prognostischen Marker zur Verfügung, um das Risiko dieser Komplikationen präzise vorherzusagen. Daher ist eine engmaschige Überwachung der Patient:innen im postinterventionellen Verlauf notwendig.

Daher soll in diesem Projekt ein Foundation Model entwickelt werden, eine auf selbstüberwachtem Lernen basierende Form eines Künstliche-Intelligenz-Algorithmus (KI), das anhand der endoskopischen Videos von ERCP-Untersuchungen die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der genannten Komplikationen vorhersagen kann. Dieser Ansatz zielt darauf ab, das medizinische Personal zu entlasten und die Patient:innensicherheit zu verbessern.

Dr. med. Timmy Strauß

Projekttitel: Secondary Pneumonia in Early Life: Systemimmunologische Charakterisierung der frühen Immunantwort bei (sekundären) bakteriellen Pneumonien im Kindes- und Jugendalter
Struktureinheit: Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin

Projektbeschreibung
Seit der Corona-Pandemie sind bakterielle Pneumonien im Kindes- und Jugendalter wieder auf dem Vormarsch und umfassen neben klassischen Erregern wie S. pneumoniae und H. influenzae unerwartet häufig auch invasive Gruppe-A-Streptokokken. Unklar ist, welche Rolle in diesem Zusammenhang virale Primärinfektionen spielen. Denn diese können durch spezifische Immundysregulationen, Reduktion der mukosalen Immunität und Destruktion der Schleimhautbarriere entscheidend beeinflussen, welche individuellen immunologischen Strategien dem Organismus noch zur Verfügung stehen, um Bakterien effektiv zu bekämpfen.

Ziel des Projektes ist es, die prädisponierenden Faktoren für einen schweren Verlauf einer Pneumonie durch die Kombination eines massenzytometrischen Messverfahrens und maschineller Datenanalyse aufzuklären. Zielgruppe sind Kinder und Jugendliche, die an einer schwer verlaufenden Pneumonie erkranken, mit und ohne Nachweis einer viralen Primärinfektion. Durch Analyse der klinischen und experimentellen Daten extrahieren wir mit Hilfe maschinellen Lernens aussagekräftige Prädiktoren, die eine Vorhersage zur Anfälligkeit und Verlauf sekundärer Pneumonien erlauben. Weiterhin versprechen wir uns, durch die Erstellung des Immunreaktionsprofils virusspezifische Pathomechanismen aufzudecken, die langfristig effektivere Therapiestrategien ermöglichen.

Dr. med. Wulf Tonnus

Projekttitel: NINJ1-mediierte Ruptur der Plasmamembran als regulatorisches Element der Ferroptose im akuten Nierenversagen
Struktureinheit: Medizinische Klinik und Poliklinik 3, Fachbereich Nephrologie

Projektbeschreibung
Bis zu 850.000.000 Personen weltweit haben eine chronische Niereninsuffizenz (CKD), welche mittlerweile eine führende Todesursache darstellt. In den letzten Jahren konnten große therapeutische Fortschritte wurden erzielt, um den kontinuierlichen Verlust der Nierenfunktion, beispielsweise bei diabetischer Nephropathie, zu reduzieren. Dennoch führen Episoden von akuten Nierenschädigungen (AKI) zu einem irreversiblen Funktionsverlust, ohne dass therapeutische Optionen jenseits unterstützender Maßnahmen verfügbar wären – somit verbleiben sie ein wesentlicher Faktor für die Progression der CKD. Unsere Vorarbeiten haben gezeigt, dass verschiedene Modi von reguliertem Zelltod die strukturelle Nierenschädigung bestimmen, insbesondere im tubulären Kompartiment. Im Gegensatz zu früheren Annahmen sind sowohl Apoptose als auch Nekrose streng regulierte Prozesse, was Therapien, die auf den Zelltod abzielen, zu einer attraktiven Option macht. Im Unterschied zu Caspase-vermittelten Mechanismen wie Apoptose und Nekroptose wird Ferroptose durch eisenvermittelte Lipidperoxidation verursacht, die durch Systeme wie GPX4 und AIFM2 kontinuierlich antagonisiert werden muss. Beim AKI werden diese Systeme jedoch übermannt und es kommt zu ausgedehnter Ferroptose. Typisch für nekrotische Formen des Zelltodes ist, dass die Integrität der Plasmamembran früh verloren geht, was zur Freisetzung von intrazellulärem Inhalt führt, welcher Zellen des angeborenen Immunsystems aktiviert. Umgekehrt modulieren diese Zellen erneut die Modi des Zelltodes; dieses Konzept wird als Nekroinflamamtion bezeichnet.

Interessanterweise wurden kürzlich regulatorische Mechanismen identifiziert, die downstream der Lipidperoxidation gegen den Verlust der Plasmamembran-Integrität während der Ferroptose schützen. Während ein Teil der beschädigten Membranen durch den ESCRT-Komplex entfernt wird, wurde NINJ1 als zentraler Regulator der Plasmamembranruptur in allen Formen des regulierten Zellsterbens identifiziert. NINJ1 weist zwei Transmembranregionen und eine N-terminale Oligomerisierungsdomäne auf, wodurch es therapeutisch angreifbar ist. Die bisherige Forschung konzentrierte sich primär auf angeborene Immunzellen, während die Rolle von NINJ1 in epithelialen Zellen, wie renalen Tubuli, und dessen Einfluss auf die Nekroinflammation im AKI weitgehend unerforscht blieb. In diesem Projekt sollen Zellkulturansätze, renale Tubulusorganoide, translationale Mausmodelle und humane Nierenbiopsien genutzt werden, um die Rolle von NINJ1 beim ferroptotischen Zelluntergang während AKI zu untersuchen.