Research Network The overall goal of the proposition Support of the exchange between up-and-coming scientists in the compound of the MSK network through two targeted measures, to have a positive influence on the quality and sustainability in science. Youth-academy for doctoral-candidates and post-doctoral-candidates to interexchange methods and technics for an internal “peer review” about the respective state of research. Commutation between Laboratories for junior scientists to learn specific methods and technics. Within the context, youth-academy provides competitive capabilities for high quality laboratory-exchange, including the financing of the experiments. Research Network ART4FUN The overall goal of the proposition Aspergillus fumigatus (A. fumigatus) and other mildew cause life-threatening infections in immunosuppressed patients or some allergic reactions for patients with cystic fibrosis (CF), asthma, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and non-CF bronchiectasis (NCFBE) (LeibundGutlandmann et al. 2012). The true dimension of the fungal-associated pathology is in most cases not exactly known, because of the fact that fungi’s are part of our daily environment. Therefor is a microbiological evidence not an effective diagnostic tool. Thereby are most therapies delayed and inaccurate, since all diagnostic methods are not able to identify the underlying Wirt-Pathogen-Status* (WPS). We have discovered immunocell-based procedure called Antigen T cell enrichment (ARTE Bacher et al. 2014a, 2014b, 2015a, 2015b). It allows us to calculate the exact WPS and is used for a diagnostic categorisation of patient groups. ART4FUN combines WPS, clinic-epidemiological studies and veterinary medical data for a general diagnostic and risk stratification fungi associated lung pathologies and discover based of the results new therapy and prevention strategies. *colonization versus sensibilitisation versus infection Scientific and/or technical approach of the proposition The goal is to close the diagnostic gap in the fungi-associated infection/immune pathologies and use mycosis as an example for the significant usage of antigen specific T-Cell-Reaction and additionally that it is even useful in a therapeutic deployment. Based on the improved diagnostic, individual therapeutic and preventive measures are developed. We want to utilize the fungi-associated t-cell-reaction (Frequency, Phenotype, activation status, protein specificity) to indicate the WPS and use the results to proof the participation of fungus on known immune-pathologies (invasive Mykose=MI, Aspergillom, Allergic Broncho-Pullmonary Aspergillosis=ABPA, exogen-allergic alveolitis=EAA) to develop new diagnostic approaches. These approaches will be reviewed for other lung pathologies (COPD, Asthma, NCFBE). Additionally, we want to create individual “Response-Pattern” for patients through multi-parameter-analysis and compare them to the CF-Patientregister, to allow a risk stratification for patient(groups) and another way for finding new prevention/therapy strategies. Further, we want to compare some specific T-cells out of blood and tissue from the human-relevant animal-model pig and analyse the comorbidities. With these basic findings about specificity, phenotype and stability of the clinical relevant t-cell population, the therapeutic t-cell-graft development could be improved. RESEARCH RESEARCH FOCUSES The working group focuses on the development of databases for the collection and evaluation of clinical and molecular information in the field of rheumatology and immunology. Numerous interdisciplinary cooperations exist for the application of the databases and the implementation of the results from the analyses. There are two concepts for the development of databases: • The provision of a modular and flexible browser-based data warehousing and analysis system for networking clinical and scientific data • The merger and as possible comprehensive evaluation of transcriptome data from various areas of rheumatology, immunology and inflammatory research Individual activities of the working group are summarized in the following sections. These are partly incorporated in larger research networks. FLOW CYTOMETRY The rapid collection and quantification of a multidimensional characteristic of millions of cells makes flow cytometry an important analytical method in medical research, diagnostics and treatment. Manual analysis of flow cytometry data is the "bottleneck" for the high-throughput use of the technology. Using modern methods from statistics and bioinformatics, a technique is developed to automate and objectify this step. GENE EXPRESSION ANALYSIS The procedure of gene expression analyses is a special field of activity of the working group. This is done using the basic analyses of BioRetis platform. Further detailed analyses include networking with data on signal paths and genotypes. Comparative studies are conducted between various rheumatological diseases of humans as well as between arthritis models in the mouse and human joint diseases. Drug-induced gene expression changes are investigated in cooperation with the industry in order to identify biomarkers for the therapeutic response. The BioRetis platform provides a web application that allows additional analytical methods of microarray data from Affymetrix & Illumina. Gene expression and the extended analysis can be performed in a simple and straightforward way, because of the cooperation of our working group with the BioRetis GmbH. Furthermore, it is possible to investigate the quality of the respective microarrays and to execute different normalizations. With a complex rights system, the user has the choice to decide with which other users cooperations are made and who is denied access to their own data. Here, a distinction is made between the chip and the analysis rights, in order that the transfer of comparison results is possible but the right to perform a new analysis remains with the owner of the initial analysis. In addition to user specific array data, the database also contains a large number of public data sets, which are available to scientists free of charge. The identification of chips and analyses is done by using GSE and GSM numbers of the GEO database. Comparison functions are available to the user with the aid of comparison analysis. Besides the actual comparison analysis process, a further analysis process is implemented, the functional profile component analysis (FPCA). This algorithm investigates samples such as inflammatory tissue on their cellular composition and actual gene regulation. Because of the migration of inflammatory cells into the tissue, all genes compared to normal tissue are found as differentially expressed, which are part of the transcriptome of the migrated immune cells. A differentiated view on regulated genes in the inflammatory process develops only by a comparative evaluation of the expression to the transcriptomes of all involved cell types in the normal state. Further detailed analyses include networking with data on signal paths and genotypes. Comparative studies are conducted between various rheumatological diseases of humans as well as between arthritis models in the mouse and human joint diseases. Drug induced gene expression changes are determined in cooperation with the industry to identify biomarkers for the therapeutic response. CLINICAL DATABASE The aim of this project is to update the existing clinical research database in rheumatology. The new database platform is set up on a MySQL database system. The interaction with the database is enabled via browser programs. The structure of the data entry, storage, view and request is done in a generalized format so that the user can always add new data types. The project is incorporated in the ArthroMark network. Research data should be integrable through rights of use and networking. A modular supplement with statistical tools is planned, which should allow an evaluation of scientific data in connection with clinical data. ARTHROMARK II The BMBF-funded project involves university groups in Berlin, Munich, Frankfurt am Main and Düsseldorf. Our workgroup is involved in various tasks: 1. Development of a clinical database for networking between the participating locations 2. Organization of a biobank 3. Establishment of new protein biomarkers using previous knowledge from transcriptome analyses The clinical database is established as a modular system and can be operated independently at all locations. The same basic structures are intended to facilitate the exchange of data and the evaluation of multicentrically collected information. The structure of the database is in a general format and is intended to allow the user to record new parameters and fields. The installation of a biobank for own samples as well as the archiving of samples at other locations is closely linked to the task of building the clinical database. Samples may be stored locally or centrally, depending on the possibility and preference. For this purpose, there are storage facilities at the various university locations. In the third remit, results from transcriptome analyses are used to build biomarkers from the blood. These should show joint inflammation and destruction, or even regenerative processes in the joint. An important basis for this task are differences in gene expression between healthy and diseased donors whose joint lining (synovial membrane) and blood cells were investigated. Many of this information was obtained using the BioRetis platform. ART4FUN In this project, bioinformatic work and statistical analyses are carried out. These include the structured and uniform merger of clinical and partly experimental data in an online database system, the analysis of multiparametric cytometry data using the immunoClust algorithm and the study of differences and correlations between clinical and molecular features. BIOFAST BIOFAST The rheumatoid Arthritis (RA) is a chronic inflammatory arthropathy of unknown cause with a progressive joint deterioration resulting in an increasingly reduction in the quality of life. New therapies with targeted blockage of inflammatory mechanisms showed an improved prognosis under the expectation of an autoimmune genesis, but until now no cure. By now there are discussed more connections between RA and the intestinal microbiome. At a pilot study we could show that intestinal cleansing measures and subsequently modified fast improved within a few days the complaints of the patients and reduced the infective changes in the innate immunity, those changes happened regardless of the medical treatment. With the here requested grant the immunity changes should get validated and the reasons for regression of the inflammation through sequencing and protein analysis of the intestinal microbiom found. Further there should be a second step explaining precisely the nutritional concepts which reduce or even eliminate the pathogen intestinal colonies. Because the nutrition-related changes of the disease activity can only be recorded with close monitoring, patients have to be included strongly in the treatment process. Through trainings, online databases and inclusion of their self-empowerment patients should build up the documentation records and decision-making ability (patient empowerment). The last part of the project evaluates and compares the effectiveness of the developed improved nutrition with initial intestinal cleansing, consecutive fasting and finally targeted diet build-up with the conventional therapy within the scope of a randomized controlled study. BIORAC The goal of this project is the examination of blood markers, which have specific statement regarding the inflammation, response to treatment and the duration of the therapeutic success of the patients suffering of rheumatoid arthritis (RA), with axial spondyloarthritis and psoriasarthritis and their forecast value. Thereby there is an observation and comparison of the already known biomarkers during the course. For that, the data is collected in a Biodatabase, so that future questions can be also processed. FORSCHUNGSNETZWERK Overall aim of the intend Rheumatoid illness is part of the most common chronic inflammatory disease. Among a high pain level and progressive joint destruction the rheumatoid arthritis (RA), the ”spondylarthritidien” (SpA) and the Psoriasis Arthritis (PsA) reduce the ability to work, life quality and with insufficient treatment even the life expectancy. Thanks to the therapeutic success with Biologika there is a variety of effective therapy options with individual advantages and security aspects. But to get an optimal treatment success for the patients, there is a need of new tools to ensure early detection, low cost but effective therapy, new therapeutic strategies, a restricted use of Biologika and finally individual tailor-made therapy concepts for every patient. The main objective of the association is to identify new biomarkers and apply modern imaging procedures for diagnosis, for a follow up and the stratification of patients with RA, SpA and PsA. With the development of suitable biomarkers for those types of disease this intend contributes to the health research in the field of chronic diseases of the locomotor system and also follows an improvement of the health care in widespread diseases. The association is part of the application-oriented research with a tight cooperation between research and treatment. Through the collaboration of different national institutions there should be site-specific resources like sample banks and clinical studies that are of shared use and so individual focus at the biomarker analysis can be profitably used. Commonly used data management and standardized data collection as far as best possible characterization of the patients through new imaging methods should optimize the quality of the marker examination. The results should be published in scientific journals. Treating physicians as well as patients get prodded to the latest markers and their meaning in corresponding clinical and amateur literature. CharitéBioInformatik
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Forschung Research

Forschungsschwerpunkte

Schwerpunkte der Arbeitsgruppe sind die Entwicklung von Datenbanken zur Erfassung und Auswertung klinischer und molekularer Informationen im Bereich der Rheumatologie und Immunologie. Für die Anwendung der Datenbanken und die Umsetzung der Ergebnisse aus den Analysen bestehen zahlreiche interdisziplinäre Kooperationen. Bei der Entwicklung von Datenbanken werden zwei Konzepte verfolgt:

  • die Bereitstellung eines modularen und flexibel einsetzbaren browser-gestützten Data-Warehousing- und Analyse-Systems zur Vernetzung von klinischen und wissenschaftlichen Daten
  • die Zusammenführung und möglichst umfassende Auswertung von Transkriptomdaten aus verschiedensten Bereichen der Rheumatologie, Immunologie und Entzündungsforschung

Die einzelnen Aktivitäten der Arbeitsgruppe sind in den folgenden Abschnitten zusammengefasst. Diese sind zum Teil in größere Forschungsnetzwerke eingebunden.


Shade


Durchflusszytometrie

Die schnelle Erfassung und Quantifizierung einer multidimensionalen Charakteristik von Millionen Zellen macht die Durchflusszytometrie zu einer wichtigen Analysemethode in medizinischen Forschung, Diagnostik und Behandlung. Die manuelle Auswertung der Durchflusszytometrie Daten ist der "bottleneck" für den high-throughput Einsatz der Technologie. Mit Hilfe moderner Methoden aus der Statistik und Bioinformatik wird ein Verfahren entwickelt diesen Schritt zu automatisieren und objektivieren.

Genexpressionsanalyse

Ein spezieller Aufgabenbereich der Arbeitsgruppe ist die Durchführung von Genexpressionsanalysen. Dies erfolgt unter Nutzung der Grundanalysen der BioRetis Plattform. Weiterführende Detailanalysen umfassen die Vernetzung mit Daten zu Signalwegen und Genotypen. Es werden vergleichende Untersuchungen zwischen verschiedenen rheumatologischen Erkrankungen des Menschen sowie zwischen Arthritis-Modellen in der Maus und humanen Gelenkerkrankungen durchgeführt. In Kooperationen mit der Industrie werden medikamenteninduzierte Genexpressionsänderungen ermittelt, um Biomarker für das therapeutische Ansprechen zu identifizieren.
Die BioRetis Plattform stellt eine Webapplikation zur Verfügung, die zusätzliche Analysemethoden von Microarraydaten der Firma Affymetrix & Illumina ermöglicht. Die Zusammenarbeit Unserer Arbeitsgruppe mit der BioRetis GmbH ermöglicht es uns, Genexpressionen und deren erweiterte Analyse auf eine einfache und unkomplizierte Art durchzuführen. Des Weiteren ist es möglich die Qualität der jeweiligen Microarrays zu untersuchen und verschiedene Normalisierungen durchzuführen. Durch ein vielschichtiges Rechtesystem wird es dem Nutzer überlassen, mit welchen anderen Benutzern Kooperationen eingegangen werden und wem der Zugriff auf die eigenen Daten verwehrt bleibt. Hierbei wird zwischen Chip und Analyserechten unterschieden, so dass zwar die Weitergabe von Vergleichsergebnissen möglich ist, das Recht zur Durchführung einer neuen Analyse aber beim Besitzer der ursprünglichen Analyse verbleiben kann. Neben Benutzer-spezifischen Arraydaten befinden sich in der Datenbank ebenfalls eine Vielzahl von öffentlichen Datensätzen, die den Wissenschaftlern kostenlos zur Verfügung gestellt werden. Die Identifizerung von Chips und Analysen erfolgt mit Hilfe von GSE und GSM Nummern der GEO Datenbank. Mit Hilfe der Comparison Analyse stehen dem Nutzer Vergleichsfunktionen zur Verfügung. Neben der eigentlichen Vergleichsanalyse ist ein weiterer Analyseprozess eingebaut, die funktionelle Profilkomponenten-Analyse (FPCA). Dieser Algorithmus untersucht Proben wie z.B. Entzündungsgewebe auf ihre zelluläre Zusammensetzung und tatsächliche Genregulation. Durch das Einwandern von Entzündungszellen in das Gewebe werden im Vergleich zu Normalgewebe zunächst alle Gene als differentiell exprimiert gefunden, die zum Transkriptom der eingewanderten Immunzellen gehören. Erst durch eine vergleichende Bewertung der Expression zu den Transkriptomen aller beteiligten Zelltypen im Normalzustand entsteht ein differenzierter Blick auf tatsächlich regulierte Gene im Entzündungsgeschehen. Weiterführende Detailanalysen umfassen die Vernetzung mit Daten zu Signalwegen und Genotypen. Es werden vergleichende Untersuchungen zwischen verschiedenen rheumatologischen Erkrankungen des Menschen sowie zwischen Arthritis-Modellen in der Maus und humanen Gelenkerkrankungen durchgeführt. In Kooperationen mit der Industrie werden medikamenteninduzierte Genexpressionsänderungen ermittelt, um Biomarker für das therapeutische Ansprechen zu identifizieren.

Klinische Datenbank

Ziel dieses Projektes ist die Aktualisierung der bestehenden klinischen Forschungsdatenbank in der Rheumatologie. Die neue Datenbankplattform wird auf einem MySQL Datenbanksystem aufgesetzt. Die Interaktion mit der Datenbank wird über Browserprogramme ermöglicht. Die Struktur der Dateneingabe, -ablage, -ansicht und -abfrage wird in einem generalisierten Format erfolgen, so dass der Nutzer jederzeit neue Datentypen ergänzen kann. Das Projekt ist in das ArthroMark-Netzwerk eingebunden. Über entsprechende Nutzungsrechte und Vernetzung sollen Forschungsdaten integrierbar werden. Eine modulare Ergänzung mit statistischen Werkzeugen ist geplant, die eine Auswertung von wissenschaftlichen Daten in Verbindung mit klinischen Daten ermöglichen soll.

ArthroMark II

An diesem BMBF-geförderten Projekt sind universitäre Gruppen in Berlin, München, Frankfurt am Main und Düsseldorf beteiligt. Unsere Arbeitsgruppe ist mit verschiedenen Aufgaben eingebunden:

  1. Aufbau einer klinischen Datenbank für Vernetzungen zwischen den beteiligten Standorten
  2. Organisation einer Biobank
  3. Etablierung neuer Protein-Biomarker unter Verwendung von Vorkenntnissen aus Transkriptomanalysen

Die klinische Datenbank wird als modulares System aufgebaut und kann an allen Standorten eigenständig betrieben werden. Die gleichen Grundstrukturen sollen den Austausch von Daten und die Auswertung von multizentrisch gesammelten Informationen erleichtern. Die Struktur der Datenbank ist in einem allgemeingültigen Format und soll die Aufnahme neuer Parameter und Felder durch den Benutzer selbst ermöglichen. Die Anlage einer Biobank für eigene Proben sowie die Archivierung von Proben auch an anderen Standorten ist eng mit der Aufgabe verknüpft, die klinische Datenbank aufzubauen. Es sollen Proben je nach Möglichkeit und Präferenz dezentral oder auch zentral abgelegt werden können. Hierfür sind an den verschiedenen universitären Standorten Lagermöglichkeiten vorhanden. Im dritten Aufgabenbereich werden Ergebnisse aus Transkriptom-Analysen verwendet, um Biomarker aus dem Blut aufzubauen. Diese sollen Gelenkentzündung und -zerstörung bzw. auch regenerative Vorgänge im Gelenk erkennen lassen. Wichtige Grundlage für diese Aufgabe sind Genexpressionsunterschiede zwischen gesunden und erkrankten Spendern, deren Gelenkinnenhaut (Synovialmembran) und Blutzellen untersucht wurden. Viele dieser Informationen wurden mit Hilfe der BioRetis Plattform gewonnen.

ART4Fun

In diesem Projekt werden bioinformatische Arbeiten und statistische Analysen durchgeführt. Diese umfassen die strukturierte und einheitliche Zusammenführung von klinischen und zum Teil auch experimentellen Daten in einem online Datenbanksystem, die Analyse von multiparametrischen Zytometrie-Daten mit dem immunoClust Algorithmus und die Untersuchung auf Unterschiede und Korrelationen zwischen klinischen sowie molekularen Merkmalen.

BioFast

Die rheumatoide Arthritis (RA) ist eine chronisch-entzündliche Gelenkerkrankung unklarer Ursache mit fortschreitender Gelenkzerstörung und demzufolge zunehmender Einschränkung der Lebensqualität. Neue Therapien mit gezielter Blockade von Entzündungsmechanismen unter der Vorstellung einer autoimmunen Genese haben eine deutliche Verbesserung der Prognose, aber bislang keine Heilung gebracht. Inzwischen werden immer mehr Zusammenhänge zwischen RA und dem Darm-Mikrobiom bzw. der intestinalen Mikrobiota diskutiert. In einer Pilotstudie konnten wir zeigen, dass darmreinigende Maßnahmen und anschließendes modifiziertes Fasten bei fast allen RA Patienten unabhängig von der Art der medikamentösen Behandlung innerhalb weniger Tage zu einem deutlichen Rückgang der Beschwerden und zum Rückgang entzündlicher Veränderungen im Bereich der angeborenen Immunität führen. Mit der hier beantragten Förderung sollen die immunologischen Veränderungen validiert und Ursachen für diesen Entzündungsrückgang durch Sequenzierung und Proteinanalyse des Darm-Mikrobioms aufgespürt werden. Ferner sollen in einem zweiten Schritt präzise Ernährungskonzepte aufgebaut werden, die eine Reduktion bzw. auch Beseitigung der pathogenen intestinalen Besiedlung bewirken. Da die ernährungsabhängigen Änderungen der Krankheitsaktivität nur durch engmaschiges Monitoring erfasst werden können, müssen die Patienten hierbei aktiv in den Behandlungsprozess eingebunden werden und durch Schulung sowie online Datenbanken und Vernetzungen ihre Eigenkompetenz sowie Dokumentations- und Entscheidungsfähigkeit aufgebaut werden (Patient empowerment). Im letzten Teil des Projektes soll die Wirksamkeit der entwickelten optimierten Ernährung mit initialer Darmreinigung, konsekutivem Fasten und anschließend gezieltem Diätaufbau und Mikrobiomlenkung im Vergleich zur konventionellen Therapie im Rahmen einer randomisiert kontrollierten Studie evaluiert werden.


Corona-Stiftung
 

Corona-Stiftung

BioRac

Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung von Markern im Blut, die gezielte Aussagen zur Entzündung, dem Therapieansprechen und der Dauer des Therapieerfolges von Patienten mit einer rheumatoiden Arthritis (RA), bei axialer Spondyloarthritis und Psoriasisarthritis und Ihres Voraussagewertes. Dabei werden auch bereits bekannte Biomarker im Verlauf beobachtet und verglichen. Die Daten werden dazu in einer Biodatenbank gesammelt, um damit auch zukünftig neue Fragestellungen zu bearbeiten.


UCB Pharma GmbH
 

UCB

Shade


Forschungsnetzwerk

ArthroMark

Gesamtziel des Vorhabens

Rheumatische Erkrankungen gehören zu den häufigsten chronisch entzündlichen Krankheiten. Neben ausgeprägter Schmerzhaftigkeit und progredienter Gelenkzerstörung reduzieren die Rheumatoide Arthritis (RA), die Spondylarthritiden (SpA) und die Psoriasis Arthritis (PsA) die Arbeitsfähigkeit, die Lebensqualität und bei unzureichender Behandlung auch die Lebenserwartung. Durch die erzielten Therapieerfolge mit Biologika gibt es eine große Vielfalt an effektiven Therapieoptionen mit individuellen Vorteilen und Sicherheitsaspekten. Um jedoch einen optimalen Behandlungserfolg bei den Patienten zu erzielen, werden neue Werkzeuge gebraucht zur frühzeitigen Erkennung, kostengünstigeren aber effektiven Therapie, für neue Behandlungsstrategien, für einen begrenzten Einsatz von Biologika, und für maßgeschneiderte Therapiekonzepte für jeden Patienten individuell. Das Hauptziel des Verbundes ist, neue Biomarker zu identifizieren und moderne Bildgebungsverfahren einzusetzen für die Diagnose, die Verlaufskontrolle und die Stratifizierung von Patienten mit RA, SpA und PsA. Mit der Entwicklung geeigneter Biomarker für diese Erkrankungen trägt dieses Vorhaben zur Gesundheitsforschung im Bereich chronischer Erkrankungen des Bewegungsapparates bei und verfolgt eine Verbesserung der Gesundheitsversorgung bei Volkskrankheiten. Der Verbund gehört in die anwendungsorientierte Forschung mit enger Kooperation zwischen Forschung und Versorgung. Durch die Zusammenarbeit verschiedener nationaler Zentren sollen standortspezifische Ressourcen wie Probenbanken und klinische Studien gemeinsam nutzbar gemacht werden und individuelle Schwerpunkte in der Biomarkeranalyse gewinnbringend vernetzt werden. Gemeinsames Datenmanagement und Vereinheitlichung der Datenerhebung sowie bestmögliche Charakterisierung der Patienten durch neue Bildgebungsmethoden sollen die Qualität der Markerprüfung optimieren. Die Ergebnisse sollen in wissenschaftlichen Journalen publiziert werden. Behandelnde ärzte sowie Patienten werden auf die neuen Marker und ihre Bedeutung in entsprechender klinischer und laienorientierter Informationsliteratur hingewiesen.


Bundesministerium für Bildung und Forschung
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Forschungsnetzwerk

MSK-Nachwuchsakademie

Gesamtziel des Vorhabens

Förderung des Austausches der Nachwuchswissenschaftler im Verbund der MSK Netzwerke durch zwei gezielte Maßnahmen, die die Qualität und Nachhaltigkeit der Forschung positive beeinflussen sollen:

  • Nachwuchsakademie für Doktorandinnen und Doktoranden und Post-Doktorandinnen und Post-Doktoranden zum Methoden- und Techniken-Austausch, zum internen „peer review“ des jeweiligen Forschungsstands.
  • Laboraustausch für NachwuchswissenschaftlerInnen zum Erlernen von speziellen Techniken und Methoden. Im Rahmen der Nachwuchsakademie werden kompetitiv Möglichkeiten zum qualifizierten Laboraustausch angeboten, inklusive Finanzierung der Versuche.


Bundesministerium für Bildung und Forschung
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Forschungsnetzwerk

ART4Fun

Gesamtziel des Vorhabens

Aspergillus fumigatus (A. fumigatus) und andere Schimmelpilze verursachen lebensbedrohende Infektionen in immunsupprimierten Patienten oder allergische Reaktionen in Patienten mit Cystischer Fibrose (CF), Asthma, chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und Nicht-CF Bronchiektasen (NCFBE) (LeibundGut-Landmann et al. 2012). Das wirkliche Ausmaß der Pilz-assoziierten Pathologien ist in den meisten Fällen nicht genau bekannt, da Pilze Teil unserer täglichen Umgebung sind und daher der rein mikrobiologische Nachweis kein probates diagnostisches Mittel darstellt. Demzufolge erfolgen Therapien häufig ungenau und verzögert, da diagnostische Methoden den zugrundeliegenden Wirt-Pathogen-Status (WPS), also Besiedelung versus Sensibilisierung versus Infektion, diagnostisch derzeit nicht erfassen (Bacher et al. 2013a, 2013b). Ein von uns entwickeltes Immunzell-basiertes Verfahren, Antigen-reactive T cell enrichment (ARTE, Bacher et al. 2014a, 2014b, 2015a, 2015b), erlaubt, den WPS exakt zu bestimmen und diagnostisch für die Kategorisierung von Patienten(-gruppen) zu nutzen (Bacher et al. 2015c). ART4Fun integriert WPS, klinisch-epidemiologische und veterinärmedizinische Daten für eine übergreifende Diagnostik und Risikostratifizierung Pilz-assoziierter Lungenpathologien (CF, IMI, EAA, Asthma, NCFBE, COPD) und entwickelt darauf aufbauend neue Therapie- und Präventionsstrategien.

Wissenschaftliche und/oder technische Arbeitsziele des Vorhabens

Ziel ist es, die diagnostische Lücke bei Pilz-assoziierten Infektionen/Immunpathologien zu schließen und am Beispiel von Pilzinfektionen zu zeigen, dass die Analyse der antigenspezifischen T-Zell-Reaktion einen signifikanten diagnostischen Mehrwert besitzt und antigenspezifische T-Zellen zudem für einen möglichen therapeutischen Einsatz geeignet sind. Auf Basis der verbesserten Diagnostik werden individualisierte therapeutische und vorbeugende Maßnahmen entwickelt. Wir wollen die Pilz-spezifische T-Zell-Reaktion (Frequenz, Phänotyp, Aktivierungsstatus, Proteinspezifität) zur Bestimmung des individuellen Wirt-Pathogen-Status (WPS) nutzen, um (A) die Beteiligung von Pilzen an bekannten Immunpathologien (invasive Mykose=IMI, Aspergillom, Allergic Broncho-Pulmonary Aspergillosis=ABPA; exogen allergische Alveolitis=EAA) nachzuweisen und daraus neue diagnostische Ansätze zu entwickeln, (B) deren Anwendbarkeit auf andere Lungenpathologien zu überprüfen (COPD, Asthma, NCFBE), (C) individualisierte Patienten „Response-Pattern“ über Multiparameter Analysen zu erstellen und (D) mit epidemiologischen Daten aus CF-Patientenregistern abzugleichen, um damit eine Risikostratifizierung einzelner Patienten(gruppen) zu ermöglichen und daraus mögliche Präventions-/Therapiestrategien zu erarbeiten. (E) Im humanrelevanten Großtiermodell Schwein sollen spezifische T-Zellen aus dem Blut und aus Gewebe (Lunge) verglichen und in Komorbiditäten (Pathogen-Pathogen Modulationen) analysiert werden. Diese grundlegenden Erkenntnisse über Spezifität, Phänotyp und Stabilität der klinisch relevanten T-Zell-Populationen soll außerdem für die Entwicklung therapeutischer T-Zell-Transplantate (F) genutzt werden („genetic engineering“).


Infect Control 2020
 

Infect Control 2020
Zwanzig20
 

Zwanzig20
Unternehmen Region
 

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