Forschung

Die wissenschaftliche Aktivität des Instituts erfolgt in einzelnen Arbeitsgruppen und lässt sich vier Themenbereichen zuordnen:

  1. Labordiagnostik
  2. Immunologie/Immunonkologie
  3. Zirkulierende Nukleinsäuren und therapeutische Oligonukleotide
  4. Lipid-/Cholesterin-Metabolismus.

Detaillierte Informationen zu den Forschungsschwerpunkten der einzlenen Arbeitsgruppen finden Sie auf den folgenden Seiten.

 

Arbeitgsgruppe Bartok
Our lab is focused on the participation of non-immune cells in innate immune sensing, both via activation of cell-intrinsic receptors and through crosstalk with professional immune cells. We would like to elucidate how non-myeloid somatic cells participate in the immune sensory system, both via direct innate immune sensing and in their capacity to influence traditional innate immune cells within the host. In another area of research, we are currently investigating the cell-intrinsic innate immune sensing in induced pluripotent stem-cell derived (iPSC) neurons. Our focus is on nucleic acid recognition in CNS-resident cells and its role in host defense.

 

Arbeitsgruppe Hartmann
Zentraler Fokus der Forschung in diesem Institut ist die Erkennung fremder und schädlicher Nukleinsäuren durch das angeborene Immunsystem. So haben wir während der letzten Jahre grundlegende Erkenntnisse über die zentrale Funktion des viralen Nukleinsäure-Sensors RIG-I gewonnen, die bereits durch die Gründung derStartup-Firma Rigontec in klinische Studien translatiert werden konnten. Weitere Schwerpunkte an diesem Institut sollen zur Aufklärung der Mechanismen und des therapeutischen Potentials anderer Nukleinsäure-Sensoren, wie TLR7/8, TLR9, cGAS und STING, beitragen. Mit Hilfe der Studienzentrale und des Zentrallabors des Instituts kann die Grundlagenforschung aus dem Labor in eine klinische Anwendung übertragen werden. 

  • Arbeitsgruppe Coch
    Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit translationaler immunologischer Forschung und verbindet angewandte Grundlagenforschung mit präklinischer Entwicklung und klinischen Studien an Probanden/ Patienten.Der Schwerpunkt liegt hierbei auf Krankheitserreger über bestimmte charakteristische Warnmolekülen, so genannte Pathogen associated molecular pattern (= PAMPs), zu erkennen.Unser besonderes Interesse gilt die Toll-like Rezeptoren 3, 7, 8 und 9 sowie die zytosolischen Helikasen RIG-I und MDA5 sowie der DNA Rezeptor cGAS. Als zweiter Forschungsbereich werden gesunde und pathologisch veränderte Zellen Extrazelluläre Vesikel (EV) freigesetzt, welche eine Vielzahl an Botenstoffen wie Proteine, Nukleinsäuren und Lipiden beinhalten.Ein derzeitiger Fokus der Arbeitsgruppe ist die Etablierung einer EV-basierten Diagnostik zum Therapieansprechen beim Glioblastom. Unser ultimatives Ziel ist es, neue therapeutische und diagnostische Ansätze in klinischen Studien für Probanden und Patienten zu entwickeln.
     
  • Nukleinsäure-Synthese-Gruppe
    Das Arbeitsgebiet der Nukleinsäuresynthese Gruppe am Institut für Klinische Chemie und Pharmakologie ist die Untersuchung der Wechselwirkung immunologischer Rezeptoren und deren Nukleinsäure-Liganden mit Hilfe von synthetischen Oligoribonukleotiden und Oligoribonukleotidderivaten, insbesondere RNA erkennung durch RIG. Die Ausarbeitung von Synthesemethoden für 5´-triphosphorylierten Oligoribonukleotiden ermöglichte grundlegende Studien zur Struktur-Aktivitätszusammenhänge von RIG-I-Liganden und im Zusamenarbeit mit Strukturbiologen am MSKCC die Erstbestimmung der 3D Struktur vom RIG-I C-terminalen Domain mit gebundenem 5´-triphosphorylierten RNA Duplex. In aktuellen Arbeiten der Arbeitsgruppe werden weiterentwickelte, automatisierte pppRNA Synthesetechniken zur Synthese von neuartigen, komplexen RIG-I-Ligand Klassen verwendet. Die Synthesegruppe unterstützt mit problemorientierten Synthesen von Nukleotid-Analoga (cGAMP derivate, TLR8 Inhibitor) auch andere Projekte des Instituts.
     
  • Arbeitsgruppe Renn
    Der Fokus der Arbeitsgruppe liegt auf dem Wechselspiel zwischen dem Immunsystem und bösartigen Krebserkrankungen. Je nach Tumortyp, speziellen Umständen und Art der Reaktion, können Immun- oder Entzündungsprozesse die Tumorentstehung verhindern oder begünstigen. Die gezielte Manipulation des Immunsystems hat sich dabei in den letzten Jahren als eine der wirksamsten Therapien für maligne Erkrankungen herausgestellt.
    Der Schwerpunkt unserer Arbeit liegt darauf, Liganden für Rezeptoren des angeborenen Immunsystems (RIG-I, TLRs, STING) möglichst effektiv mit anderen Immuntherapien zu kombinieren. Des weiteren erforschet die Arbeitsgruppe die Entstehung von Resistenzmechanismen gegen Immuntherapien und wie diese verhindert werden können.

 

Arbeitsgruppe M. Ludwig
Einen aktuellen Forschungsschwerpunkt stellen humane Tubulopathien dar. Hier stehen die Krankheitsbilder des Morbus Dent sowie das Lowe Syndrom im Vordergrund. Ein zweiter aktueller Forschungsschwerpunkt liegt in der Aufklärung der Ätiologie urogenitaler Malformationen wie dem Blasen-Ekstrophie-Epispadie-Komplexes (BEEK) und anorektalen Malformationen (z.B. VATER/VACTERL-Assoziation). Ein weiteres Arbeitsfeld ist im Rahmen der Routineversorgung die Abklärung angeborener Störungen der Hämoglobin-Biosynthese.

 

Arbeitsgruppe Lütjohann
Seit mehr als 30 Jahren stellen Untersuchungen zum Cholesterin- und Gallensäurenmetabolismus den Schwerpunkt unserer Forschungsvorhaben dar. Wir haben diagnostische Tools zur Erkennung von und Betrachtung des therapeutischen Verlaufes bei seltenen angeborenen Störungen im Cholesterin- und Gallensäurenmetabolismus als auch bei Erkrankungen entwickelt. Diese sehr rasche Analytik ermöglicht es, den Sterolmetabolismus sowohl auf zellulärer Ebene als auch in vivo/ex vivo zu untersuchen. Aktuelle Studienschwerpunkte: Atherosklerose, Neurodegenerative Erkrankungen, Hepatologie, Gastroenterologie und Pränatale Diagnostik.

 

Arbeitsgruppe Schlee
Forschungsschwerpunkt unserer Arbeitsgruppe ist die antivirale Immunantwort des angeborenen Immunsystems. Hier initiieren und steuern hauptsächlich Nukleinsäure-Rezeptoren die antivirale Immunantwort des infizierten Organismus. Unser Labor arbeitet dabei insbesondere an Strukturen und Modifikationen, die zur Erkennung von viralen Nukleinsäuren führen oder die Erkennung endogener Nukleinsäuren verhindern. Die Identifikation von minimalen Nukleinsäure-Erkennungsmotiven kann genutzt werden, um Medikamente zur Immuntherapie von viralen Infektionen und Krebs zu entwickeln.

 

Arbeitsgruppe Schmid-Burgk
Unsere Arbeitsgruppe fokussiert sich auf die Entwicklung neuer Verfahren der Biotechnologie und der Bioinformatik. Hierdurch erhoffen wir uns neue Blickwinkel auf die komplexen Abläufe einer Immunantwort. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der gezielten Manipulation des Genoms mittels CRISPR/Cas9-basierten Methoden. Durch die Verbindung mit Next Generation Sequencing (NGS)-Verfahren wird dadurch die genomweite Suche nach neuen Komponenten und Signalwegen des angeborenen Immunsystems sowie die simultane Visualisierung tausender Proteine und deren Analyse in lebenden Zellen ermöglicht.

 

Arbeitsgruppe Wilhelm
Unser Labor konzentriert sich auf eine einzigartige Gruppe von Immunzellen, die „innate lymphoid cells“ (ILC) genannt werden. Wir versuchen zu verstehen wie diese Zellen die Barrieren des Körpers z.B.  Lunge, Haut und den Darm schützen, aber auch wie sie Immunpathologie bei chronischer Aktivierung auslösen. Im Speziellen konzentrieren wir uns auf exogene und endogene Metabolite, die die Funktion von ILC in Gesundheit und Krankheit kontrollieren. Unser übergeordnetes Ziel ist es zu verstehen welcher Zusammenhang zwischen Verwestlichung und dem wachsenden Gesundheitsproblem der chronischen Entzündungserkrankungen wie z.B. Morbus Crohn und Asthma besteht.