Projekte der Biobank

Unterstütze Projekte

2015

Entwicklung von Tumormodellen und Identifikation von Biomarkern bei Sarkomen (Prof. Dr. med. Sebastian Bauer)

 

Untersuchung unteschiedlicher biologischer Aktivitäten humaner Interferone in akuter HIV-Infektion in vitro (PD Dr. Kathrin Sutter )

Die Familie der Typ-I-Interferone (IFN), zu denen 12 verschiedene IFNα-Subtypen zählen, sind von zentraler Bedeutung für die direkte antivirale Immunität und verbinden angeborene und adaptive Immunantworten. Diese verschiedenen Subtypen sind nicht redundant, besitzen sehr unterschiedliche biologische Aktivitäten, was sie zu potentiellen Kandidaten von Immuntherapien gegen unterschiedliche Pathogene macht. Während einer Infektion mit dem humanen Immundefizienzvirus (HIV) sind die Typ I Interferone und die damit induzierten antiviralen und immunmodulatorischen Gene von großer Bedeutung. In diesem Projekt sollen Immunzellen, welche aus der Darmschleimhaut von Patienten isoliert werden, im Labor mit HIV infiziert werden. Dieses Zellmodell eignet sich besonders, da sich Darmzellen aufgrund ihres Aktivierungsstatus besonders gut mit HIV infizieren lassen und die gastrointestinale Schleimhaut die häufigste natürliche Transmissionsroute einer HIV-Infektion ist. Anhand der im Labor infizierten Darmzellen soll der Einfluss der verschiedenen IFNα-Subtypen auf die Virusvermehrung und die Immunantworten charakterisiert werden. Ziel ist es, die biologische Funktion der verschiedenen IFNα-Subtypen zu identifizieren und deren genauen Mechanismen gegen HIV zu verstehen.

Analyse zirkulierender Tumorzellen von Patienten mit kleinzelligem Lungenkarzinom SCLC (Prof. Dr. med. Martin Schuler)

2017

Analyse des pulmonalen Mirkobioms und immuninflammatorischer Biomarker bei Kindern und Erwachsenen mit chronischen pulmonalen Entzündungen (Dr. med. Sivagurunathan Sutharsan)

Analyse zellulärer Stromabestandteile und assoziierter Serumbiomarker bei Patienten mit Lungenkarzinom (PD Dr. med. Till Plönes)

Analyse von KL-6 als Biomarker für Prognose, Krankheitsverlauf und therapeutisches Ansprechen bei adulten Patienten mit zystischer Fibrose (Dr. med. Sivagurunathan Sutharsan)

Verbesserung der Differentialdiagnostik entzündlicher Erkrankungen des zentralen und peripheren Nervensystems (Prof. Dr. med. Christoph Kleinschnitz)

2018

NEOPredict Lung (Prof. Dr. rer. nat. Alexander Schramm)

Immuntherapien werden bereits zur Behandlung von Lungentumoren (NSCLC) eingesetzt. In der vorliegenden Studie wird geprüft, ob eine Immuntherapie auch bei solchen Patienten sicher und sinnvoll ist, deren Lungentumor durch eine Operation entfernt werden kann. In der WBE werden dazu Blut- sowie Tumorproben der Studienpatienten gesammelt, um mit molekularen und immunbiologischen sowie bioinformatischen Methoden Merkmale zu finden, die voraussagen können, ob ein Patient besonders gut von dieser neuen Art der Therapie profitiert.

Experimentelle Verwendung von nativem Lebergewebe zur Aufklärung gewebespezifischer immunologischer und metabolischer Zusammenhänge (PD Dr. rer. nat. Ruth Bröring)

Durch die Bereitstellung von nativem Lebergewebe durch die WBE können anhand von primär isolierten Leberzellen oder kultivierbaren Gewebeschnitten immunologische und metabolische Funktionen in vitro, d.h. unter experimentellen Kulturbedingungen, untersucht werden. Im Rahmen einer Perfusion kann vitales Lebergewebe befristet erhalten und so spezifische Funktionen der Leber im experimentellen Kontext untersucht werden. Im wissenschaftlichen Fokus stehen Virus-Wirt-Interaktionen um aufzudecken, wie Viren die Immunabwehr und den Stoffwechsel manipulieren um den eigenen Fortbestand zu sichern.

Charakterisierung von Patienten mit schwergradigem Asthma anhand der Analyse von Proteinexpressionsmustern im Serum und Vollblut (Prof. Dr. Michaela Schedel-Bockholt)

Die Bedeutung von COMT-Polymorphismus für die Plazeboanalgesie (Prof. Dr. med. Ulrike Bingel)

2019

Generation of Patient-Derived Organoids from Ranal Cell Carcinoma (Ph.D. Samuel Peña-Llopis)

The main goal of this study is to establish better pre-clinical systems that recapitulate the behavior of kidney cancer to be used for empirical drug development. This might lead to more personalized treatments in renal cell carcinoma patients based on the use of more reliable pre-clinical models.

Bedeutung von Immunzellen beim akut-auf-chronischen Leberversagen (Dr. med. Leonie Jochheim)

Projekte der Transaltionalen Neuroonkologie  (Prof. Dr. med. Björn Scheffler) in Zusammenarbeit mit der Neurochirurgie und Wirbelsäulenchirurgie (Prof. Dr. med. Ullrich Sure, Dr. Laurèl Rauschenbach)

Our research activities focus on understanding and development of diagnostic and therapeutic approaches in central nervous system malignancies, with special emphasis on stem cell technologies, microenvironment studies and immunotherapy in glioma, metastases and leptomeningeal cancer spread. Based on classic stem cell technologies, we extract and scrutinize patient tumor cells ex vivo and in orthotopic tumor models for swift and effective biomarker and target discovery and for drug development towards application in early clinical trials. More information can be accessed on our webpage: www.translationale-neuroonkologie.org. 

2020

ESPADURVA-Prospektive Biobanksammlung in Verbindung mit einer randomisierten Phase-II II T (Prof. Dr. med Martin Stuschke)

Einfluss genetischer Varianten auf das Therapieansprechen mit Immun-Checkpoint-Inhibitoren bei Patienten mit Tumorerkrankungen (Dr. rer. nat. Birte Möhlendick)

Ermittlung eines wahrscheinlichen Primärtumors bei Patienten mit CUP-Syndrom über epigenetische Analysen (Dr. med. Gregor Zaun)

Beim CUP-Syndrom handelt es sich um eine metastasierte Tumorerkrankung bei der der Primärtumor trotz umfangreicher Diagnostik nicht detektiert werden kann.
Hierdurch sind die Therapiemöglichkeiten häufig begrenzt und das Gesamtüberleben der Patienten meist deutlich reduziert.
Von anderen soliden Tumorerkrankungen ist bekannt, dass die DNA der Tumorzellen entitätenspezifische epigenetische Veränderungen aufweist.
Mit diesem Projekt soll geprüft werden, ob durch den Abgleich epigenetischer Muster Patienten mit CUP-Syndrom und Patienten mit bekannten Primärtumoren eine Zuordnung eines Primärtumors auch bei Patienten mit CUP-Syndrom möglich ist. Hierdurch erhoffen wir uns zukünftig gezielte Therapieansätze für Patienten mit CUP-Syndrom und ein verbessertes Gesamtüberleben dieser Patienten.

Phänotypisches und funktionelles Immunomonitoring bei Patienten mit aktuer SARS-CoV2- Infektion (COVID-19) (Prof. Dr. med. Sebastian Dolff)

Neue Biomarker als diagnostische und prognostische Paramater bei Amyloidose (PD Dr. med. Alexander Carpinteiro)

Evaluation kleiner extrazellulärer Vesikel (Exosomen) und der peripheren Immunzellenantwort in der Akutphase des ischämischen Schlaganfalls (Prof. Dr. Dirk M. Hermann, PD. Dr. Benedikt Frank)

Analyse lokaler und systemischer Inflammation bei Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren: Rolle von Granulozytensubpopulation (Dr. rer. nat. Sven Brandau)

Therapeutic sensitivity of malignant pleural effusion derived cell lines (Dr. Balazs Hegedüs)

Die Behandlungsoptionen für Krebspatienten mit bösartigen Pleuraergüssen sind eingeschränkt und das durchschnittliche Überleben dieser Patienten liegt bei unter einem Jahr. Neue individualisierte Therapieansätze könnten das Überleben dieser Patientengruppe maßgeblich verlängern. Im Rahmen dieses Biobank Projektes werden Pleuraflüssigkeiten von Krebspatienten gesammelt, analysiert und falls möglich in Zellkultur-Modelle überführt. Diese Modelle sollen es ermöglichen, neue Therapieansätze zu untersuchen, sowie molekulare Faktoren und Zelleigenschaften zu charakterisieren. Erste Ergebnisse zeigen, dass durch dieses Zellkultur-Modell neue Zelllinien etabliert werden konnten, und an diesen Zelllinien individualisierte Behandlungsmethoden erprobt werden konnten. Zu den wichtigsten Vertretern zählen bisher Zelllinen von Patienten mit Lungen-, Schilddrüßen-, Brustfell- und Gebärmutterkrebs.

Vergleichende Charakterisierung der nicht-neutralisierenden Antikörperantwort gegen SARS-CoV-2 in gesunden, HIV-infizierten und immunsupprimierten Patienten (Prof. Dr. Christina Karsten)

Es wird die SARS-CoV-2-spezifische nicht-neutralisierende Antikörperantwort in gesunden, HIV-infizierten und immunsupprimierten Individuen verglichen. Ziel ist es dabei zu verstehen, ob durch SARS-CoV-2 nicht-neutralisierende Antikörperantworten gegen das Hüllprotein des Virus induziert werden können, die eventuell zwecks Entwicklung eines Vakzins oder Antikörper-basierten Therapeutikums ausgenutzt werden können. Weiterhin soll Wissen darüber generiert werden, ob HIV-infizierte Patienten oder anderweitig immunsupprimierte Patienten in ihrer Immunantwort zu SARS-CoV-2 beeinträchtug sind, da dies möglicherweise zu einem schwereren VErlauf der vom Virus ausgelösten Erkrankung COVID-19 führen könnte.

Analyse der Interaktion von primären Lungenepithelzellen mit Struktur- und Immunzellen im Air liquid Interface Modell (Dr. rer. nat. Sebastian Reuter)

2021

Untersuchung von Granulozytenpopulationen bei gesunden Spendern und Patienten für Tumoren im Hals-Nasen-Ohren-ärztlichen Bereich (Prof. Dr. rer. nat. Sven Brandau)

Genetische Risikofaktoren bei Patienten mit Lungenerkrankungen (Prof. Dr. rer. nat. Michaela Schedel-Bockholt)

Asthma ist eine der häufigsten chronischen Erkrankungen der Lunge. Die Symptome reichen hierbei von leichtem Husten bis hin zu schwerer Atemnot. Genetische Risikofaktoren in Kombination mit Umwelteinflüssen tragen wesentlich zur Entstehung von Asthma bei. Sowohl bei Asthmatikern, aber auch bei Patienten mit anderen komplexen Lungenerkrankungen (z.B. Mukoviszidose, Interstitielle Lungenerkrankungen) ist bisher nur wenig über die zugrundeliegenden genetischen Risikofaktoren bekannt und ob diese den Schweregrade der jeweiligen Erkrankung beeinflussen können. Infolgedessen bleibt die Behandlung dieser Patienten ein Rätsel. Dies unterstreicht die Notwendigkeit dieses Forschungsvorhabens, um neue Krankheits-relevante Gene und genetische Marker zu identifizieren. Somit können wir Rückschlüsse ziehen, inwieweit genetische Faktoren an dem klinischen Schweregrad von Lungenerkrankungen beteiligt sind. Zudem können wir untersuchen, ob genetische Risikofaktoren dazu beitragen, gleichzeitig an mehreren Lungenerkrankungen zu erkranken. Dies könnte zum Beispiel bei Patienten mit Mukoviszidose und Asthma der Fall sein. Neue Erkenntnisse tragen somit zu einem besseren Verständnis der Krankheitsentstehung bei, aber kann auch zu einer verbesserten personalisierten Behandlung des einzelnen Patienten führen.

Integrierter Biopsie-basierter Ansatz zur Vorhersage des Chemotherapieansprechens bei Patienten mit Stadium IV Pankreaskarzinom (Prof. Dr. med. Jens Siveke)

In diesem Projekt werden Wirkstoffanalysen in den Organoiden durchgeführt, die aus Proben von PatientInnen mit metastasierten Pankreaskarzinom generiert werden.

Genomweite Assoziationsstudie an Patienten mit COVID-19 Erkrankungen (Prof. Dr. rer. nat. Anke Hinney)

Immuncheckpiont Moleküle als immunologische Risikofaktoren für eine COVID-19 Infektion (Dr. med. Hanna Rohn)

Klinisch-pathologische Korrelation der Tumorveränderung: Vaskularisation, Tumorwachstum, Metastasierung nach der Transplanntation auf Hühneramnionmembran (Ekaterina Sokolenko)

Die Studie dient für die zukünftige Optimierung und Verbesserung der Tumortherapie bei Patienten mit hochprominenten Aderhautmelanomen. Geplant ist, optimale individuelle Tumormodelle zu erzeugen. Als Material für die Studie ist menschliches Tumorgewebe vorgesehen. Das Tumorgewebe wird nach der geplanten Enukleation entnommen, geteilt und auf Hühneramnionmembranen transplantiert. Das Ziel ist, eine Vaskularisierung und ein Tumorwachstum zu erzeugen, um zwischen behandelten und unbehandelten Tumoren zu vergleichen. Ein weiteres Ziel ist, die Effektivität der neuen Tumortherapie zu überprüfen. Die Therapie (Elektroporation, stereotaktische Bestrahlung, Chemotherapie mit Bleomycin) wird nach der Enukleation an dem Tumorgewebe durchgeführt. Nach Versuchsende (Tag 17 der Entwicklung der Hühnerembryos) werden Tumorgewebe mit darunterliegender Amnionmembran in die hiesige Pathologie eingesendet. Zwischenzeitliche Kontrollen der Tumorgröße wird mittels Fotodokumentation bzw. Fluoreszenzangiographie durchgeführt. 

Entwicklung von patientenbasierten Uvealmelanom-Organoiden (Dr. med. Mael Lever)

Das Uvealmelanom (UM) gehört zu den häufigsten Augentumoren bei Erwachsenen. Trotz guter Behandlungserfolge durch Bestrahlung des Augentumors streut dieser in bis zu 50 % der Fälle im weiteren Verlauf der Erkrankung. Wie der Ursprungstumor sind auch die Metastasen besonders resistent gegen Chemotherapeutika, sodass die durchschnittliche Überlebenszeit im metastasierten Stadium unabhängig von der Therapie nur 4-15 Monate beträgt. Hauptziel dieser Studie ist es, sogenannte Organoide von Uvealmelanomen – ein realistischeres Krankheitsmodell als übliche Zellkulturen – für die Entwicklung neuer Therapien zu kultivieren. Der Erfolg dieses Projekts könnte zu personalisierteren und wirksameren Behandlungsmöglichkeiten für Uvealmelanom-Patienten führen.

Analyse von Leptinspiegeln bei Personen mit oder nach COVID-19 Erkrankung (Prof. Dr. med. Johannes Hebebrand)

Interdisziplinäre Nachsorge von Patienten mit COVID-19-Pneumonie aus dem ambulanten sowie poststationären Bereich (Dr. med. Margarethe Konik)

Analyse ROS-modifizierter Proteine im Blut von Patienten mit ischämischem Schlaganfall in der Akutphase (PD. Dr. med. Benedikt Frank)

Trotz intensiver Forschung konnten bislang noch keine Blutwerte (Biomarker) identifiziert werden mit denen das Ansprechen auf eine Schlaganfalltherapie vorhergesagt werden konnte. Biomarker sollen möglichst einfach und schnell messbar sein und spezifische und differenzierte Aussagen über den Patienten bzw. die Erkrankung zulassen. Als ein solcher Biomarker käme beispielsweise ein veränderter oxidativer Stresswert (Sauerstoff- oder Stickstoffradikale) in Betracht. Wir untersuchen Blutproben von Schlaganfallpatienten auf veränderten oxidativen Stress. Diese Daten sollen helfen Schlaganfallpatienten zu identifizieren, die von einer spezifischen Therapie gegen oxidativen Stress profitieren könnten.

Prospektive Biobankstudie zur Identifizierung adaptiver Resistenzmechanismen des metastasierten, kastrationsresistenten Prostatakarzinom nach Therapie mit 177Lu-PSMA (PD Dr. med. Claudia Kesch)

Das Prostatakarzinom (PC) ist mit 26% die häufigste solide Krebserkrankung des Mannes und zweithäufigste Krebstodesursache. Die Zahl der Neuerkrankungen in Deutschland liegt bei rund 60.000 Fällen pro Jahr. Bei Diagnosestellung weisen ca. 9% der Patienten Metastasen auf und 27–54% erleiden ein Rezidiv nach kurativer Therapie. Bei Patienten mit einer primär oder sekundär polytop metastasierten Erkrankung wird als Standardtherapie eine palliative Systemtherapie begonnen, die den Androgenrezeptorpfad blockiert. Kommt es trotz Testosteronwerten im Kastrationsniveau zu einer erneuten Tumorprogression, spricht man von einem metastasierten kastrationsresistenten Prostatakarzinom (mCRPC).

Docetaxel ist seit 2004 in der Erstlinientherapie des mCRPC zugelassen. In zwei unabhängigen randomisierten Phase-III-Studien konnte die Effektivität einer Docetaxel-basierten Chemotherapie mit einem statistisch signifikanten Überlebensvorteil von ca. 3 Monaten im Vergleich zur Kontrollgruppe mit Mitoxantron plus Prednison nachgewiesen werden. Seit 2010 führten mehrere erfolgreiche, randomisierte Phase III Studien zur Zulassung neuer Substanzen in der Therapie des metastasierten Prostatakarzinoms: Abirateron, Cabazitaxel, Enzalutamid, Apalutamid, Alpharadin und Olaparib. Zwar konnte hierdurch eine Verlängerung des Gesamtüberlebens erreicht werden, eine Heilung oder zumindest das Erreichen einer dauerhaften kompletten Remission sind jedoch weiterhin nicht möglich. Lebenslange Therapien sind die Folge. Im Hinblick darauf kommt der richtigen Therapiesequenz sowie der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien eine zentrale Bedeutung zu.

Eine mögliche Option stellen zielgerichtete Therapien wie die 177Lutetium-PSMA-Radioligandentherapie (177Lu-PSMA-RLT) dar. Das prostataspezifische Membranantigen (PSMA) ist ein transmembranäres Glykoprotein, welches auf Prostatakarzinomzellen im Vergleich zu gutartigem Prostatagewebe 100- bis 1000-fach überexprimiert wird. Eine weitere Zunahme der Expression wurde für metastasierte Prostatakarzinome und das kastrationsresistente Stadium beschrieben. In den letzten Jahren wurden unterschiedliche, gegen PSMA-gerichtete Liganden für Diagnostik und Therapie entwickelt. Zu therapeutischen Zwecken kommen aktuell die mit dem Beta-Strahler Lutetium-177 markierten Liganden PSMA-617 sowie PSMA-I&T zur Anwendung. Der Ligand bindet über eine katalytisch wirksame Bindungsstelle an die Tumorzelle und wird von dieser aufgenommen. Aufgrund der geringen Reichweite der ß-Strahlung im Millimeterbereich entfaltet sich die therapeutische Wirkung direkt in der Tumorzelle, während das umgebende gesunde Gewebe weitestgehend geschont wird. Grundvoraussetzung für die Eignung zu einer 177Lu-PSMA-Therapie ist ein ausreichend hohe PSMA-Expressionsstatus der Tumorläsionen, welcher im diagnostischen 68Ga-PSMA-PET/CT überprüft wird.

Eine Phase III klinische Studie (VISION) sowie Fallserien und (Phase II) klinische Studien zur Anwendung von 177Lu-PSMA(617)-RLT belegen die Wirksamkeit mit einem PSA-Wertabfall ≥ 50% bei 30–66% der mCRPC-Patienten und Verlängerung des progressionsfreien und Gesamt-Überlebens. In Deutschland ist die PSMA-RLT bereits eine etablierte Therapieoption ab der dritten Systemtherapielinie. Nach anfänglichem Therapieansprechen entwickelten jedoch nahezu alle Patienten ein Rezidiv. Außerdem ist nicht vollständig bekannt, warum die 177Lu-PSMA-RLT nicht in allen mCRPC Patienten effektiv ist.

Die Aufklärung der Mechanismen, die Effektivität vs. Resistenz gegen 177Lu-PSMA-RLT bestimmen, könnte nicht nur zu einem besseren Verständnis der PC-Biologie beitragen, sondern auch die Basis für neue, rational entwickelte RLT-Kombinationstherapien für mCRPC Patienten bilden.

Immunsystem und Mirgäne: Aktivität, Zusammenhang und CGRP-R-Expression von Immunzellen als pathophysiologischer Ausdruck und möglicher Biomarker der Erkrankung? (Dr. med. Armin Scheffler)

Ein unklares Zusammenspiel: Was macht das Immunsystem bei der Migräne?

Die Migräne gehört zu den primären Kopfschmerzerkrankungen. Allein in Deutschland leiden nach einer Erhebung des Robert-Koch-Instituts 2020 14,8% der Frauen und 6% der Männer an einer Migräne (siehe BURDEN 2020). Auch wenn die Forschung immer mehr Erkenntnisse über diese weit verbreitete Erkrankung erlangt, sind viele Aspekte weiterhin nicht verstanden. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob es Hinweise auf eine Verbindung zwischen der Migräne und dem Immunsystem gibt. Der Fokus liegt dabei insbesondere auf spezielle Immunzellen. Die Frage ist, inwieweit diese Zellen je nach Ausprägung der Erkrankung reagieren, sich verändern, anpassen und somit den Krankheitsverlauf beeinflussen können. Dies könnte das Wissen über diese Erkrankung erweitern, mögliche Biomarker für die Migräne liefern und somit die Diagnostik und die Therapie verbessern.

Genetik des Extinktionslernens (Prof. Dr. med. Timmann-Braun)

Das Projekt „Genetik des Extinktionslernens“ ist eingebettet in den Sonderforschungsbereich 1280 zum Thema Extinktionslernen, der an der Ruhr-Universität Bochum und dem Universitätsklinikum Essen angesiedelt ist. Extinktion beschreibt einen grundlegenden Lernprozess, der uns erlaubt, unser Verhalten anzupassen, wenn früher gelerntes Wissen nicht mehr relevant ist. Der SFB 1280 untersucht Mechanismen des Extinktionslernens, u.a. mittels bildgebenden Verfahren, Verhaltenstests und genetischen Analysen. Wie bei anderen komplexen Merkmalen auch spielen genetische Einflüsse eine Rolle beim Extinktionslernen. Wir wollen verstehen, wie genetische Unterschiede dazu beitragen, dass sich Menschen in ihren Lernleistungen unterscheiden. DNA Proben unserer Studienteilnehmer werden in der Biobank Essen gelagert und anschließend mit Ergebnissen aus bildgebenden Verfahren und Verhaltenstests zum Extinktionslernen zusammengeführt.  

Prediction of cardiac adverse events in cancer patinets using multiomics techniques (Dr. med. Matthias Totzeck)

2022

NAPKON (Prof. Dr. med. Oliver Witzke)

Beim „Nationalen Pandemie Kohorten Netz“ (NAPKON) handelt es sich um ein breit angelegtes Forschungsprojekt zur Covid19-Bekämpfung (und potentieller zukünftiger Pandemien), an dem Ärzte und Wissenschaftler aus 34 verschiedenen Standorten in Deutschland teilnehmen und zusammen kooperieren. Ziel des Projektes besteht in der Erschaffung eines zentralen Netzwerkes, in dem klinische Daten und Bioproben (Blut, Speichel, Urin) von COVID-19-Patient*innen zentral erfasst und dokumentiert werden, um sie für wissenschaftliche Studien zur Verfügung zu stellen. Durch die zentrale Bündelung der Daten und Proben konnte seit November 2020 eine Kohorte von ~6000 Patient*innen (Stand: Mitte August 2022) geschaffen werden. Mit Hilfe dieser Kohorte soll ein möglichst genaues Bild der COVID-19-Krankheit geschaffen werden, welches die Grundlage für die Entwicklung von Therapien und Prognosen bildet.

https://www.netzwerk-universitaetsmedizin.de/projekte/napkon

https://napkon.de/

Beyond Covid - Charakterisierung von gesundheitlichen und psychosozialen Spätfolgen nach Rekonvalenz von einer SRAS-CoV-2-Infektion in NRW (Dr. med. Margarethe Konik)

Analyse von Immunzellen in der humanen Lunge und dem Blut (Prof. Dr. rer. nat. Michaela Schedel-Bockholt)

Das Immunsystem bildet nach Kontakt mit Pathogenen (z.B Viren, Bakterien) oder Umweltreizen (z.B. Allergene, Rauch) unter anderem ein immunologisches Gedächtnis aus. Dabei können sich spezifische langlebige Gedächtnis Zellen bilden, die sich zum Beispiel in der Lunge ansiedeln. Bei erneutem Kontakt mit dem Pathogen kann folglich eine schnelle Immunantworten hervorgerufen werden, um dieses effizient zu bekämpfen. Fehlsteuerungen des gewebsständigen immunologischen Gedächtnisses sind mit zahlreichen Lungenerkrankungen assoziiert, wobei die genauen Mechanismen bisher weitestgehend unverstanden sind. Ziel dieser Arbeit ist es, die Rolle von Zellen des immunologischen Gedächtnisses aus Lungengewebe im Vergleich zu Immunzellen aus der Lungenflüssigkeit (bronchoalveolären Lavage) und dem Blut bei unterschiedlichen chronischen Lungenerkrankungen (z.B. Asthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankung, interstitielle Lungenerkrankungen) zu untersuchen. Daraus können bisher unbekannte krankheitsverursachende Mechanismen und Biomarker identifiziert werden. Von therapeutischer Bedeutsamkeit ist zudem die zentrale Fragestellung, ob Marker aufgedeckt werden können, um den Erfolg von Lungentransplantationen vorhersagen zu können.

Explorative Analyse von Biomarkern zur Prädiktion des Ansprechens auf Systemtherapien bei urogenitalen Tumoren (Prof. Dr. med. Viktor Grünwald)

Eine Vorhersage auf das Ansprechen auf eine medikamentöse Krebstherapie kann momentan nicht vorhergesagt werden. Unsere Studie untersucht deshalb lösliche Marker im Blut, die mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für das Ansprechen der Krebstherapie assoziiert sind.

Prä- und intertherapeutische Immunphänotypisierung und -charakterisierung von Tumorgewebe und Blut bei IDH-Wildtyp Gliomen (Dr. med. Teresa Scmidt)

Charakterisierung der hämatopoetischen Stammzellnische in myeloischen und lymphatischen Neoplasien (PD Dr. med. Maher Hanoun)

Molekulare Klassifikation und dynamische Prognoseabschätzung von non-Hodgkin-Lymphomen anhand Sequenzierung zellfreier DNA (Fabian Ullrich)

Non-Hodgkin-Lymphome (NHL) sind eine heterogene Gruppe von bösartigen Erkrankungen des lymphatischen Systems mit variabler Prognose. Die Mehrzahl der Patient:innen mit einem diffusen großzelligen B-Zell-Lymphom (diffuse large B cell lymphoma; DLBCL) können heute durch eine Standard-Chemoimmuntherapie geheilt werden. Im Falle eines Rezidivs (Rückfalls) oder bei therapierefraktärer Erkrankung (Erkrankung, die trotz Therapie weiter voranschreitet) bleibt die Prognose allerdings weiterhin schlecht und die Mehrzahl dieser Patient:innen verstirbt an der Erkrankung. Die frühe Identifikation von Erkrankungsfällen, die nicht langfristig von der Standarderstlinientherapie profitieren, gelingt aktuell unzureichend, ist aber essentiell für die Verbesserung der Heilungsaussichten für diese Hochrisikogruppe.

Ziel des Projekts ist es, zellfreie DNA aus peripherem Blut als Biomarker beim DLBCL und anderen NHL zu etablieren. Zellfreie DNA kann mit wenig Aufwand aus dem Blut gewonnen werden und bietet damit große Vorteile gegenüber technisch häufig anspruchsvollen und für Patient:innen risikoreichen Biopsien von Krankheitsherden. Vorarbeiten haben den Nutzen zirkulierender Tumor-DNA (ctDNA) als Korrelat für minimale Resterkrankung (MRD) aufgezeigt. Wir möchten den Nutzen dieses Verfahrens zur MRD-Detektion weiter in die klinische Routine integrieren und auch für die molekulare Klassifikation von NHL etablieren, um langfristig zielgerichtete Therapien für NHL-Patient:innen auf der Basis des individuellen molekularen Risikoprofils anbieten zu können.

Zu diesem Zweck erfolgt ein strukturiertes Biobanking von Tumormaterial und Blutproben zu festgelegten Therapiezeitpunkten.

Representative, Reliable and Reproducible in vitro Models of Human Urulogical Tissuse (Prof. Dr. med. Jochen Heß)

Zusammen mit einer Forschergruppe der Universität Limerick, Irland soll menschliches Harnröhren-, Hoden- und Hodensackgewebe für die Entwicklung gewebeähnlicher Modelle charakterisiert werden. Dazu werden die mechanischen und die Transporteigenschaften des Gewebes untersucht. Ebenso soll der Inhalt der jeweiligen Zellen genauer untersucht, isoliert und kultiviert werden, um die Auswirkung der Umgebung der Zellen auf die einzelnen Reaktionen in der Zelle zu untersuchen. Außerdem soll eine künstliche Gewebematrix konstruiert werden, die es in der Zukunft erlauben soll, Simulationen ohne echtes menschliches Gewebe durchführen zu können. Das Gewebe wird von einwilligungsfähigen Patienten gewonnen, die sich einer genitalangleichenden Operation am Universitätsklinikum Essen unterziehen. Das während der Operation gewonnene Gewebe wird als chirurgisches Abfallprodukt betrachtet und würde alternativ verworfen werden. Der Erwerb dieses Gewebes ändert also in keiner Weise den bestehenden Standard der Behandlung. Es werden keine identifizierenden Patientendaten an die Universität von Limerick weitergegeben.

Entwicklung einer Plattform für präklinische Modelle zur Analyse von therapiebegleitenden Wirkstoffanalysen (Prof. Dr. med. Jens Siveke)

Untersuchung der Proliferation von Harnblasenepithelzellen bei Harnwegsinfektionen anhand eines humanen Zellkulturmodels während chronischer lymphatischer Leukämie (Prof. Dr. Daniel Robert Engel)

Der Einfluss von HIV auf die Entstehung von B-Zell-Lymphomen (Prof. Dr. Ralf Küppers)

Tumor Heterogeneity and Genomic Instabillity in Classical Hodgkin Lymphoma (Prof. Dr. Ralf Küppers)

Gewinnung von Gewebeproben aus dem Ursprungstumor und Metastasen beim Pankreaskarzinom zur Analyse von Tumorheterogenität und neuen Behandlungsstrategien (Saturn3-PDAC) (Prof. Dr. med . Jens Siveke)

Ziel des SATURN3 Projekts ist es, intratumorale Heterogenität in Gewebeproben des Mammakarzinoms, Kolonkarzioms und des duktalen Adenokarzinoms des Pankreas sowie ihre räumlich-zeitliche Entwicklung auf Einzelzellebene zu charakterisieren. Weiterhin sollen die zugrundeliegenden Mechanismen der Therapieresistenz und Metastasierung erforscht und schließlich Biomarker und neue therapeutische Strategien im klinischen Umfeld validiert werden. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, Therapieresistenz und Metastasierung bei Mammakarzinom, Kolonkarzionom und duktalem Adenokarzinom des Pankreas zu überwinden. Am Universitätsklinikum Essen werden dazu Proben von Patienten mit duktalem Adenokarzinom des Pankreas generiert. Hintergrund ist intratumorale Heterogenität als Ursache für einige der drängendsten klinischen Herausforderungen in der Onkologie: begrenztes Therapieansprechen, Entwicklung von Resistenzen, Rezidiven und Metastasierung zu verstehen. Die intratumorale Heterogenität ist sehr dynamisch und verändert sich während des Krankheitsverlaufs, insbesondere als Reaktion auf therapiebedingten Selektionsdruck. Daher ist es unerlässlich, Biomaterial von einzelnen Patienten zu verschiedenen Zeitpunkten beispielsweise vor/nach Therapie, vor/nach einem Rückfall und vor/nach einer Metastasierung zu erhalten und räumlich aufgelöst zu analysieren Hier setzt das Projekt SATURN3 an. Die Konsortialpartner beabsichtigen, ihr einzigartiges Fachwissen und modernste Technologien aus der Grundlagen-, translationalen und klinischen Forschung zu kombinieren, um dynamische, intratumorale Heterogenität bei Patienten zu analysieren und zu behandeln.

Bildgebung von FAP-exprimierenden Tumoren mittels Positronen Emissions Tomographie (PD Dr. med. Wolfgang Fendler, Prof. Dr. Katharina Lückerath)

Das Fibroblasten Aktivierungs Protein (FAP) kommt in vielen, unterschiedlichen Tumoren vor. Die Positronen Emissions Tomographie (PET)-Bildgebung mit Radioliganden, die an FAP binden, kann das Vorhandensein von FAP in Tumoren aufspüren. In der Studie wird eine FAP-Bildgebung durchgeführt. Das FAP-Bildsignal wird mit dem FAP-Signal auf Tumorgewebeschnitten verglichen. Den Patienten wird außerdem vor der PET-Untersuchung Blut abgenommen; anhand der Blutprobe können Veränderungen im Tumorgewebe und das Immunsystem untersucht werden. Diese Untersuchungen können wichtige Informationen über den Tumor liefern. Der Vergleich der Blutuntersuchungsergebnisse mit dem FAP-Bitdsignal kann zu einer besseren Einschätzung des Tumors führen; dies könnte die Behandlung von Krebspatienten verbessern. 

Charakterisierung des Microenviroments bei Patient*innen mit Meningeosis neoplasitica (Dr. med. Christoph Oster)

In dem Projekz sollen Nervenwasser, sogenannter Liquor, und Blutproben auf zelluläre Bestandteile des Immunsystems untersucht werden. Ziel ist es, ein besseres Verständnis über die Rolle des Immunsystems in den Zusammenhängen zwischen Krebserkrankung wie z.B. Brustkrebs und deren Metastasierung ins Liquorsystem des Gehirns (sogenannte Meningiosis carcinomatosa) zu erlangen. Die Meningiosis carcinomatosa ist eine seltene und auch bislang schwer zu behandelnde Metastasierungsform bei Krebserkrankungen. Wie bei vielen Krebserkrankungen und -stadien kann ggf. auch bei der Meningeosis das Immunsystem aus diversen Gründen nicht seine volle Kraft gegen die "fremden" Tumorzellen ausüben. Die Studie soll genauer untersuchen und dabei helfen, dise Zusammenhänge besser zu verstehen.

Molekulare Charakterisierung diffuser großzelliger B-Zell-Lymphome mittel Einzelzell-Techniken, funktioneller und metabolischer Analysen (Prof. Dr. med. Bastian von Trescjow, Dr. rer. nat. Gero Knittel, Fabian Ullrich)

Bildgebung von FAP-exprimierenden Tumoren mittels Positronen Emissions Tomographie (PD Dr. Wolfang Fendler, Prof. Dr. Katharina Lückerath)

Das Fibroblasten Aktivierungs Protein (FAP) kommt in vielen, unterschiedlichen Tumoren vor. Die Positronen Emissions Tomographie (PET)-Bildgebung mit Radioliganden, die an FAP binden, kann das Vorhandensein von FAP in Tumoren aufspüren. In der Studie wird eine FAP-Bildgebung durchgeführt. Das FAP-Bildsignal wird mit dem FAP-Signal auf Tumorgewebeschnitten verglichen. Den Patienten, die nach der Bildgebung eine Therapie angeboten bekommen, wird außerdem therapiebegleitend Blut abgenommen; anhand der Blutprobe können Veränderungen im Tumorgewebe und das Immunsystem untersucht werden. Diese Untersuchungen können wichtige Informationen über den Tumor liefern, die die Behandlung von Krebspatienten verbessern könnte.

2023

Exploiting Liquid biopsies to advance cancer percision medicine (EXLIQUID) (Dr. Smiths Lueong)

Studie zur Zytokinsynthese bei CF unter Berücksichtigung klin. Parameter in Korrelation zu Polymorphismen im Connexingenen und weiteren Genen (Dr. med. Sivagurunathan Sutharsan)

Die zystische Fibrose (CF), auch bekannt als Mukoviszidose, ist eine vererbte Grunderkrankung der exokrinen, also nach außen gerichteteten Drüsen verschiedener Organe (Ohshimo et al., 2009). Betroffen sind neben der Lunge auch die Nasennebenhöhlen, Leber und Gallenwege, die Bauchspiecheldrüse und die Nieren (De Boeck et al., 2017).

Die Erkankung begründet sich in einer Mutation, also einer Veränderung,  des CFTR-Gens, welches für das gleichnahmige Chloridkanalprotein CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) kodiert.

Das Erscheinungsbild der CF variiert sehr stark. Die durch Leukozyten ausgelöste Entzündung ist ein wichtiger Treiber für die Krankheitsentwicklung. Sogenannte Zytokine,  also kurze Proteine, die von fast allen kernhaltigen ausgeschieden werden,  im Blut korrelieren bei CF-Patienten mit einer homozygoten F508del-Mutation negativ mit der Lungenfunktion, und sogenannte Gap Junction Proteine (GJA) könnten mit dem Einstrom von Blutzellen in die Lunge zusammenhängen und den Krankheitsverlauf beeinflussen.

Aktuelle Studien zeigen, dass sogenannte Polymorphismen auf verschiedenen bei CF relevanten Genen einen großen Einfluss auf den Schweregrad der Krankheit haben. Unter einem „Polymorphismus“ versteht man dabei das Auftreten einer Genvariati- on in einer Population verstanden, definitionsgemäß muss die Allelfre- quenz für das variante Allel >1% in der Bevölkerung sein, anderenfalls wird von einer Mutation gesprochen.

Ziel dieser Studie ist es, zu bestimmen welche Polymorphismen einen Einfluss auf den Krankheitsverlauf der zystischen Fibrose haben.

Herstellung von "Point-of-Care"-CAR-T-Zellen für das UK Essen (Prof. Dr. med. Sebastian von Tresckow)

CAR-T-Zellen sind ein neuartiges Krebsmedikament, das auf lebenden Immunzellen basiert. Die namensgebenden T-Zellen, die für die Abwehr von Krankheitserregern durch das Blut zirkulieren, werden in einem ersten Schritt aus dem Blut der PatientInnen entnommen und in einer Zellkultur aktiviert. Anschließend wird das Gen eingebracht, welches die T-Zellen mit dem CAR ausstattet. CAR steht für „chimeric antigen receptor“ – zu Deutsch: chimärer Antigenrezeptor. Mit Hilfe dieses CAR-Rezeptors können die T-Zellen dann die Krebszellen gezielt erkennen und abtöten. Dazu gibt man den PatientInnen die modifizierten Zellen intravenös zurück. Die bisher deutlichsten Erfolge der CAR-T-Zelltherapie werden bei der Bekämpfung von malignen B-Zell-Erkrankungen verzeichnet.

Aktuell werden CAR-T-Zellen noch überwiegend in großen Zentren außerhalb der Krankenhäuser hergestellt und tiefgefroren verschickt. Dieser Prozess erfordert minutiöse Planung, komplexe Logistik und kann unter Umständen 4 bis 6 Wochen dauern. In einigen Fällen versterben die PatientInnen leider noch bevor das fertige Produkt wieder das Krankenhaus erreicht.

In einem Projekt der Klinik für Hämatologie und Stammzelltransplantation soll die Herstellung von CAR-T-Zellen direkt am UK Essen, am „point of care“, etabliert werden, um die Logistik zu erleichtern, und um die Wartezeit der PatientInnen zu verkürzen.

Einfluss des weiblichen Hormonstatus auf das Auftreten und den klinischen Verlauf vonintrakraniellen Aneurysmen (PD Dr. med. Marvin Darkwah Oppong)

Subarachnoidale Blutungen (SAB) durch die Ruptur eines intrakraniellen Aneurysmas -einer lokalen Gefäßwandaufweitung- sind eine seltenere Unterform des Schlaganfalls. Diese Form ist durch einen besonders schweren Verlauf gekennzeichnet. Bei Frauen treten intrakranielle Aneurysmen und deren Ruptur häufiger auf als bei Männern. Bestimmte Altersgruppen der weiblichen Patientinnen scheinen hierbei auch häufiger von schwereren Verläufen betroffen zu sein. Einen entscheiden Einfluss scheint hier der weibliche hormonelle Status zu haben. Bisher konnte dies bisher jedoch nicht endgültig bewiesen werden auch, weil die weiblichen Geschlechtshormone starken u.a. stressbedingten Schwankungen unterliegen. Zur Beurteilung des Einflusses des hormonellen Status auf den Verlauf nach SAB und des Auftretens von Aneurysmen soll daher der Anti-Müller-Hormon (AMH) Spiegel genutzt werden. Dieses Hormon spiegelt die Ovarialreserve exzellent wider und ist unabhängig von den Schwankungen der zyklusabhängigen weiblichen Geschlechtshormone. Diese Arbeit wäre die erste, die es ermöglicht einen direkten Zusammenhang zwischen dem weiblichen Hormonstatus und dem Auftreten sowie klinischen Verlauf von intrakraniellen Aneurysmen bei Menschen darzustellen.

Untersuchung der Krankheitsentstehung und Langlebigkeit von HIV Infektionen (Dr. rer. nat. Roland Schwarzer)

Ziel unserer Arbeit ist es HIV Infektionen in Lymphgewebe zu untersuchen. Dieses Gewebe enthaelt bei HIV infizierten Patienten den groessten Teil der infizierten Zellen, kann aber oft nur sehr schwer untersucht werden. Tonsillen bestehen aus Lymphgewebe und sind eine reichhaltige Quelle von Zellen die sich ideal fuer HIV Forschung eignen. Wir werden aus Restmaterial von Mandeloperationen (Tonsillektomien) Zellen isolieren und im Labor mit HIV infizieren. In diesen Zellen werden wir dann insbesondere studieren, wie und warum HIV Infektionen lanfristig in Gewebe ueberdauern koennen. Darueberhinaus moechten wir besser verstehen, wie die Krankheit AIDS, sich insbesondere im Lymphgewebe entwickelt.  

Welche Rolle spielen Hormone bei der Behandlungserwartung von Patientinnen und Patienten (Prof. Dr. rer. biol. hum. Manfred Schedlowski)

Die Erwartung von Patientinnen und Patienten bezüglich der Wirkung einer medizinischen Behandlung beeinflusst teilweise in ausgeprägter Form den Erfolg der Behandlung. Ob und inwieweit das Hormonsystem diese Behandlungserwartungen und damit den Behandlungserfolg beeinflussen ist nach wie vor unklar. Daher wurden in dem Sonderforschungsbereich der Deutschen Forschungsgemeinschaft in unterschiedlichen Projekten von gesunden Probandinnen und Probanden aber auch von Patientinnen und Patienten direkt nach dem Aufwachen Speichelproben genommen, aus denen das sog. Aufwachprofil von Cortisol als auch die alpha-Amylase Aktivität bestimmt werden, um die Aktivität von zwei wichtigen Hormonachsen zu bestimmen: der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenachse als auch des sympatischen Nervensystem. die Ergebnisse dieser Analysen werden dazu beitragen, die Mechanismen der Erwartungen von Patientinnen und Patienten bzgl. einer medizinischen Behandlung besser zu verstehen und über dieses Verständnis der Behandlungserfolg zu verbessern.

Charakterisierung des Patient*innen-Kollektivs und der microRNA im Serum und in den Exosomen bei akutem Leberversagen am UK Essen (Dr. med. Sebastian Wiener)

Das akute Leberversagen ist eine seltene, aber lebensbedrohliche Erkrankung. Aktuell erkrankt jährlich ungefähr ein Mensch pro 100.000 Menschen in Deutschland an einem akuten Leberversagen. Das akute Leberversagen beschreibt eine plötzlich einsetzende Erkrankung der Leber, ohne dass eine vorbestehende Lebererkrankung vorliegt. Die Ursachen sind vielfältig, Medikamente wie Paracetamol und Viren wie Hepatitis-Viren spielen häufig eine Rolle. Aber auch andere Ursachen wie die Folgen einer Schwangerschaft oder ein Gerinnsel (Thrombose) im Gefäßsystem der Leber können ein akutes Leberversagen auslösen. Trotz modernster intensivmedizinischer Therapieoptionen bleibt häufig als einzige lebensrettende Maßnahme eine Lebertransplantation. Einige Patienten/Patientinnen können leider trotz modernster Therapieoptionen nicht gerettet werden und versterben am akuten Leberversagen. Deswegen sehen wir die Notwendigkeit, das Krankheitsbild „akutes Leberversagen“ besser zu verstehen und zu erforschen.
In diesem Projekt sollen Blut-, Urin- und, falls klinisch indiziert, auch Leberproben gewonnen werden. Mit diesen Proben erhoffen wir uns neue prognostische Marker des akuten Leberversagen zu identifizieren und auch Aussagen über den Mechanismus des akuten Leberversagen treffen zu können.  Zusammen mit von den Patienten/Patientinnen beantworteten Fragen hoffen wir perspektivisch das Krankheitsbild des akuten Leberversagens besser zu verstehen und therapieren zu können.

Untersuchung des Einflusses von Stress auf kardiovaskuläre Ereignisse bie Patienten mit artherosklerotischen Erkrankungen (PD Dr. med. Julia Lortz)

 

Die Rolle der Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecules als Biomarker in der hepatobiliären Chirurgie (Dr. med. Marc Reschke)

Die Qualität des Lebergewebes von Patienten ist eine zentrale Fragestellung in der Chirurgie der Leber- und Gallenwege (Hepatobiliäre Chirurgie). Dabei gibt es bis heute keine eindeutigen Biomarker, welche man z.B. im Blut bestimmen kann, um eine klare Aussage über die Qualität der Leberfunktion zu erhalten.
In dieser Studie soll untersucht werden, inwieweit eine Gruppe von aus Eiweißen bestehenden Molekülen der Gruppe der Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecules (kurz: CEACAMs) als Marker für die Leberqualität eingesetzt werden können. Diese können in verschiedensten Körperflüssigkeiten (u.a. Blut, Urin und Gallenflüssigkeit) vorkommen.
Dazu soll das Lebergewebe, welches während chirurgischer Eingriffe entnommen wird, auf dessen Qualität sowie dem Vorhandensein der CEACAMs untersucht werden. Zudem soll das Vorhandensein der CEACAMs in Gallenflüssigkeit, Blut und Urin am Tag der Operation sowie fünf Tage danach überprüft werden. Hieraus ergeben sich möglicherweise neue diagnostische
Ansätze.

Charakterisierung von Bakterien bei zystischer Fibrose auf Sphingosin-Empfindlichkeit (Dr. rer. nat. Heike Gulbins)

Zystische Fibrose ist eine, der am häufigsten auftretenden Erbkrankheiten in Europa und USA, die v.a. junge Menschen betrifft.  Die Erkrankung führt zu diversen klinischen Problemen, insbesondere zu pulmonalen Symptomen und hat eine hohe Infektionsanfälligkeit der Lunge für verschiedene Bakterien zur Folge, welche unbehandelt zu einer weiteren Einschränkung der schon reduzierten Lungenfunktion oder zum Tod führen kann. Verschiedene Studien konnten zeigen, dass bestimmte bioaktive Lipide, nämlich Sphingosin, in den Bronchialepithelzellen zystischer Fibrosemäuse fast vollständig fehlt, während es in Bronchialzellen gesunder Mäuse deutlich nachweisbar ist. Daher wurde untersucht, ob Sphingosin direkt auf Bakterien wirkt. Die Ergebnisse zeigen, dass Sphingosin bereits im nano- bis mikromolaren Bereich verschiedene Bakterien abtöten kann. Schließlich konnte gezeigt werden, dass Inhalation von Sphingosin pulmonale Infektionen mit verschiedenen Bakterien in Lungen von Mäusen mit zystischer Fibrose effizient eliminiert und so den Krankheitsverlauf positiv beeinflusst.  
Im vorliegenden Antrag sollen frisch isolierte Bakterien aus Sputum Material von, an zystischer Fibrose erkrankten Patienten untersucht werden. Uns interessiert, ob sich die klinischen Isolate unterschiedlich effizient durch Sphingosin töten lassen und wenn ja, welche bakteriellen Faktoren für die Unterschiede verantwortlich sein könnten. Diese Faktoren sollen mittels verschiedener molekularbiologischer Methoden analysiert werden. Wir arbeiten dabei nicht direkt mit dem Sputum Material der Patienten, sondern bekommen die daraus bereits angezüchteten Keime aus der mikrobiologischen Diagnostik des Robert-Koch-Hauses, Uniklinikum Essen. Mycobacterium abscessus Stämme erhalten wir von Herrn Dr. Kehrmann (TB-Diagnostik), frische Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus Isolate stellt uns Frau Dr. Verhasselt (allg. mikrobiolog. Diagnostik) zur Verfügung.

Identifikation potentieller Biomarker zur Prädiktion des Therapieansprechens beim metastsierten Nierenzellkarzinom (Prof. V. Grünwald, Prof. B. Hadaschik, Prof. D. Klein, PD Dr. med. C. Darr, Dr. med. Hilser)

Eine verlässliche Vorhersage des Ansprechens auf die Behandlung ist entscheidend für ein optimales Patientenmanagement. In der täglichen klinischen Praxis wird jedoch fast ausschließlich das bildgebende Staging mit Schätzung des Tumorvolumens zur Bewertung des Therapieansprechens eingesetzt. Allerdings lässt sich anhand alleiniger Betrachtung des Tumorvolumens nur unzureichend vorhersagen, wer langfristig von einer ICI, TKI oder Kombinationstherapie profitieren wird.

Sensitivität präoperativer Bildgebung bei primären Hirntumoren nach ZNS WHO 2021 (Prof. Dr. med. Martin Glas, Dr. med. Christoph Oster) 

Untersuchung der Präzision präoperativer Bildgebung vom Kopf bei bösartigen Hirntumoren im Bezug auf die Verhersagbarkeit der späteren Diagnose.

2024

Entwicklung von Neuen Kombinationstherapien für Myeloflbrose durch Einzelzellanalysen (Dr. med. Nils Leimkühler)

Der Formenkreis der myeloproliferativen Neoplasien (MPN) zeichnet sich durch deutliche Unterschiede zwischen den Patient:innen aus. Dieselben Mutationen bultbildender Vorläuferzellen können sowohl zu einer Polycythemia Vera (PV), einer Essentiellen Thrombozythämie (ET) oder einer Primären Myelofibrose (PMF) führen. Alle MPN-Patienten haben das Risiko eine Vernarbung des Knochenmarks (Melofibrose) zu entwickeln, die mit deutlich schwereren Symptomen sowie einer reduzierten Überlebenswahrscheinlichkeit assoziiert ist und nur durch eine Stammzelltransplantation geheilt werden kann. Wir werden in Patientenmaterial das Netzwerk aus blutbildenden und nicht-blutbildenden Zellen im Knochenmark der verschiedenen MPN-Formen mittels Einzelzellanalyse untersuchen. Unser Ziel ist es, in unseren Analysen fibrotische Signalmoleküle zu finden und diese mit neuen, zielgerichteten Kombinationstherapien zu  behandlen, um eine Knochenmarkvernarbung zu behandeln.

Identifizierung natürlich vorkommender Antikörper als Verlaufsparameter der Amyloidose des Herzens (Dr. med. Stephan Settelmeier)

Die kardiale Amyloidose ist eine myokardiale Speichererkrankung, bei der es ähnlich zu neurodegenerativen Erkrankungen wie z.B. Alzheimer zur Ablagerung krankhafter Eiweiße im Herzmuskel kommt. Die Erkrankung ist mit einer ausgeprägten Krankheitslast der PatientInnen verbunden. Verlaufsparameter („Biomarker“) sind für die Diagnose und die Überwachung eines Krankheitsverlaufs als auch des möglichen Therapieansprechens erforderlich. Für die Amyloidose des Herzens gibt es aktuell keinen etablierten spezifischen Biomarker. Ziel des Projektes ist daher die Identifikation von Antikörpern als Verlaufsparameter der kardialen Amyloidose.

Biomarker für FAP-gerichtete Therapie bei Sarkomen (FAP Stark) (Dr. med. Rainer Hamacher)

Das Fibroblast-Aktivierungsprotein-alpha (FAP) ist eine Serin-Protease, die vorwiegend im Tumorstroma auf Cancer-Associated Fibroblasts (CAF) und selten auch auf Tumorzellen selbst exprimiert wird. In den letzten Jahren wurde FAP zunehmend als neue agnostische Therapiezielstruktur identifiziert. SFT und UPS bieten sich als Rollenmodelle für einen FAP-gerichtete theranostischen Ansatz, da die FAP-Expression auch auf Tumorzellen beobachtet werden kann. Im Zuge des vorgeschlagenen Projekts wollen wir uns auf die Sarkomentitäten SFT und UPS konzentrieren und dabei die Regulierung der FAP-Expression erforschen. Unsere Untersuchungen werden eine umfassende Charakterisierung der FAP-Expression und deren Einfluss auf das Tumormikroenvironment, um Biomarker zu identifizieren, die für einen zielgerichteten theranostischen Einsatz von FAP-Liganden dienlich sind. Die FAP-Expression (sowohl quantitativ als auch räumlich) wird an archivierten Tumorproben von SFT und UPS untersucht. Die Analyse der FAP-Expression erfolgt durch Immunhistochemie unter Anwendung räumlicher Differenzierungen (Tumor vs. Stroma) sowie semiquantitativer Expressionsanalysen, in Anlehnung an die Methode von Henry et al. aus dem Jahr 2007. Mittels multiplex Immunfluoreszenz (OpalTM Platform) soll die Zusammensetzung des Tumormikromilieus genauer untersucht werden. Die Fokussierung soll hierbei gelegt werden auf Marker für CAFs (neben FAP z.B. Smooth-Muscle-Actin (SMA) und Integrin b1 (CD29)) und für die Immuntypisierung (wie z.B. CD3, CD8und CD20 für tumorinfiltrierende Immunzellen, PD-L1, LAG3 und PD1 für Immun-Checkpoints sowie CD25 und FOXP3 für regulatorische T-Zellen). 

Die Charakterisierung des Programmed cell death protein 1 Signalwegs im akuten Myokardinfarkt (Dr. med. Lars Michel)

In einem Herzinfarkt spielt Entzündung eine entscheidende Rolle und beeinflusst, wie schwer die Erkrankung verläuft. Aktivierte Immunzellen können den Herzmuskel schädigen, indem sie entzündliche Stoffe freisetzen und zur Narbenbildung beitragen. Dieses Projekt untersucht, wie Immuncheckpoints wie PD-1 und PD-L1, die wichtige regulatorische Funktionen im Immunsystem übernehmen, die Schwere und klinische Präsentation eines Herzinfarkts beeinflussen. Indem wir die Immunprozesse im Herzinfarkt besser verstehen, hoffen wir, neue und innovative Behandlungsmöglichkeiten für akute Herzinfarkte zu finden.

Body Composition Analysis in Neuroendocrine Tumor Patients (Dr. med. Annie Mathew)

Ziel ist die Untersuchung der Body Composition in Korrelation zu Laborwerten 

Analyse von älteren Hodgkin Lymphom Patientinnen und Patienten, um rationale innovative Therapieansätze zu gewinnen.  (Prof. Dr. Bastian von Trescko, Vanessa Ridder)

Nerve fiber density in Cholangiocarcinoma: spatial and multi-omics analysis at the single cell level. (PD Dr. med. Lara Rosaline Heij)

Das Cholangiokarzinom (CCA) gilt als seltene Krebsart mit einer schlechten Prognose. Leiber gibt es nach wie vor keine zuverlässigen prognostische Biomarker für CCA. In unseren früheren Arbeiten haben wir bereits die Rolle der kleinen Nervenfasern in der Tumormikroumgebung und ihre positive Wirkung auf das Gesamtüberleben bei CCA gezeigt.

Hierzu sollen bei Patienten, die sich einer Leberresektion als Eingriff bei CCA unterziehen, Zellen aus dem chirurgischen entfernten Tumor und umliegenden Gewebe gewonnen werden. Diese Zellen werden dann mit modernsten Techniken wie der Durchflusszytometrie, und single-cell Sequenzierung untersucht. Dabei liegt der Fokus auf der Charakterisierung der Antitumorimmunantwort von CCA-Patienten.

Dadurch erhoffen wir uns zu verstehe, warum die Immunantwort bei den Patienten den Tumor nicht ausreichend bekämpft und ob die zuvor beobachteten Nervenfasern dabei eine Rolle spielen.

Dreidimensionale Untersuchung der Narbenbildung in geschädigten menschlichen Herzproben  (Prof. Dr. med. Matthias Totzeck, Dr. med Elias Haj-Yehia)

Eine Vielzahl von verschiedenen Herzerkrankungen führen zum Absterben von Herzmuskelzellen, die mit der Zeit im Rahmen von Umbauprozessen durch Narbengewebe ersetzt werden. Da das Herz in diesen vernarbten Bereichen jedoch in seiner Pumpfunktion eingeschränkt ist, kommt es zur Ausbildung einer Herzschwäche, die in betroffenen Patient:innen zu Symptomen wie Luftnot und verringerte Belastbarkeit bis hin zu gestelgerter Sterblichkeit führt. Um zu verstehen, wie es zu solch einer Narbenbildung kommt ist eine dreidimensionale Analyse unabdingbar. Mit diesem Projekt soll in Herzproben, die aus geschädigten Empfänger-Herzen im Rahmen einer Herztransplantation gewonnen wurden, diese Narbenbildung dreidimensional mit Hilfe von sogenannter spezieller Lichtscheiben-Mikroskopie untersucht werden. Dies ermöglicht eine genauere Analyse der zur Narbenbildung führenden Prozesse auch im menschlichen Gewebe, was für die Erforschung von möglichen Therapien essentiell notwendig ist.

Effects of TME and body compartment fluids on effector function and metabolism ofT and NK cells (Prof. Dr. rer. nat. Sven Brandau)

In this research project, we wish to explore the immunosuppressive impact that tumor microenvironment fluid (TME) has on infiltrated immune cells. We plan to investigate the effect of TME fluid on NK and T cells. Our preliminary data from ovarian cancer ascites has demonstrated that imbalance in fluidic compartment of peritoneal cavity can strongly impair anti-tumor effector function of NK and T cells.

We will further explore this phenomenon by coincubating healthy donor NK and T cells in the benign and malign fluids of other body compartments such as liquor, pleural effusion and peritoneal ascites.

In this environment, we will assess the impact of the fluid on cellular interactions between NK cells and tumor cells and its effects on monoclonal antibody immunotherapy by looking at NK cell degranulation and tumor cell killing. Cellular interactions between NK and tumor cells will also be studied with live-cell video microscopy (tumor lysis) and flow cytometry (conjugation). Furthermore, the activation of T cells in the presence of TME fluid will be studied by measuring intracellular calcium flux with a spectrophotometer.

Lastly, to help elucidate the mechanism of immunosuppression in the microenvironment, we plan to assess the TME fluid composition using clinical chemistry methods. We will use nephelometry to determine concentration of different protein groups in the sample. Groups such as general serum proteins, antibodies, and relevant tumor markers will be studied. We will also use potentiometry, which is an analytical chemistry method used to determine ionic concentrations in the sample.

In summary, our planned study will provide further understanding of immunoregulatory mechanisms in the tumor microenvironment and innate immunoregulatory mechanisms present in healthy body compartment fluid.

Serum Marker Analyse bei Patienten mit chronischer Hepatitis B Virus Infektion (Prof. Dr. rer. nat. Ruth Bröring)

Blutproben von 1) Patienten mit akuter und chronischer HBV-lnfektlon sowie von 2} Kontrollpersonen mit nicht viralen Lebererkrankung werden auf metabolische, immunologische und extrazelluläre Vesikel (EV)-bezogene Parameter untersucht. Periphere mononukleäre Blutzellen werden isoliert und mittels Durchflusszytometrie auf NK/NKT, Makrophagen-Populationen und neutrophile Phänotypen und ihre Funktionen hin untersucht. Die Gallensäurekonzentration und -zusammensetzung, die Bestimmung der EV-Fracht und das Profil von immunologischen Serum Markern werden analysiert und mit klassischen HBV-bezogenen Serumparametem sowie Markern der hepatischen Immunologie verglichen. Die Kenntnis des Zusammenhangs zwischen diesen Analyten und der akuten sowie chronischen Infektion sowie den verschiedenen Phasen der chronischen HBV-lnfektion ist für die Risikostratifizierung und Therapieoptimierung der CHB von entscheidender Bedeutung. 

Verbesserung der Diagnose und Prognose durch die Identifizierung verschiedener Immunsignaturen beim primären Leberzellkarzinom (Prof. Dr. med. Jan Best)

Der primäre Leberzellkrebs zählt weltweit zu den häufigsten tumorbedingten Todesursachen. Nicht nur eine Leberzirrhose, sondern auch virusbedingte Leberentzündungen und Fettlebererkrankungen können auf dem direkten Wege ohne Vorliegen einer Zirrhose zu einem Leberzellkarzinom führen.

Da sich, wie oben erläutert, Ursachen und Entstehungswege der Leberkarzinome individuell unterscheiden, ist es schwierig den Verlauf der Erkrankung vorherzusagen und auch den Patienten aus den vielfältigen Therapieoptionen der am effektivsten wirkenden Behandlung zuzuordnen. Daher ist es dringend erforderlich, Marker zu identifizieren, welche bei der Therapiezuordnung helfen können. Aus diesem Grunde ist es Ziel dieser Studie, anhand von Blutproben verschiedene Muster von Immunzellen (insbesondere bei den sogenannten neutrophilen Granulozyten) zu untersuchen und zu überprüfen ob es bestimmte Immunsignaturen gibt, welche mit einem guten Therapieerfolg korrelieren. Hierfür werden den bei uns ambulant vorgestellten Lebertumorpatienten, welche einwilligen an dieser Studie teilzunehmen, bei Erstvorstellung, sowie in dreimonatigen Abständen im Rahmen der programmierten Kontrolluntersuchungen jeweils zwei zusätzliche Blutröhrchen abgenommen. Ebenfalls werden bei einwilligenden Patienten Rektalabstriche entnommen um zusätzlich zu untersuchen, ob das Darm-Mikrobiom bestimmte tumorbezogene Auffälligkeiten zeigt, welche mögliche Korrelationen zur Immunsignatur (Neutrophile) bzw. zum Ansprechen auf die Tumortherapie und das Gesamtüberleben zeigen. Hieraus könnten sich zukünftig wertvolle Erkenntnisse erzielen lassen, welche zu einer potenziell individualisierten Therapie und einem möglicherweise besseren Ansprechen und folglich auch längerem Gesamtüberleben führen.

Liquid Biopsy beim Vukvakarzinom (Prof. Dr. med. Fabinshy Thangarajah)

In diesem Projekt geht es um die Erstellung eines blutbasierten Profils des Vulvakarzinoms.

Analyse von Checkpointmolekülen beim Vulvakarzinom (Prof. Dr. med. Fabinshy Thangarajah)

In diesem Projekt geht es um die differenzierte Analyse von Checkpointmolekülen beim Vulvakarzinom.

Liquid Biopsy beim Endometriumkarzinom (Prof. Dr. med. Fabinshy Thangarajah)

In diesem Projekt geht es um die Entwicklung eines eines blutbasierten Marker für das Endometriumkarzinom.

Analyse von Checkpointmolekülen beim Endometriumkarzinom (Prof. Dr. med. Fabinshy Thangarajah)

In diesem Projekt geht es um die differenzierte Analyse von Checkpointmolekülen beim Endometriumkarzinom.

Funktionelle Analyse von degenerativen kardiopulmonalen Erkrankungen (Dr. med. Moritz Immohr)

In den vergangenen Jahren ist das Wissen über kardiopulmonale Erkrankungen und ihre Ursachen stetig gewachsen. Wir wissen heute, dass bestimmte Faktoren und Einflüsse zu einer Entstehung bzw. Verschlechterung diverser Krankheitsbilder führen können. Dennoch ist in vielen Bereichen, und hier besonders im Bereich der Anwendbarkeit in Prävention und Therapie, unser Wissen noch nicht ausreichend.

Daher möchten wir die genauen Vorgänge im Herzmuskel, den Herzklappen und den herznahen Gefäßen und der Lunge untersuchen, mit dem Ziel, die Vorbeugung, Erkennung und Behandlung von Erkrankungen des Herzkreislaufsystems und der Lungen zu verbessern und in Zukunft neue Optionen für eine Behandlung entwickeln zu können.

Hierfür untersuchen wir Gewebe und Körperflüssigkeiten, die im Laufe des Krankenhausaufenthaltes zum Zweck der Untersuchung oder Behandlung entnommen, dafür jedoch nicht mehr benötigt werden und ansonsten vernichtet würden. Dies umfasst Gewebe vom Herzen inklusive der Herzklappen, der Lunge sowie von Blutgefäßen. Hinzu kommen Flüssigkeiten aus dem Herzbeutel und der Lungenhöhle sowie geringe Mengen Blut und Urin. Gewebe aus dem kranken Herzen bzw. aus der kranken Lunge stellt für uns ein besonders wertvolles Untersuchungsmaterial dar, an welchem wir unsere Forschung betreiben können.

Einfluss von genetischen Variationen auf den Krankheitsverlauf bei Mukoviszidose (Dr. med. Sivagurunathan Sutharsan)

Mukoviszidose (CF) entsteht durch Veränderungen (Mutationen) im Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator (CFTR)-Gen. Der Krankheitsverlauf und die Schwere der Symptome unterscheiden sich jedoch von Patient zu Patient, selbst bei Menschen mit der häufigsten CFTR-Mutation (F508del), die etwa 80 % der Betroffenen betrifft. Man geht inzwischen davon aus, dass diese Unterschiede zusätzlich durch andere genetische Variationen, sogenannte Polymorphismen, in anderen Genen verursacht werden, die nicht direkt mit dem CFTR-Gen verbunden sind. 
Allerdings ist bisher noch wenig erforscht, welche dieser zusätzlichen Gene möglicherweise Mutationen aufweisen, die die Schwere der Lungenerkrankung bei CF-Patiente, oder auch bei anderen Lungenerkrankungen -wie zum Beispiel Bronchiektasen - beeinflussen. 
Das Ziel dieser Studie ist es, eine Gruppe von etwa 100 CF-Patienten und 50 Patienten mit Bronchiektasen zu untersuchen, um herauszufinden, ob genetische Veränderungen in anderen Genen als dem CFTR-Gen den Verlauf der Krankheit beeinflussen können. 

Optimierung des Strahlenschutzes durch genomische Analysen (Prof. Dr. med. Martin Stuschke, PD. Dr. Maja Guberina)

Im Rahmen der klinischen Routine weisen unterschiedliche Menschen eine variable Empfindlichkeit auf die Strahlentherapie auf.  Diese soll im Rahmen der klinischen Routine untersucht werden. 

Unterbrechung der Gallensäure-Wiederaufnahme nach Paracetamol-Überdosierung/Amanita-Intoxikation verringert Hepatotoxizität (Dr. med. Sebastian Wiener)

Paracelamol-induzierte Schädigungen der Leber können im schlimmsten Fall zu einem akuten Leberversagen führen und letal enden. Ghallab et al. konnten zeigen, dass eine Überdosierung mit Paracelamol zu massivem oxidativen Stress in der perizentralen lobulären Zone der Leber führt und schlussendlich zum Zelltod der Hepatozyten. Es kommt zu einem Ausstrom von Gallensäuren in die Lebersinusoide. Die Ga!lensäuren werden über die basolaterale Membran wieder in die Hepatozyten aufgenommen und zirkulieren so zwischen Hepatozyten und Sinusoiden. Eine Unterbrechung dieser Wiederaufnahme der Gallensäuren konnte im Mausmodell den durch Paracelamol verursachen Leberschäden reduzieren. Zudem konnten Ghallab et al. zeigen, dass es in Mäusen zu einem Anstieg der Gallensäuren vor einem Anstieg von Biomarkem einer Leberschädigung wie z.B. der Alanin-Aminotransferase (ALT) kommt. Diese Beobachtung konnte auch bei humanen Blutproben gemacht werden, allerdings liegen zur Zeit nur Proben von einer einzigen Patientin mil Paracelamol-induzierter Hepatopathie vor. Falls der in der Maus beobachtete Mechanismus auch im Menschen relevant ist, könnte durch die Hemmung der Aufnahme von Gallensäuren in Hepatozyten der durch eine Überdosis an Paracctamol verursachte Leberschaden reduziert werden. 
Dies könnte zukünftig ein Ansatz für neue Therapien der Paracelamol-induzieren Leberschädigung darstellen. 

Analyse des Immunprofils und Tumormirkomileus von Ovarialtumoren (Prof. Dr. med. Fabinshy Thangarajah, PD. Dr. Paul Buderath)

Bei diesem Projekt geht es um die gewebebasierte Analyse des Immunprofils und des Tumormikromileus des Ovarialkarzinoms.

Diagnostik der kardialen Amyloidose – Forschungsansatz am Westdeutschen Herz- und Gefäßzentrum Essen (Dr. med. Lars Michel)

Kardiale Amyloidose (CA) ist eine seltene Erkrankung, die durch Ablagerungen fehlgefalteter Proteine im Herzgewebe entsteht. Dies führt zu einer restriktiven Kardiomyopathie und letztlich zur Herzinsuffizienz. Fortschritte in Diagnostik und Therapie – insbesondere Transthyretin (TTR)-Stabilisatoren– haben die Behandlungsmöglichkeiten deutlich verbessert. Dennoch bleibt die Früherkennung eine Herausforderung, die für den Therapieerfolg entscheidend ist.
Ziel unseres Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen diagnostischen Methode für die Wildtyp-ATTR-Kardiomyopathie (ATTRwt) mittels Proteomics-Analysen. Durch die Analyse von Proteinen in Blutproben identifizieren wir potenzielle Biomarker, die eine frühzeitige Diagnose ermöglichen. Die innovative Olink®-Plattform erlaubt es uns, mit minimalen Probenmengen eine Vielzahl von Proteinen hochsensitiv zu analysieren.
Unsere Ergebnisse tragen dazu bei, die Diagnostik von CA zu verbessern. Gleichzeitig schaffen wir die Grundlage für ein besseres Verständnis pathophysiologischer Mechanismen, die neue Ansätze für zukünftige Therapien eröffnen könnten.

Untersuchung der Bewegung von Zellen des Immunsystems (Prof. Dr. med. Sylvia Hartmann)

Lipidomics bei Patienten mit und ohne KHK sowie mit und ohne lipidsenkende Therapie (Prof. Dr. med. Amir A. Mahabadi)

Dyslipidämien sind ein zentraler Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen wie die koronare Herzkrankheit (KHK). Während klassische Parameter wie LDL- und HDL-Cholesterin wichtige Indikatoren sind, erlaubt der Lipidomics-Ansatz eine hochauflösende Analyse des gesamten Lipidprofils auf molekularer Ebene. Dies ermöglicht die Identifikation feiner Lipidstoffwechselveränderungen, die mit Entzündungen, Plaqueprogression und kardinalem Remodeling verknüpft sind. Ziel ist es, neuartige Biomarker zu identifizieren und personalisierte Therapieansätze für Dyslipämien und kardiovaskuläre Erkrankungen zu entwickeln.

Kontinuierliche Antibiotikainfusion während der Operation zur Verringerung von Wundinfektionen (Dr. med. Jonas Gregorius)

Dass während einer Operation Antibiotika zur Verhinderung von Wundinfektionen verabreicht werden, ist ein medizinisches Standardvorgehen. Dies wird normalerweise in Form von Einzelgaben zu festen Zeitpunkten während der Operation durch die Anästhesiologie durchgeführt. Die Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin des Universitätsklinikums Essen untersucht nun, ob die Umstellung der Antibiotikagabe, weg von einer Applikation zu festen Zeitpunkten und hin zu einer kontinuierlichen Infusion, die Wundinfektionsrate noch weiter verringern kann. Hierzu werden zu bestimmten Zeitpunkten während der Operation geringe Mengen an Blut über ohnehin schon einliegende Gefäßkatheter (wie bspw. dem „Arterienkatheter“) abgenommen und die Konzentration des verwendeten Antibiotikums im Blut gemessen. Zuerst werden die Messungen im Rahmen des aktuellen Standards (Einzelgaben zu festen Zeitpunkten) durchgeführt und die Wundinfektionen erfasst. Nach der Umstellung des Standards hin zu einer kontinuierlichen Infusion werden zu den gleichen Zeitpunkten und in gleicher Art und Weise Blutentnahmen zur Konzentrationsmessung durchgeführt. Zudem wird auch in dieser Gruppe das Auftreten von Wundinfektionen als Qualitätssicherungsmaßnahme erfasst. Das abgenommene Blut wird pseudonymisiert (d.h. Personal, das die Blutprobe verarbeitet, kann keine Rückschlüsse auf die Identität des Patienten ziehen), aufgearbeitet und zur Probenmessung in eine Kooperationsklinik nach Heidenheim gesandt. Im Rahmen der Studie wird auf Daten, die während der medizinischen Versorgung routinemäßig und unabhängig von der Studiendurchführung erhoben werden, zurückgegriffen. Dazu gehören beispielsweise bestimmte Laborwerte (wie z.B. das C-reaktive Protein „CRP“ als Entzündungsmarker oder das Kreatinin, welches als Laborwert die Nierenfunktion abschätzen kann), die von den behandelnden Ärzten nach der Operation routinemäßig bestimmt werden. Diese Laborwerte werden durch die behandelnden Ärzte in regelmäßigen Abständen erhoben. Im Rahmen der Studie werten wir diese Laborwerte bis zu 30 Tagen nach der Operation aus, bzw. bis zur Entlassung des Patienten. Die medizinische Behandlung wird durch die Studie zu keiner Zeit beeinflusst und durch die Studiendurchführung fällt kein zusätzlicher Aufwand für den einzelnen Patienten an. Im Nachgang benötigen wir keine weiteren Informationen zu dem Patienten und nach der Operation werden keine zusätzlichen studienbedingten Blutentnahmen mehr durchgeführt.

Potential clinical utility of TOLLIP single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the management of patients with hypersensitivity pneumonitis/ extrinsic allergic alveolitis (EAA) (Prof. Dr. Dr. Fancesco Bonella)

2025

Identifizierung zirkulierender Nukleinsäuren bei Patienten mit autoimmunen Leber- und Pankreaserkrankungen (Prof. Dr. med. Claudia Veltkamp, Dr. med. Florian Seltsam) 

Im Rahmen unserer Forschung untersuchen wir das Auftreten sowie den Einfluss von zirkulierenden Nukleinsäuren bei Patientinnen und Patienten mit einer autoimmunen Leber- und Pankreaserkrankungen. 

Untersuchung der nicht-Tumor-B-Zellen bei Patienten mit chronischer lymphatischer Leukämie (CLL) (Prof. Dr. rer. nat. Ralf Küppers, Dr. med. Maria Dampmann)

Analyse von Biomarkern zur Therapieüberwachung und Prädiktion von Therapieansprechen sowie Überwindung von Therapieresistenzen von Patientinnen mit Zervixkarzinom (Prof. Dr. med. Fabinshy Thangarajah, Dr. med. Büsra Eser)

Es geht um die Entwicklung eines blutbasierten Mathylierungsprofil bei Patientinnen mit Zervixkarzinom zur möglichen Identifikation zuverlässiger Biomarker für die Therapieüberwachung und Therapieansprechen. Es wird das Immunprofil sowie das Tumormikromillieu bei Patientinnen mit Zervixkarzinom analysiert. Diese können Aufschluss über potentielle Resistenzmechanismen geben, so dass Ansätze für eine Überwindung für die Immuntherapieresistenz in PDTF-Modellen entwickeln werden können.

Analyse und Herstellung antibakterieller Antikörper (Dr. rer. nat. Laura Thümmler)

Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind, stellen ein zunehmendes Problem für die Gesundheit weltweit dar. Eine Alternative zu Antibiotika können monoklonale Antikörper darstellen. Im Rahmen des Projektes sollen humane Seren gesunder Blutspender*innen, infizierter Patienten*innen sowie Mukoviszidose-Patienten*innen hinsichtlich antibakterieller Antikörper getestet werden. Bei Vorliegen von antibakteriell wirksamen Antikörpern sollen aus den korrespondierenden Vollblutproben B-Zellen isoliert werden, um diese Antikörper klonieren und charakterisieren zu können. 

Zusammenspiel von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) und primären und sekundären Gallensäuren bei Patienten mit primär biliärer Cholangitis und chronischer Fatigue. (Dr. med. Florian Seltsam)

Wir werden das Zusammenspiel von kurzzeitigen Fettsäuren (SCFA) und Gallensäuren im Blut und Stuhl bei Patienten mit primär biliärer Cholangitis und chronischer Fatigue untersuchen. Insbesondere interessierte uns der Effekt einer strukturierten Nahrungsintervention.

Entwicklung eine PDX-Models für myeloische Neoplasien mit DDX41-Keimbahnmutation (Dr. med. Nils Leimkühler)

Analyse und Herstellung antibakterieller Antikörper (Dr. rer. nat. Laura Thümmler)

Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind, stellen ein zunehmendes Problem für die Gesundheit weltweit dar. Eine Alternative zu Antibiotika können monoklonale Antikörper darstellen. Im Rahmen des Projektes sollen humane Seren gesunder Blutspender*innen, infizierter Patienten*innen sowie Mukoviszidose-Patienten*innen hinsichtlich antibakterieller Antikörper getestet werden. Bei Vorliegen von antibakteriell wirksamen Antikörpern sollen aus den korrespondierenden Vollblutproben B-Zellen isoliert werden, um diese Antikörper klonieren und charakterisieren zu können.

Entwicklung einer nicht-invasiven Patientenauswahmethode für DLL3-zielgerichtete Therapien bei neuroendokrinen Karzinomen jenseits des SCLC (Dr. med. Gregor Zaun, Dr. med. Halime Kalkavan)

Grundlagenwissenschaftliche Zusammenhänge der olfaktorischen Dysfunktion beim Glioblastom (PD Dr. med. Sied Kebir, Dr. med. Christoph Oster)

Wir untersuchen die Bedeutung der Riechfunktion im Bezug auf das Überleben und die Zeit bis zu einem Tumorwachstum beim Glioblastom, dem häufigsten bösartigen hirneigenen Tumor des Erwachsenen. Auch sollen unter anderem Zusammenhänge zwischen der Riechfunktion und Hirnleistungsstörungen sowie dem psychischen Befinden untersucht werden. Begleitend zu dieser Hauptstudie sollen in einem Begleitprojekt im Labor genetische Informationen und Kommunikationswege des Tumors vor dem Hintergrund der Riechfunktionsstörung genauer beleuchtet und Zusammenhänge untersucht werden.

Heinz Nixdorf Recall Studie - Erfassung der Herz-Kreislauf-Gesundheit über 25 Jahre im Ruhrgebiet - vierte Untersuchung (HNR4) (Prof. Dr. Börge Schmidt)

Die Heinz Nixdorf Recall Studie ist eine bevölkerungsbasierte, prospektive  Langzeitstudie, die seit 2000 im Ruhrgebiet durchgeführt wird, um Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen besser zu verstehen und wichtige Erkenntnisse zur Vorbeugung und Behandlungen kardiovaskulärer Erkrankungen zu erlangen. 
Mit der Viertuntersuchung der Heinz Nixdorf Recall Studie werden auf Basis der ersten drei Untersuchungsphasen neben dem Fokus auf die Herz-Kreislauf-Gesundheit und der langzeitlichen Betrachtung der Gefäßverkalkung zusätzlich Fragen zur Lebensqualität im Alter, der Mobilität oder der Selbstständigkeit im Alltag, Demenzerkrankungen und Multimorbidität untersucht. Diese langzeitliche Forschung (über Zeiträume> 20 Jahre) ermöglicht bisher kaum untersuchte Gesundheitszusammenhänge zu untersuchen, die in einer zunehmend alternden Gesellschaft von großem Interesse sind. 

Cardiovascular Risk Assessment in pwCF undergoing Triple CFTR Modulator Therapy: An Analysis Using CT Body Composition Markers and Lipid Profiles (PD Dr. Marc Opitz)

Die Zystische Fibrose (CF) ist eine seltene, erbliche Erkrankung, bei der der Körper zähen Schleim produziert, der Lunge und Verdauung blockiert. Früher war die Lebenserwartung niedrig - heute hat sich vieles verändert. Seit der Einführung von CFTR-Modulatoren kann der zugrundeliegende Gendefekt behandelt werden. Die Medikamente verbessern die Lungenfunktion, senken die Infektionsrate und helfen Patienten, Gewicht zuzunehmen - viele leben heute deutlich länger, manche über 60 Jahre. 
Doch mit der längeren Lebenserwartung kommen neue Herausforderungen: Viele Patienten nehmen unter Therapie vor allem an Fettgewebe zu, und ihre Blutfettwerte (wie Cholesterin) steigen. Das könnte das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen. Hierzu sollen rückwirkend Veränderungen der Körperzusammensetzung und der Blutfettwerte unter der CFTR-Modulatortherapie untersucht werden. 
Das Ziel: Frühzeitig erkennen, ob Patienten künftig anders behandelt oder überwacht werden müssen. 

Immunologische Serumparameter bei Patienten mit Zirrhose (PD Dr. med. Jassin Rashidi Alavijeh)

Mittels Raman Analytik analysieren wir immunologische Parameter, welche anzeigen, ob eine Lebererkrankung vorliegt. Ein Vorteil der Raman-Analytik ist, dass diese schnell und sehr kostengünstig ist, und innerhalb weniger Sekunden über 1000 Metabolite erfasst. 

Serum-Proteom unter Transthyretin-Stabilizertherapie bei kardialer Amyloidose (PD Dr. med. Lars Michel, Dr. med. Julia Vogel)

Wildtyp-Transthyretin-Amyloidose (ATTRwt-CM) ist eine zunehmend anerkannte Ursache für Herzschwäche im höheren Lebensalter. Sie entsteht durch Ablagerungen fehlgefalteter Proteine im Herzmuskel, was zu einer zunehmenden Versteifung des Herzens führt. Medikamente wie Transthyretin-Stabilisatoren können den Krankheitsverlauf deutlich verlangsamen und die Prognose verbessern, vorausgesetzt, die Erkrankung wird früh erkannt und das Therapieansprechen eng überwacht.
In unserem aktuellen Forschungsprojekt untersuchen wir, wie Biomarker im Blut dabei helfen können, die Erkrankung nicht nur frühzeitiger zu diagnostizieren, sondern auch den Verlauf und den Therapieerfolg unter einer solchen Stabilisator-Therapie besser zu beurteilen. Hierzu nutzen wir modernste Proteomics-Technologie (Olink®-Plattform), um spezifische Eiweißmuster (Proteinsignaturen) im Verlauf der Behandlung zu erfassen.
Ziel ist es, klinisch verwertbare Biomarker zu identifizieren, die eine personalisierte Behandlung ermöglichen, die Diagnose beschleunigen und neue Einblicke in die Krankheitsmechanismen liefern. Langfristig möchten wir so die Versorgung von Patientinnen und Patienten mit ATTRwt-CM nachhaltig verbessern.

Blutbasierte Früherkennung von Lungenkrebs -Validlerung neuer Biomarker aus Blutproben der Ruhrlandklinik (PD Dr. Smiths Lueong, Dr. Erik Büscher)

In diesem Forschungsprojekt werden Blutproben von Patientinnen und Patienten untersucht, die sich in der 
Ruhrlandklinik einer Bronchoskopie zur Abklärung von Lungenrundherden unterzogen haben. Ziel ist es, bestimmte Veränderungen im Erbgut- sogenannte Methylierungsmarker - zu analysieren, die bereits in einer großen 
Screeningstudie (MoMar-Kohorte) als mögliche Frühwarnzeichen für Lungenkrebs identifiziert wurden. 
Durch den Vergleich dieser Marker mit den Untersuchungsergebnissen der Bronchoskopien soll überprüft werden, ob sich Lungenkrebs künftig zuverlässiger und früher allein anhand einer Blutprobe erkennen lässt. langfristig könnten die Ergebnisse helfen, die Lungenkrebsfrüherkennung zu verbessern und unnötige Eingriffe zu vermeiden. 

Interdisziplinäre Aufklärung von Resistenz- mechanismen der akuten myeloischen Leukämie auf Einzelzellebene nach Stammzelltransplantation (Prof. Dr. med. Katharina Fleischhauer)

Laienhafte Projektbeschreibung: In diesem Projekt werden bestimmte Leukämieformen auf Resistenzmechanismen untersucht, um zielgerichtete und personalisierte Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln. 

Analyse der Bewegung und molekularer Charakteristika von CAR-T Zellen (Prof. Dr. med. Sylvia Hartmann)

Erforschung und Steuerung von Protein-Netwerken in Glioblastomen (Dr. Igor Cima)

Virus Infektionen in Personen mit abhängigen Verhalten (Prof. Dr. med. Norbert Scherbaum)

Menschen, die sich Drogen spritzen haben ein deutlich höheres Risiko, sich mit gefährlichen Viruserkrankungen wie HIV, Hepatitis B (HBV) und Hepatitis C (HCV) anzustecken. In Deutschland hat der Austausch von sauberen Spritzemdazu geführt, dass Neuinfektionen mit HIV und HBV unter Drogenkonsumenten seltener geworden sind. HCV ist jedoch weiterhin weit verbreitet - die meisten HCV-Fälle gehen auf Drogenkonsum zurück. HIV und chronisch HBV lnfizierte müssen lebenslang Medikamente nehmen. HCV hingegen lässt sich mittlerweile mit modernen Medikamenten vollständig heilen. 
Die körpereigene Abwehr spielt eine zentrale Rolle dabei, diese Virusinfektionen zu bekämpfen oder unter Kontrolle zu halten. In dieser Studie soll genau untersucht werden, wie gut die körpereigene Abwehr bei Drogenkonsumenten auf HIV, HBV und HCV reagiert und ob bestimmte Erbanlagen dafür eine Rolle spielen. 
Zusätzlich soll das Erbgut der Viren untersucht werden. Dadurch können wir herausfinden mit welcher Art Virus die Drogenkonsumenlen infiziert sind und ob man Übertragungen zwischen diesen feststellen kann. Diese lnformationen werden mit Daten aus Fragebögen verglichen um zu untersuchen wie sich Änderungen im Drogenkonsum und der Mobilitäl auf das Infektionsrisiko auswirken.
Langfristig soll die Studie helfen, bessere Strategien zur Bekämpfung von HIV, HBV und HCV zu entwickeln - vor allem bei Menschen mit erhöhtem Risiko wie Drogenkonsumenten. Außerdem soll sie einen Beitrag dazu leisten, dass die von der Weltgesundheilsorganisation (WHO) angestrebte deutliche Reduktion der Todesfälle durch Hepatitis bis 2030 erreicht werden kann.

Abgeschlossene Projekte

2016

BIOpredict-Lung: A multiparametric biomarker study to identify predictors of treatment response and resistance to immune checkpoint inhibitor therapy in patients with advaned or metastastic lung cancer (Prof. Dr. med. Martin Schuler)

CEVIR - Cancer evolution and identification of relapse-initiating cells (Prof. Dr. med. Celmens Aigner)

Korrelation des CC-Chemokin-Ligand-18 pulmonary activation-regulated Chemokine Serum Levels mit der standard uptake value des FDG-PET-CT bei nicht-kleinzelligen Karzinom der Lunge (PD Dr. med. Till Plönes)

2017

Analyse humaner Lymphozytenpopulationen aus Darmresektaten (Dr. rer. nat Marc Seifert)

Die Rolle von transforming growth factor (TGF)-β in der Progression des Pleuramesothelioms – eine detaillierte Analyse von malignen Pleuraergüssen (Dr. Balazs Hegedüs)

Der bösartige Brustfellkrebs (Pleuramesotheliom) ist eine aggressive Krebsform, die mit sehr schlechter Überlebensprognose einhergeht. Neue diagnostische Methoden sind dringendst notwendig, um Patienten in Zukunft zuverlässiger zu diagnostizieren und risikostratifizieren. Frühere Studien zeigten, dass das Protein transforming growth factor-beta (TGF-b) in der Entwicklung des Pleuramesothelioms eine wichtige Rolle spielt – jedoch sind umfassendere klinische Studien dazu ausständig.  Im Rahmen dieses Biobank Projektes werden TGF-b Werte in Pleuraflüssigkeit- und Blutproben von Patienten mit Pleuramesotheliom bestimmt und analysiert. Erste Ergebnisse zeigen, dass TGF-b Werte gemessen in Pleuraflüssigkeiten sowohl diagnostisch als auch prognostisch eine wichtige Rolle im malignen Pleuramesotheliom darstellen. Dementsprechend könnte TGF-b ein neuer zuverlässiger Biomarker für Patienten mit malignem Pleuramesotheliom sein. 

Generierung von primären Zelllinien aus Tumorbiopsaten von Patienten mit Lungenkarzinomen, pankreatobiliären Karzinomen, kolorektalen Karzinomen, Sarkomen und Aderhautmelanomen (Prof. Dr. med. Jens Siveke)

In diesem Projekt werden Zelllinien aus Tumorproben verschiedener Tumorarten generiert, die für funktionelle Analysen wie Wirkstoff-Sensitäts-Analysen nutzbar sind.

Validierung von Strahlungs-induzierten Normalgewebstoxizitäts-Faktoren (Prof. Dr. med. Clemens Aigner)

Der Einfluss der interventionellen Strategie auf die Gefäßfunktion (PD Dr. med. Christos Rammos)

Optimization and standardization of molecular tools for Liquid Biopsy analyses (Prof. Dr. med. Jens Siveke)

In diesem Projekt werden molekulare Analysentrechnologien entwickelt und oprimiert, die Marker in Blutbestandteilen identifizieren sollen.

2018

Die Rolle von Sphingolipiden in der Pathogenese von Aneurysmen (Dr. med. Martin Lainka)

In diesem Projekt beschäftigen wir uns damit, die Rolle von Sphingolipiden (einem wichtigen Bestandteil der Zellmembran), insbesondere die von Sphingosin-1-Phosphat (S1P) und seiner Rezeptoren, in der Pathogenese von Aneurysmen wissenschaftlich zu untersuchen. Insbesondere werden wir die Plasma-, Serum- und Aneurysmagewebespiegel von S1P und seiner Metabolite sowie die Expression seiner Rezeptoren in Aneurysmen bzw. gesunden Gefäßen mit dem klinischen und histopathologischen Bild im Präparat in Zusammenhang stellen. Darüber hinaus werden wir Kryo- und Paraffinschnitte anfertigen und diese für S1P Rezeptoren und S1P-metabolisierende Enzyme immunhistologisch färben. Zusätzlich werden zelluläre und Matrix-Komponenten der Aneurysmen immunhistologisch und histopathologisch charakterisiert. Mit Hilfe von eingefrorenem Gewebe wird nach entsprechender RNA-Isolation und Proteinpräparation die Gen- und Proteinexpression dieser Moleküle mittels real time PCR und Westernblotting analysiert. Die Ergebnisse sollen mit den entsprechenden klinischen Daten der Patienten korreliert werden.

Die pathologischen Proben von arteriosklerotischen und aneurysmatischen Gefäßen wurden hierbei im Rahmen des regulären Biobankverfahrens der Westdeutschen Biobank Essen unter entsprechender Aufklärung der Spender seit Februar 2017 fortlaufend asserviert. Ebenso die entsprechenden Blutproben (1x EDTA- und 1x Serum-Monovette). Zur Aufklärung wurde und wird der Bogen „Patienteninformation zur Sammlung von Körpermaterialien und Freigabe von klinischen Daten für die medizinische Forschung – Biobank“ der Westdeutschen Biobank Essen mit entsprechendem Einwilligungserklärungs-Formular verwendet.

Für die Normal- bzw. Kontrollproben ohne Arteriosklerose sollen von Spenderleber-Transplantaten, die der Klinik für Allgemein- Viszeral- und Transplantationschirurgie im Rahmen der Transplantation mit Zustimmung zur Organ- und Gefäßentnahme zugeführt werden, nicht nutzbare Gefäßanteile, die ohnehin nach der Transplantation verworfen und entsorgt würden in die Biobank eingebracht werden und den gleichen Untersuchungen unterzogen werden. Eine Erfassung der klinischen Spenderdaten erfolgt hierbei von vornherein anonymisiert, da diese im Transplantationsprozess nur anonymisiert zur Verfügung stehen.

Identifizierung von Markerproteinen zur Diagnosestellung neurodegenerativer Erkrankungen mit neuen biochemischen und biophysikalischen Detektionsmethoden (Prof. Dr. med. Stephan Klebe)

Pathologic alterations of Transactivation response DNA-binding protein 43 kilo Dalton (TDP-43) are a major hallmark of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). In this pilot study, we analyzed the secondary structure distribution of TDP-43 in cerebrospinal fluid of ALS patients (n = 36) compared to Parkinson´s disease patients (PD; n = 30) and further controls (Ctrl; n = 24) using the immuno-infrared sensor technology. ALS patients could be discriminated from PD and Ctrl with a sensitivity/specificity of 89 %/77 % and 89 %/83 %, respectively. Our findings demonstrate that TDP-43 misfolding measured by the immuno-infrared sensor technology has the potential to serve as a biomarker candidate for ALS.

THEROS (Prof. Dr. med. Martin Schuler)

Personalized sequences of targeted agents instructed by the detection of resistance mechanisms by rebiopsy or liquid biopsy enable impressive survival outcomes in patients with advanced NSCLC harboring therapeutically tractable oncogenic drivers. Overcoming EGFR T790M-associated TKI resistance with osimertinib is a prime example of this approach. Limitations of current biomarkers may deny patients this treatment option. We hypothesize that early detection of metabolic response by FDG-PET identifies additional patients benefitting from sequenced osimertinib.

Patients with EGFR-mutated NSCLC progressing on 1^st/2^nd generation EGFR TKI with EGFR T790M undetectable by liquid biopsy and – if feasible – tumor biopsy were eligible. Metabolically active tumor lesions are confirmed by FDG-PET/CT. Patients receive one cycle (28 d) of osimertinib 80 mg/d. Patients with objective metabolic response (PERCIST) in a second FDG-PET performed after at least 14 days of osimertinib remain on study treatment. Patients without metabolic response terminate study therapy. Liquid biosamples are acquired at the time of progression under study therapy to explore potential mechanisms of acquired resistance by comprehensive genomic analyses.

2019

Perioperative TT-Viruslast bei erwahsenen Lungenkarzinompatienten (Prof. Dr. med. Clemens Aigner)

Mitochondriale Kv 1.3-Ionenkanäle als therapeutischer Angriffspunkt zur Behandlung des Multiplen Myeloms und der AL-Amyloidose (PD Dr. med. Alexander Carpinteiro)

Pathomechanische Relevanz von Kallikrein-8 in diffusen astrozytären Tumoren (Prof. Dr. med. Kathy Keyvani)

Diffuse astrozytäre Tumore sind die häufigsten primären Hirntumore des Erwachsenenalters mit einer altersstandardisierten Inzidenz von 6 pro 100.000 Einwohner pro Jahr in Europa. Das Glioblastom (ZNS WHO Grad 4) macht etwa die Hälfte der diagnostizierten diffusen astrozytären Tumore aus und stellt die bösartigste Form dar. Die Überlebenszeit eines Glioblastom-Patienten nach Diagnosestellung liegt derzeit unter Maximaltherapie bei durchschnittlich 15–18 Monaten. Die Standarttherapie ist seit vielen Jahren größtmögliche Resektion des Tumors, meist gefolgt von Radio- und/oder Chemotherapie; eine kurative Therapie gibt es bislang nicht.

Kallikrein-8 (KLK8) ist ein Enzym aus der Familie der Kallikreine, die physiologisch in unterschiedlichen Organen, inklusive dem Gehirn vorkommen. KLK8 wird im Gehirn u.a. im Hippocampus, der Amygdala und anderen Regionen des limbischen Systems exprimiert und ist durch Interaktion mit verschiedenen Substraten [das präsynaptische Zelladhäsionsmolekül L1 (L1CAM), Fibronektin (FN1), Neuregulin-1 (NRG-1) und Ephrin-Rezeptor B2 (EPHB2)] beispielsweise in Lern- und Gedächtnisprozesse involviert. Diese besagten KLK8 Substrate sind in diffusen astrozytären Tumoren ebenfalls vorhanden, wobei bereits bekannt ist, dass diese Substrate in die Steuerung des invasiven oder proliferativen Verhaltens dieser Tumor eine Rolle spielen.

Während eine negative Korrelation zwischen KLK8-Expressionsleveln und Überlebenszeit in verschiedenen Karzinomarten (z.B. Ovarial- und Bronchialkarzinomen) bereits bekannt ist, gibt es bislang kaum Publikationen über KLK8 im Zusammenhang mit diffusen astrozytären Tumoren.

Bislang wurden die oben genannten Moleküle im Hinblick auf die Tumorprogression lediglich einzeln und unabhängig voneinander untersucht. Die Tatsache aber, dass sie alle Substrate von KLK8 darstellen, könnte ein Hinweis darauf sein, dass KLK8 als übergeordneter Regulator fungiert. Denkbar ist beispielsweise eine Suppression von KLK8-Expression in diffus-astrozytären Tumoren, was dann wiederum in einem verminderten Abbau der Substrate FN1, NRG-1, L1CAM und EPHB2 resultieren würde. Eine solche Schlüsselrolle würde KLK8 in ein attraktives therapeutisches Target verwandeln.

Untersuchung der Rolle von Hypoxie-induzierbaren Faktoren in der Pathologie von Urothelkarzinomen in Korrelation mit Entzündungen (Dr. rer. nat. Nora Koll)

Das Biomarkerpotential des KL-6 Proteins bei malignem Pleuramesotheliom (Prof. Dr. med. Clemens Aigner)

Diagnostische und prognostische Biomarker in Form extrazellulärer VEsikel beu Mukoviszidose (Prof. Dr. med. Florian Stehling)

2020

Die Rolle von Leukozyten (eosinophilen Granulozyten) in der Entstehung von Neurofibromen bei Patienten mit Neurofibromatose Typ 1 (NF1) (Ivana Radulovic)

Einfluss genetischer Varianten auf den Verlauf von COVID-19 Infektionen (PD Dr. rer. nat. Birte Möhlendick)

SEPION (Prof. Dr. med. Jens Siveke)

In diesem Projekt werden Blutproben von PatientInnen im Rahmen der SEPION-Studie gesammelt. 

Evaluation of serum KL-6 as a biomarker for prediction an management of servere acute and chronic pulmonary complications in patients affected by COVID-19 infection: a multicenter study (Dr. med. Sivagurunathan Sutharsan)

Translationale Untersuchungen zur Individualisierung von Tumortherapiefeldern (TTFields) im Glioblastom (Lazaros Lazaridis)

Die Rolle der neutrophilen Granulozyten bei der Progression der SARS-CoV2 Infektion (Prof. Dr. Lang, Prof. Dr. Brandau, PD Dr. Jablonska-Koch)

2021

Immuno- und Hämatopoese-modulierende Aktivitäten von extrazellulären Vesikeln aus klassischen Morbus Hodgkin Patienten (Dr. rer. nat. Bernd Giebel)

HIV-1 kreuzreaktive SARS-CoV-2-spezifische Antikörper: Relevanz für die HIV-Diagnostik und Charakterisierung des Nutzngspotentials für die Verhinderung und Behandlung von HIV-Infektionen (Prof. Dr. Christina Karsten)

Evaluation of treatment-induced subclonal dynamics in pancreatic cancer using liquid biopsies (Prof. Dr. med. Jens Siveke)

In diesem Projekt wird anhand der Analyse von verschiedenen Markern im Blut (Plasma) evaluiert, inwieweit sich hierüber Änderungen in der Tumorzusammensetzung unter Therapie darstellen lassen.

Klinische und immunologische Evaluation neuer Systemtherapien des Hepatozellulären Karzinoms (Dr. med. Leonie Jochheim)

Die Rolle von Transglutaminase 2 in der Tumorprogression und seine Bedeutung als prognostischer Marker und therapeutisches Zielmolekül (Dr. med. Phil Meister)

Projekt Mirkobiom (PD Dr. med. Christos Rammos)

Analyse humaner B-Zellen aus Restmengen von Knochenmark-Aspiraten aus der Hämato-Onkologischen Routinediagnostik (Dr. rer. nat. Marc Seifert)

2022

Genetische Vorhersageparameter bei hospitalisierten COVID-19 Patienten und deren Einfluss auf den Erkrankungsverlauf (Prof. Dr. med. Oliver Witzke)

Identifikation von Biomarkern mittels liquid biopsy bei Patient*innen mit der Diagnose Meningeosis melanomatosa (Dr. med. Teresa Schmidt)

Funktion natürlicher Killerzellen bei Lungenkrankheiten  (Prof. Dr. rer. nat. Michaela Schedel-Bockholt)

Viele Studien haben gezeigt, dass Stressreaktionen einen Einfluss auf das Immunsystem ausüben. Durch akuten Stress werden Immunzellen aktiviert, um den Körper unter anderem vor möglichen Infektionen zu schützen. Ein Problem der modernen Gesellschaft ist der heutzutage der chronische Stress. Dieser führt im Gegensatz zu akutem Stress zu einer Unterdrückung des Immunsystems und erhöht folglich das Risiko für Infektionen und Krebs. Dabei spielt der Botenstoff Katecholamin eine tragende Rolle. Katecholamine wie zum Beispiel Epinephrin und der beta β2 Adrenorezeptor-Agonisten (β2AR-Agonisten) wirken sich auf die Funktion von natürlichen Killerzellen (NK Zellen) aus. NK Zellen sind in der Lage, abnormale Zellen wie Tumorzellen oder virusinfizierte Zellen zu erkennen und abzutöten. Können sie ihre Funktion nicht richtig ausüben, kann es zu Infektionen oder sogar Krebs kommen. Es wird angenommen, dass NK Zellen auch bei chronischen Lungenerkrankungen wie Asthma und der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) eine tragende Rolle spielen. Jedoch sind bisherige Studien teilweise widersprüchlich. β2AR-Agonisten sind das meist verschriebene Medikament zur Behandlung von Atemwegserkrankungen einschließlich Asthma. Weitere Studien sind nun erforderlich, um die Funktion von NK Zellen bei der Krankheitsentstehung dieser chronischen Lungenerkrankungen besser zu verstehen und ob diese sich durch die kontinuierliche Exposition des β2AR-Agonisten verändern. Die Studie findet in Zusammenarbeit mit Prof. Carsten Watzl (Universität Dortmund) statt. 

Knabber-CHIP-Pilotstudie (Kardiovaskuläre und hämatologische Nachsorge bei Patientinnen mit Brustkrebs-Erkrankungen und Risiko durch clonale Hämatopoese von indeterminiertem Potential) (Dr. med. Nina Rosa Neuendorff)

Proteomic Profiling bei Patienten mit kardialer Transthyretin-Amyloidose zur Identifizierung von Biomarkern (Aiste Monika Jakstaite)

2023

Die Untersuchung von Risikofaktoren und Biomarkern zur Identifizierung von Patienten, die Immuncheckpoint-Inhibitor assoziierte interstitielle Pneumonien entwickeln (PD Dr. Dr. med. Francesco Bonella, Dr. med. Lutz-Bernhard Jehn)

Das wachsende Anwendungsgebiet von Immuncheckpoint-Inhibitoren (ICI) in der Onkologie ist mit einer zunehmenden Anzahl an ICI-assoziierten Nebenwirkungen verbunden. Wenn diese Nebenwirkungen auf eine überschießende Reaktion des körpereigenen Immunsystems gegen gesundes Gewebe zurückzuführen sind, spricht man von immunbedingten Nebenwirkungen (immune-related adverse events, irAE). Diese immunbedingten Nebenwirkungen können alle Organe oder Gewebe betreffen, am häufigsten die Haut, das Kolon, die Lunge, die Leber und endokrine Organe (wie Hypophyse oder Schilddrüse). Während eine klassische Chemotherapie und zielgerichtete Krebstherapien Tumorzellen direkt angreifen, reaktivieren ICI die körpereigene Immunantwort gegen Tumorzellen, indem sie wichtige Kontrollpunkte des Immunsystems beeinflussen. Diese Immun-Checkpoints dienen bei gesunden Menschen zur Kontrolle einer Reaktion des Immunsystems gegen Krankheitserreger oder für die Reparatur verletzter Gewebe.
Auch Tumorzellen können vom körpereigenen Immunsystems erkannt und angegriffen werden, wodurch das Wachstum und die Aussaat von Tumorzellen im menschlichen Körper wirksam eingedämmt werden kann. Viele Krebserkrankungen können sich aber diesem Angriff des Immunsysetms durch eine Beeinflussung von Immun-Checkpoints entziehen, was durch ICI wirksam verhindert werden kann.
Entzündungen der Lunge als Folge einer Behandlung mit ICI zählen zu den häufigsten, schwerwiegenden immunbedingten Nebenwirkungen. Sie erfordern oft eine Behandlung mit Medikamenten, die das Immunsystem zusätzlich schwächen, oder sogar das Beenden der Behandlung mit ICI notwendig machen.
Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, Patientinnen und Patienten, die ein hohes Risiko für das Auftreten einer immunbedingten Lungenentzündung durch ICI aufweisen, anhand von unterschiedlichen Konzentrationen bestimmter Proteine im Blut oder anhand des Nachweises von genetischen Varianten zu identifizieren, deren Bestimmung für die Diagnostik und zur Vorhersage des Krankheitsverlaufs von anderen entzündlichen Erkrankungen der Lunge bereits etabliert ist.

Die Charakterisierung des Inflammasoms im akuten Myokardinfarkt unter besonderer Berücksichtigung von Immunglobulin A und citrulliniertes Histon-H3-gebundener DNA (Prof. Dr. med. Matthias Totzeck)

Der Herzinfarkt führt zu einer Vielzahl von biochemischem und immunologischen Vorgängen, welche einen wichtigen Beitrag zur Heilung leisten können, jedoch auch zu ungünstigen Umbauvorgängen mit Entwicklung einer Herzschwäche oder Herzrhythmusstörungen führen können. Einen wichtigen Beitrag hierzu leistet das Immunsystem – verschiedene Komponenten üben eine Vielzahl von Funktionen in der Heilung nach akutem Infarkt aus. Das bessere Verständnis der spezifischen Auswirkungen des Immunsystems kann helfen, die biologischen Vorgänge präziser nachzuvollziehen und die Behandlung betroffener Patienten zu verbessern.
Als Parameter mit besonderer Relevanz für die Vermittlung dieser Vorgänge sowie kommen Immunglobulin A (Ig-A) und citrulliniertes Histon-H3-gebundene DNA (CitH3DNA) in Frage. Im Rahmen des Projektes sollen diese Faktoren im Serum von Patienten mit akutem Herzinfarkt zusammen mit weiteren Botenstoffen gemessen und mit den Werten bei Patienten ohne Herzinfarkt verglichen werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen mit klinischen und funktionellen Parametern wie der Herzfunktion korreliert werden. Durch das Projekt soll das Verständnis inflammatorischer Vorgänge vertieft werden, um letztendlich neue innovative Ansätze zur besseren Risikoabschätzung und Therapie betroffener Patienten zu entwickeln.

Collaborative study to identify Biomarkers to adjust treatment intensity for children with Retinoblastoma (CoBioRB) (Prof. Dr. Petra Ketteler)

2024

Selenoprotein-P-Autoantikörper, Schilddrüse und Fatigue in der POSTCOVE Studie (Prof. Dr. rer. nat. Mirko Trilling, Prof. Dr. rer. medic. Börge Schmidt)

Die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte POSTCOVE Studie (Gesundheitliche Folgen von Covid-19) hat zum Ziel, persistierende Beeinträchtigungen nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 in der Allgemeinbevölkerung zu beschreiben und Risikofaktoren zu identifizieren. In dieser Studie wurden insgesamt 801 Studienteilnehmerinnen und Studienteilnehmer aus Essen, die sich in der 1. und 2. Infektionswelle der Pandemie infiziert haben, >12 Monate nach ihrer Infektion untersucht und zu möglichen Post-Covid-Symptomen befragt.

Zur Frage, wie die Infektion mit SARS-CoV-2 anhaltende Symptome wie Erschöpfung und Abgeschlagenheit (Fatigue) verursachen kann, werden unterschiedliche Wirkungspfade diskutiert. Wissenschaftler der Charité und der Universitätsmedizin Essen gehen im Rahmen der POSTCOVE Studie gemeinsam der Frage nach, ob eine virusinduzierte Beeinträchtigung des Selen-Metabolismus die Aktivierung von Schilddrüsenhormonen beeinflusst und so in bestimmten Fällen zu anhaltenden Erschöpfungszuständen nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 führt.

Evaluation of a 4-gene panel as a diagnostic pan-cancer liquid biopsy approach for solid tumors (Prof. Dr. med. Alexander Rösch, Dr. med. Lea Jessica Albrecht)

Our group has successfully established cell-free RNA (cfRNA) biomarkers that could complement common ctDNA-based liquid biopsy monitoring with comparable sensitivity and diagnostic accuracy. In brief, we have identified a 4-gene cfRNA panel (KPNA2, DTL, BACE2, and DTMYK) that was significantly upregulated in plasma samples of melanoma patients vs. healthy donors. cfRNA copies proportionally increased with increasing tumor burden and correlated with treatment response in metastatic patients independent of therapy type (ICI and MAPKi targeted therapies) [1]. Furthermore, we assessed the diagnostic capability of the 4- gene panel in plasma samples of other solid cancers. Intriguingly, KPNA2 and DTYMK expression was significantly upregulated in both pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and non-small cell lung cancer (NSCLC) patients’ plasma as compared to healthy donors’ plasma (ROC AUC of 98% and 77 %, respectively). These data suggest the potential pan-cancer diagnostic utility of KPNA2 and DTYMK. Therefore, our objective is to assess the potential of our 4-gene panel as a diagnostic circulating cell-free RNA (cfRNA) pan-cancer liquid biopsy approach applicable across various solid tumors (including melanoma, pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), non-small cell lung cancer (NSCLC), breast cancer, endometrial cancer, uveal melanoma, and colorectal cancer).Together with Prof. Siveke (Head of the Division of Translational Oncology for Solid Tumors, DKTK, collaboration established as part of the DFG-funded KFO/CRU 337) [2], we want to evaluate our 4-gene panel's expression levels in a plasma test cohort comprising samples from diverse cancer types. These samples have already been collected as part of individual and collaborative research projects by our group and the Siveke group, who will support this collaboration by providing access. We first will analyze the cfRNA levels and diagnostic accuracy of our established 4-gene panel in across different cancer entities within a plasma test cohort consisting of plasma samples of non-small cell lung cancer n=25, pancreatic ductal adenocarcinoma n=25, uveal melanoma n=15, breast cancer n=25, endometrial cancer n=25, colorectal cancer n=25, ovarian cancer n=25. In addition, we are aiming to explore the molecular effects of the genes included in our 4-gene panel at the cellular level by using in vivo knockdown models for different cell lines representative of pancreatic ductal adenocarcinoma, colorectal cancer, and melanoma. To validate our findings we will perform transcriptomic analysis from plasma samples derived from patients with various solid tumors. Total cell-free RNASeq data from NSCLC (n=11 patients), PDAC (n=14 patients), colorectal cancer (n=5 patients), melanoma (n=12 patients), breast cancer (n=12 patients), and healthy blood donors (n=9) will be analyzed, which have already sequenced as part of individual and collaborative research projects by our group and the Siveke group, who will support this collaboration by providing access to the transcriptome profiling data collected from pancreatic ductal adenocarcinoma, lung, and breast cancer patients [2]. To validate our findings, we will collect and analyze well-annotated clinical samples that are routinely archived at the SCABIO (Skin Cancer) and WEST GERMAN CANCER CENTER biobanks as an additional validation cohort (NSCLC n=25, PDAC n=25, CRC n=25, breast cancer n=25, endometrial cancer n=25). We will use ROC and CARET bioinformatics tools to build diagnostic and predictive models, respectively.

Die Analyse des Sphingolipodmetabolismus in okularen Tumorzellen. Evaluation des prognostischen Wertes (Dr. med. Leyla Jabbarli)

In dieser Studie werden wir die Sphingolipide, Fettteilchen, die in den Zellmembranen unseres Körpers vorkommen, untersuchen. Es ist bekannt, dass bei verschiedenen Erkrankungen diese Fettteilchen unterschiedlich geändert ist und die Fortentwicklung der Erkrankung beeinflussen können. Wir planen die Untersuchung von diesen Fettteilchen in Krebszellen. Wir werden nach der Entfernung des Auges kleine Proben entnehmen und untersuchen. Ziel unserer Studie ist einen Zusammenhang zwischen Fettteilchen und bereits bekannten voraussagenden Parametern zu untersuchen. Die neuen Erkenntnisse könnten die Krebsnachsorge verbessern sowie in der Zukunft ggf. neue vorbeugende und heilende Strategien entwickeln. 

 

 

 

 

Veröffentlichungen

 

2018

Schotten, L;  Darwiche, K; Taube, C; Aigner, C; ,Welter, S.; Eisenmann, S;Schlegel, A; ,Koenig, T;Hager, T; Freitag, L; ,He, K; Oezkan, F; DNA-Methylierungsmarker PTGER4 und SHOX2 erleichtern die Diagnosestellung von Lungenkrebs bei Patienten mit auffälligem CT-Thorax Befund (DGP 2018)

2019

2020

2021

Lu IN, Dobersalske C, Rauschenbach L, et al. Tumor-associated hematopoietic stem and progenitor cells positively linked to glioblastoma progression. Nat Commun. 2021;12(1):3895. Published 2021 Jun 23. doi:10.1038/s41467-021-23995-z

2022

2023

Gonzalez-Rubio J, Le-Trilling VTK, Baumann L, et al. SARS-CoV-2 particles promote airway epithelial differentiation and ciliation. Front Bioeng Biotechnol. 2023;11:1268782. Published 2023 Nov 2. doi:10.3389/fbioe.2023.1268782

Elsner C, Appeltrath GA, Konik M, et al. False-Positive Screening and Confirmatory HIV Diagnostic Test in a Patient with Cured SARS-CoV-2 Infection Is Not Mediated by Env/Spike Cross-Reactive Antibodies. Viruses. 2023;15(5):1161. Published 2023 May 13. doi:10.3390/v15051161

Kinast V, Andreica I, Ahrenstorf G, et al. Janus kinase-inhibition modulates hepatitis E virus infection. Antiviral Res. 2023;217:105690. doi:10.1016/j.antiviral.2023.105690

Langer MM, Bauschen A, Guckenbiehl S, et al. Evolution of non-thyroidal illness syndrome in acute decompensation of liver cirrhosis and acute-on-chronic liver failure. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1104388. Published 2023 Jan 23. doi:10.3389/fendo.2023.1104388

Stockhammer P, Baumeister H, Ploenes T, et al. Krebs von den Lungen 6 (KL-6) is a novel diagnostic and prognostic biomarker in pleural mesothelioma. Lung Cancer. 2023;185:107360. doi:10.1016/j.lungcan.2023.107360

Váraljai R, Zimmer L, Al-Matary Y, et al. Interleukin 17 signaling supports clinical benefit of dual CTLA-4 and PD-1 checkpoint inhibition in melanoma. Nat Cancer. 2023;4(9):1292-1308. doi:10.1038/s43018-023-00610-2

Westhölter D, Pipping J, Raspe J, et al. Plasma levels of chemokines decrease during elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor therapy in adults with cystic fibrosis. Heliyon. 2023;10(1):e23428. Published 2023 Dec 12. doi:10.1016/j.heliyon.2023.e23428

Westhölter D, Raspe J, Uebner H, et al. Regulatory T cell enhancement in adults with cystic fibrosis receiving Elexacaftor/Tezacaftor/Ivacaftor therapy. Front Immunol. 2023;14:1107437. Published 2023 Feb 16. doi:10.3389/fimmu.2023.1107437

2024

Baranyi M, Molnár E, Hegedűs L, et al. Farnesyl-transferase inhibitors show synergistic anticancer effects in combination with novel KRAS-G12C inhibitors. Br J Cancer. 2024;130(6):1059-1072. doi:10.1038/s41416-024-02586-x

Barbet K, Schmitz MS, Westhölter D, et al. Bronchoscopic biopsies - a novel source for primary airway epithelial cells in respiratory research. Respir Res. 2024;25(1):439. Published 2024 Dec 24. doi:10.1186/s12931-024-03060-1

Dobersalske C, Rauschenbach L, Hua Y, et al. Cranioencephalic functional lymphoid units in glioblastoma. Nat Med. 2024;30(10):2947-2956. doi:10.1038/s41591-024-03152-x

Vogtmann R, Riedel A, Sassmannshausen I, et al. Overexpression of Human sFLT1 in the Spongiotrophoblast Is Sufficient to Induce Placental Dysfunction and Fetal Growth Restriction in Transgenic Mice. Int J Mol Sci. 2024;25(4):2040. Published 2024 Feb 7. doi:10.3390/ijms25042040

Storey CM, Cheng M, Altai M, et al. Key Regulatory Elements of the TGFβ-LRRC15 Axis Predict Disease Progression and Immunotherapy Resistance Across Cancer Types. Preprint. bioRxiv. 2024;2024.11.22.624939. Published 2024 Nov 25. doi:10.1101/2024.11.22.624939

Smiths, Lueong & Metzenmacher, Martin & Zaun, Gregor & Mayer, Gina & Hemmer, Erik & Lückerath, Katharina & Pomykala, Kelsey & Hegedus, Balazs & Trajkovic-Arsic, Marija & Szarvas, Tibor & Váraljai, Renáta & Keup, Corinna & Tinhofer-Keilholtz, Ingeborg & George, Stephen & Kasimir-Bauer, Sabine & Peña-Llopis, Samuel & Kürten, Cornelius & Boosfeld, Lukas & Rösch, Alexander. (2023). Comprehensive pan-cancer analysis of cfDNA methylation marks in tumors reveals complex epigenetic regulatory circuits and diagnostic biomarkers. 10.21203/rs.3.rs-3576016/v1.

Phan J, Chen B, Zhao Z, et al. Retrotransposons are co-opted to activate hematopoietic stem cells and erythropoiesis. Science. 2024;386(6722):eado6836. doi:10.1126/science.ado6836

Zacher C, Schönfelder K, Rohn H, Siffert W, Möhlendick B. The single nucleotide polymorphism rs4986790 (c.896A>G) in the gene TLR4 as a protective factor in corona virus disease 2019 (COVID-19). Front Immunol. 2024;15:1355193. Published 2024 Feb 16. doi:10.3389/fimmu.2024.1355193

Kolb A, Kulis-Mandic AM, Klein M, et al. Constitutive expression of the transcriptional co-activator IκBζ promotes melanoma growth and immunotherapy resistance. Nat Commun. 2025;16(1):5387. Published 2025 Jun 25. doi:10.1038/s41467-025-60929-5

Matull J, Placke JM, Lodde G, et al. Clinical and genetic characteristics of BAP1-mutated non-uveal and uveal melanoma. Front Immunol. 2024;15:1383125. Published 2024 Jun 5. doi:10.3389/fimmu.2024.1383125

Jürgens M, Claus M, Wingert S, et al. Chronic stimulation desensitizes β2-adrenergic receptor responses in natural killer cells. Eur J Immunol. 2024;54(12):e2451299. doi:10.1002/eji.202451299

Ullrich V, Ertmer S, Baginska A, et al. KDM5B predicts temozolomide-resistant subclones in glioblastoma. iScience. 2023;27(1):108596. Published 2023 Dec 3. doi:10.1016/j.isci.2023.108596

2025

2026