Projekte der Biobank

Unterstütze Projekte

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.

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)

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

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

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. 

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

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.

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

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

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.

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.

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

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

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.

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)

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. 

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.

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

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)

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.

SEPION (Prof. Dr. med. Jens Siveke)

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

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.

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

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

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

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

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. net. 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)

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.

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.

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

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.

Projekt Mirkobiom (PD Dr. med. Christos Rammos)

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)

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

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)

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

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)

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. 

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.

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 FAPI-exprimierenden Tumoren mittels Positronen Emissions Tomographie (PD Dr. med. Wolfgang Fendler, Dr. Katharina Lückerath)

Das Fibroblasten Aktivierungs Protein (FAPI) kommt in vielen, unterschiedlichen Tumoren vor. Die Positronen Emmissions Tomographie (PET)-Bildgebung mit Radioliganden die an FAP binden, kann das Vorhandensein von FAP in Tumoren aufspüren. In der Studie wird die FAP-Bildgebung durchgeführt. Das FAP-Bildsignal wird mit den FAP-Signal auf Tumorgewebeschnitten verglichen. Den Patienten wird außerdem vor der PET-Untersuchung Blut abgenommen; anhand der Blutproben 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-Bildsignal 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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

Abgeschlossene Projekte

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)

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

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

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.

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.

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.

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.

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

Veröffentlichungen

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)