Wir betreiben translationale Infektionsforschung, um die Prävention, Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten beim Menschen zu verbessern. Unsere multidisziplinären Forschungsteams schließen klinisch- und grundlagenorientierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein. Gemeinsam streben wir danach, Wissen aus der Grundlagenforschung in die klinische Praxis zu übertragen und klinische Beobachtungen für ein besseres Verständnis von Krankheitsmechanismen einzusetzen.
In der Infektionsmedizin müssen wir uns unterschiedlichen Herausforderungen und medizinischen Notwendigkeiten stellen. Besonders alarmierend sind multi-resistente bakterielle Infektionen. Zudem sind zahlreiche virale Infektionen bislang nicht wirksam behandelbar. Außerdem nimmt der Anteil der Patientinnen und Patienten mit gesteigerter Empfänglichkeit für Infektionen zu. Dabei handelt es sich z.B. um neugeborene und ältere Personen, bei denen das Immunsystem noch nicht voll ausgereift oder aber geschwächt ist. Weiterhin werden immer häufiger innovative Therapien wie Transplantationen und Behandlungen mit Immunsupprimierenden Medikamenten eingesetzt.
Am TWINCORE entwickeln wir Forschungsprojekte auf der Basis von klinischen Beobachtungen und medizinischen Herausforderungen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Infektionen des Magen-Darm-Traktes, der Leber, der Lunge, sowie des Zentralnervensystems. Besondere Aufmerksamkeit widmen wir Patientinnen und Patienten mit einer erhöhten Infektanfälligkeit, wie z.B. älteren Personen und Neugeborenen. Wir arbeiten in interdisziplinären Forschungsteams, an denen oft die behandelnden Ärztinnen und Ärzte beteiligt sind.
Innovative Analytik ist die Basis für jeden Fortschritt im Infektionsmanagement. Um mehr und präzisere Informationen über Krankheitserreger in möglichst kurzer Zeit gewinnen zu können, suchen wir nach innovativen Wegen der schnellen und zuverlässigen Erreger-Analytik.
Wir durchsuchen Wirkstoffbanken nach neuen Kandidaten, die virale und bakterielle Erreger inhibieren, Immunantworten modulieren, oder Impfantworten verstärken. Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, eine unserer beiden Muttereinrichtungen, hat große Expertise in der Isolierung und Optimierung von Naturstoffen. Für unsere Suche nach neuen antiviralen und antibakteriellen Wirkstoffkandidaten screenen wir die Substanzbibliothek des HZI und klären die durch die identifizierten Wirkstoffkandidaten beeinflussten Stoffwechselwege auf.
Auch wenn in der Klinik viele Infektionen bereits recht gut diagnostiziert werden können, ist es häufig schwierig, den individuellen Krankheitsverlauf vorherzusagen. Durch die Analyse vieler Patientinnen und Patienten mit ähnlichen oder gleichen Infektionskrankheiten, sogenannte Kohortenstudien, erfahren wir mehr über die Krankheitsentstehung und über Faktoren, die den Krankheitsverlauf bei der jeweiligen Infektion beeinflussen. Ebenso können umfangreiche Analysen von Patientinnen und Patienten, die mit dem gleichen Medikament behandelt werden, wertvolle Hinweise auf die Wirkweise, Wirksamkeit und Nebenwirkungen des Medikaments im menschlichen Körper geben.
Impfungen sind die wirksamste Möglichkeit, um Infektionskrankheiten vorzubeugen - und unter Umständen sogar Krankheitserreger vollständig auszurotten, wie das bei den Pockenviren bereits gelungen ist. Unabhängig von diesen eindrucksvollen Erfolgen ist es nach wie vor unklar, weshalb manche Impfungen in einigen Bevölkerungsgruppen erfolglos sind und weshalb es im Fall zahlreicher Krankheitserreger nicht gelingt, nachhaltig wirksame Impfstoffe zu entwickeln. Trotz der Entwicklung neuer antiviraler Wirkstoffe, ist eine wirksame Eindämmung von Krankheitserregern auf Bevölkerungsebene nur über Impfungen möglich. Auch multiresistente Bakterien sind letztlich noch durch das Immunsystem angreifbar. Deshalb ist auch hier - ergänzend zu neuen Antibiotika - die Entwicklung innovativer Impfstoffe der vielversprechendste und nachhaltigste Ansatz.
Da Pathogenesestudien meist in Tiermodellen durchgeführt werden, wissen wir vergleichsweise wenig über die Entstehung von Infektionskrankeiten im Menschen. Detailliertes Wissen über die molekularen Mechanismen ist jedoch notwendig, um neue Diagnoseverfahren, neue Biomarker und neue präventive oder therapierende Strategien gegen diese Erkrankungen zu entwickeln. Insbesondere chronische Virusinfektionen und Lungeninfektionen sind große Herausforderungen im klinischen Alltag. Dabei spielt das Gleichgewicht zwischen der Erregerabwehr und der Gewebezerstörung in infizierten Organen, wie beispielsweise bei chronischen Infektionen des Darms, der Leber, der Lunge und des Zentralnervensystems eine entscheidende Rolle. Bisher sind die zugrunde liegenden Regulationsmechanismen kaum verstanden.
Bevor neue Wirkprinzipien für den Einsatz in Patientinnen und Patienten entwickelt werden können, sind vielfältige in vitro Studien und Tierexperimente notwendig. Wir untersuchen die Pathogenese von relevanten Infektionen und entwickeln prädiktive in vitro Testsysteme und Tiermodelle.
Chronisch virale Infektionen sind eine große klinische Herausforderung. Während bei einer chronischen Infektion mit dem Hepatitis C Virus (HCV) der Erreger inzwischen sehr durch Behandlung mit einem Kombinationspräparat eliminiert werden kann, gelingt es im Fall einer HIV Infektion nur, das Virus unter Kontrolle zu halten, nicht aber, es aus dem Körper zu entfernen. Ebenso kommt es nach einer Infektion mit dem humanen Zytomegalovirus (HCMV) zu einer lebenslangen latenten Infektion, die im Fall einer Immunsuppression reaktivieren und dann zu einer schweren Erkrankung führen kann. Weder für HCV, noch für HIV oder HCMV sind schützende Impfstoffe verfügbar.
Neben gastrointestinalen Infektionen und Hepatitis sind Atemwegsinfektionen die Hauptursache für Krankenhauseinweisungen. Wir untersuchen, warum einige Menschen eine erhöhte Empfänglichkeit für bestimmte Infektionen zeigen. Wir suchen nach neuen Therapien gegen Atemwegserkrankungen und wir gehen den Resistenzmechanismen der Bakterien auf den Grund.
Immunantworten werden in der Regel in den Lymphkonten induziert, während die Effektorfunktionen der Immunzellen in den infizierten Organen zur Kontrolle der Erreger beitragen. Dabei modulieren Organzellen das Immungeschehen so, dass es bei Erregerbekämpfung nicht zu übermäßigen Organschäden kommt. Obwohl diese Mechanismen klinisch von größter Bedeutung sind, sind sie bisher nur unvollständig verstanden.
Oft führen nicht die Erreger selbst, sondern überschießende Entzündungsreaktionen zu schweren Krankheitserscheinungen. Neueste Erkenntnisse legen nahe, dass über einen Eingriff in den zellulären Metabolismus von Immunzellen das lokale Immungeschehen gedämpft werden kann. Wir untersuchen Substanzen, die in den Immunmetabolismus eingreifen und so das Entzündungsgeschehen in Organen wie dem Darm modulieren können.