Beispiele aus der Forschung
Eine Auswahl an Forschungsprojekten, deren Ergebnisse unter anderem die Grundlage für neue therapeutische Ansätze bilden. Die Forschung stützt sich auf Tierversuche und auf alternative Methoden (Replacement).
Forschung an Nervenzellen: Wiederherstellung der kognitiven Funktionen bei Krankheiten
Noch ist unklar, wie neu entstandenen neuronale Zellen erfolgreich reifen und überleben, um ihre Funktionen innerhalb eines vollständig gebildeten Organs auszuüben. Die Forschungsgruppe um Professor Dr. Matteo Bergami vom Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD an der Universität zu Köln untersuchte diese Prozesse anhand von Mausmodellen mithilfe von Bildgebung, Signalverfolgung mit Viren, und elektrophysiologischen Techniken. Sie fanden heraus, dass bei der Reifung neuer Neuronen die Mitochondrien (die Kraftwerke der Zellen) entlang der Dendriten sich zunehmend durch Fusion verbinden und dadurch länglichere Formen bilden. Dieser Prozess ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Plastizität neuer Synapsen und die Anpassung bereits bestehender neuronaler Netze als Reaktion auf komplexe Erfahrungen. Die Ergebnisse können hilfreich für die Entwicklung spezifischer Behandlungsmethoden zur Wiederherstellung der neuronalen Plastizität und der kognitiven Funktionen bei Krankheiten sein.
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Neuer Ansatz ermöglicht verbesserte therapeutische Behandlung von Lymphdrüsenkrebs
In der Behandlung von aggressivem Lymphdrüsenkrebs und Blutkrebs (Leukämie) kommen immer häufiger sogenannte chimäre Antigenrezeptor-T-Zellen (CAR-T-Zellen) zum Einsatz. Für diese Therapie werden Patientinnen und Patienten Immunzellen entnommen und durch gentechnische Verfahren auf die Erkennung von Proteinen auf den bösartigen Tumorzellen programmiert. Zurück im Körper bekämpfen die CAR-T-Zellen dann die Krebszellen. Aufgrund von zum Teil ausgeprägten Nebenwirkungen erfordert die Therapie außerordentliche Vorsicht und lange Krankenhausaufenthalte. Wissenschaftler*innen der Universitätsmedizin Köln konnten nun eine neue Strategie mit Hilfe von Zellkulturen und auch im Tiermodell mit Mäusen an neuen Mechanismen entwickeln, um die Immuntherapie wirkungsvoller und sicherer zu gestalten.
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"Die Erkrankung „Zystenniere“ sollte man besser nicht googeln – jedenfalls nicht arglos – denn da wird einem ganz anders… Nichtsdestotrotz ist das aber eine von vielen Erkrankungen der Niere und um die besser zu verstehen und dann auch besser behandeln zu können braucht es eben, klar: Forschung
Johannes und Roman haben heute den Nephrologen Prof. Bernhard Schermer von der Uniklinik Köln eingeladen, der genau das tut: Er erforscht die Niere und ihre Krankheiten. Seine Arbeitsgruppe ist ein großartiges Beispiel dafür, wie vielfältig die Forschungsmethoden und -modelle sind, die heute in Laboren eingesetzt werden. Dazu gehören auch Tierversuche an Mäusen – obwohl er das wirklich regelrecht hasst. Deshalb arbeiten er und sein Team auch hart daran Tierversuche durch neue Methoden zu reduzieren und schrittweise vielleicht einmal ganz abzulösen.
Dabei denken sie auch schon den nächsten und übernächsten Schritt mit: Den Ersatz von tierischen Hilfsstoffen bei Zellkulturen und Organoiden und die Nachhaltigkeit im Labor."
Neue Antikörper neutralisieren resistente Bakterien
Ein Forschungsteam hat Antikörper entdeckt, die zu einem neuen Ansatz bei der Behandlung akuter und chronischer Infektionen mit dem Bakterium Pseudomonas aeruginosa führen könnten. Das Bakterium ist wegen zahlreicher Resistenzen gefürchtet und kann bei schwer kranken Patient*innen zu komplizierten Infektionen und zu gefährlichen Blutvergiftungen führen. In Versuchen in Zellkultur und Tiermodellen zeigten die Forschenden, dass die neu entwickelten Antikörper genauso wirksam gegen das Bakterium sind wie klassische Antibiotika. Die Antikörper können in neuen Therapieansätzen insbesondere bei akuten und schweren Infektionen mit dem Bakterium angewendet werden und Patient*innen mit einem erhöhten Risiko für Infektionen – vor allem auf Intensivstationen oder bei Krebserkrankungen – mittels einer passiven Immunisierung schützen.
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Erforschung des Einflusses von Vitamin B5 auf Brustkrebszellen hilft Tumore bei Patientinnen besser zu verstehen
Wissenschaftler*innen des Clusters of Excellence Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases haben im Tierversuch herausgefunden, dass Brustkrebszellen stark auf Vitamin B5 angewiesen sind, um zu wachsen und zu überleben Die Kontrolle des Vitamin-B5-Spiegels könnte auch als Biomarker verwendet werden, um Forschenden und Ärzt*innen dabei zu helfen, die genetische Zusammensetzung des Tumors einer Person zu verstehen. In Zusammenarbeit mit dem King's College London entwickelt das Team auch Indikator-Moleküle – sogenannte Tracer – für Vitamin B5. Diese könnten verwendet werden, um Patienten zu identifizieren, die mit einer höheren Wahrscheinlichkeit auf Myc-spezifische Behandlungen in klinischen Studien ansprechen werden.
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Neue Therapiemöglichkeit der Huntington-Krankheit durch pflanzliche Enzyme
Forschende der Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD und für Pflanzenwissenschaften CEPLAS haben in der synthetischen Pflanzenbiologie einen vielversprechenden Ansatz für eine Therapie neurodegenerativer Erkrankungen des Menschen, insbesondere der Huntington-Krankheit, gefunden. Die Huntington-Krankheit ist eine Erbkrankheit, die zu einer umfassenden Schädigung des Gehirns führt und Denken, Verhalten, Emotionen und Bewegungen stört. Langfristig sollen aus Pflanzen gewonnene therapeutische Proteine zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen beim Menschen entwickelt werden.
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Mit Antikörpertherapie gegen HIV
Die Arbeitsgruppe Virusimmunologie (Klinik für Virologie) hat zusammen mit Wissenschaftler*innenn vom Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) eine Kombination von Antikörpern erfolgreich bei HIV-infizierten Personen getestet. (Versuchstiere: Mäuse).
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Neue Therapiemöglichkeiten für den kleinzelligen Lungenkrebs
Jedes Jahr erkranken knapp 60.000 Menschen in Deutschland an Lungenkrebs. Ein Forschungsteam des Exzellenzclusters CECAD hat bei der Untersuchung von Proben kleinzelliger Lungentumoren zwei neue Möglichkeiten entdeckt, das Absterben der Tumorzellen herbeizuführen. Neben Chemotherapie und Bestrahlung setzt die Forschung auf die eigenen Abwehrkräfte.