Zweifacher Erfolg für die FAU

Bild: FAU/Kurt Fuchs

DFG fördert zwei Sonderforschungsbereiche, an denen die FAU beteiligt ist

Große Freude an der FAU: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert zwei neue Sonderforschungsbereiche/Transregios, an denen die FAU beteiligt ist. In einem wollen die Forscher die Blutstammzelltransplantation weiter verbessern, im anderen die Grundlagen der Biofabrikation erforschen, also die Herstellung von Gewebe aus dem 3D-Drucker.

Unerwünschte Immunreaktionen unterdrücken

Der Forschungsverbund „Modulation der Transplantat-gegen-Wirt- und Transplantat-gegen-Leukämie-Immunreaktionen nach allogener hämatopoetischer Stammzelltransplantation” (SFB/Transregio TRR221) bei dem Prof. Dr. Andreas Mackensen, Lehrstuhl für Hämatologie/Internistische Onkologie an der FAU zusammen mit Prof. Dr. Hermann Einsele vom Universitätsklinikum Würzburg Co-Sprecher ist, wird für vier Jahre von 2018 bis 2021 mit 14 Millionen Euro finanziert. Die Wissenschaftler untersuchen die immunologischen Mechanismen der Blutstammzell-Transplantation.

Die allogene Blutstammzelltransplantation ist für viele Patienten mit Leukämien und Lymphomen die einzig heilende Therapieoption. Ihre Wirksamkeit beruht auf dem sogenannten Transplantat-gegen-Leukämie Effekt (Englisch: Graft-versus-Leukemia, GvL):  Durch die Immunzellen des Spenders bekämpft das Immunsystem des Patienten die Tumorzellen. Der Effekt ist jedoch nicht bei allen Patienten von ausreichender Stärke, um eine Rückkehr der Leukämie beziehungsweise der Lymphome zu verhindern. Zudem kommt es häufig zu einem unerwünschten Effekt, bei der die Immunzellen des Spenders gesundes Gewebe des Patienten attakieren – die sogenannte Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung (Englisch Graft-versus-Host Disease, GvHD). Innerhalb der ersten fünf Jahre nach der Transplantation sterben etwa 60 Prozent der Patienten an den Folgen der GvHD oder an der Rückkehr der Krankheit.

Der SFB/Transregio TRR221 greift die zentralen Probleme und Defizite der allogenen Blutstammzelltransplantation auf und setzt sich zum Ziel, immunmodulatorische Strategien für die spezifische Verstärkung des GvL-Effektes und für die selektive Abschwächung der GvHD zu entwickeln. Die aus dem gemeinsamen Erkenntnisgewinn resultierenden Behandlungskonzepte werden außerhalb des SFB/Transregio in klinischen Studien getestet mit dem Ziel, über eine hocheffektive GvL-Immunantwort ohne begleitende GvHD die Häufigkeit von erneuten Erkrankungen und die Sterblichkeitsrate  der allogenen Blutstammzelltransplantation zu senken.

Die Grundlagen der Biofabrikation: Gewebe aus dem 3D-Drucker

Im zweiten neuen Transregio „Von den Grundlagen der Biofabrikation zu funktionalen Gewebemodellen“ forscht Prof. Dr. Aldo R. Boccaccini, Inhaber des Lehrstuhls für Biomaterialien an der FAU und Standort-Sprecher des Transregios, zusammen mit Kollegen der Technischen, der Naturwissenschaftlichen sowie der Medizinischen Fakultät der FAU, der Julius-Maximilians-Universität Würzburg, deren Professor Jürgen Groll Sprecher des Transregios ist, und der Universität Bayreuth.

Biomaterialien werden in der Medizintechnik vielfältig als permanent oder temporär eingesetzte Prothesen, Implantate oder Gerüststrukturen für künstlichen Gewebeersatz im Bereich der regenerativen Medizin eingesetzt. Bei der Biofabrikation nutzen Forscher automatisierte 3D-Druck-Prozesse, um lebende Zellen zusammen mit Biomaterialien in einem Schritt zu drucken. Das Besondere: Die gedruckten Strukturen entsprechen bereits den Strukturen des zu ersetzenden Gewebes. Das Ziel ist, mit der Biofabrikation Gewebemodelle standardisiert herzustellen, so dass eine regenerative Therapieoption geschaffen und Tierversuche langfristig ersetzt werden könnten.

Bisher fehlt es jedoch an geeigneten zellverträglichen und druckbaren Materialien, sogenannten Biotinten, die neben dem Überleben der Zellen auch deren Verhalten nach dem Druck nicht negativ beeinflussen oder sogar steuern. Des Weiteren fehlen den Wissenschaftlern bisher ein vollständiges Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Verfahrensparametern und Zellreaktionen sowie geeignete Methoden zur präziseren Fabrikation.

In dem neuen Transregio, die von der DFG mit rund zehn Millionen Euro über vier Jahre finanziert wird und an dem auch Nachwuchswissenschaftler beteiligt sind, wollen die Wissenschaftler daher die Grundlagen der Biofabrikation erforschen. Dafür wollen die beteiligten Wissenschaftler ein Kompetenzzentrum mit international führender Rolle schaffen. Die Laufzeit des Sonderforschungsbereichs ist auf zwölf  Jahre ausgelegt, sodass die erarbeiteten Grundlagen sukzessive biologisch untersucht, verbessert und systematisch angewendet werden können, mit dem Ziel der Herstellung von funktionalen humanen Gewebemodellen.

Fächerübergreifende Forschungsprojekte

Mit sogenannten Sonderforschungsbereichen/Transregios fördert die DFG langfristige Forschungseinrichtungen an Universitäten, in denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen eines fächerübergreifenden Forschungsprogramms zusammenarbeiten. Sie ermöglichen die Bearbeitung innovativer und anspruchsvoller  Forschungsvorhaben.

Weitere Informationen:

„Modulation der Transplantat-gegen-Wirt- und Transplantat-gegen-Leukämie- Immunreaktionen nach allogener hämatopoetischer Stammzelltransplantation”
Prof. Dr. Andreas Mackensen
Tel.: 09131 85-35954
andreas.mackensen@uk-erlangen.de

„Von den Grundlagen der Biofabrikation zu funktionalen Gewebemodellen“
Prof. Dr. Aldo R. Boccaccini
Tel.: 09131/85-28601
aldo.boccaccini@ww.uni-erlangen.de

Imagefilm der FAU

Mitleid mit der Maschine

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