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Insgesamt sechs interdisziplinären Forschungsgruppen erhalten von der Carl-Zeiss-Stiftung Fördergelder für ihre Arbeiten zu Organoiden und synthetischen Biomaterialien.
Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert sechs interdisziplinäre Forschungsgruppen zum Einsatz von Organoiden und synthetischen Biomaterialien und -organismen in der Medizin. Insgesamt 36 Millionen Euro erhalten die Teams in den kommenden sechs Jahren. Drei Projekte erforschen Möglichkeiten der gezielteren Platzierung von Medikamenten durch Nanopartikel, Mikroorganismen oder synthetische Biomaterialien. Drei Projekte beschäftigen sich mit der Analyse und Reproduzierbarkeit von komplexen Organoiden, also künstlich hergestellten Miniaturversionen menschlicher Organe.
Die Forscher mussten im Vorfeld n einem zweistufigen Wettbewerb eine Fachjury überzeugen. Startschuss für die Projekte ist zwischen Januar und April 2025.
„Eine genauere Analyse von Krankheitsbildern und die gezielte Platzierung von Medikamenten können neue Therapieansätze eröffnen“, ist Dr. Felix Streiter, Geschäftsführer der Carl-Zeiss-Stiftung, überzeugt. „Vor allem die Zusammenarbeit in interdisziplinären Teams aus Informatikern, Ingenieuren, Medizinern, Biologen und Chemikern eröffnet hier große Chancen für die personalisierte Medizin.“
Antworten auf komplexe medizinische Fragestellungen
Genau diese Art Teams hat die Stiftung nun in Heidelberg, Ilmenau und Tübingen gefunden. Dort forscht man zum Einsatz von Organioden. Mit ihrer Hilfe will man in Zukunft komplexer Krankheiten besser untersuchen, indem sie unter anderem die Interaktionen von Zellen im dreidimensionalen Raum darstellen. Drei weitere Forschungsteams untersuchen in Mainz und Jena den Einsatz von synthetischen Biomaterialien und -organismen zur gezielten Platzierung von Medikamenten. Dadurch könnten Therapieerfolge gesteigert und Nebenwirkungen, beispielsweise in der Krebstherapie, deutlich reduziert werden. Neben synthetischen Biomaterialen und -verfahren stützen sich die Teams auch auf Methoden der mathematischen Modellierung und KI-Modelle.
Insgesamt stehen neue Herangehensweisen wie automatisierte Herstellungsmethoden und maschinelles Lernen im Fokus der Forschung, womit beispielsweise die Reproduzierbarkeit der Organoide verbessert werden soll. Durch die Modelle könnten zudem auch Tierversuche reduziert werden. Ziel ist außerdem der Aufbau einer Organoid Plattform an der Universität Heidelberg.
Ilmenau: Gehirn im Fokus
An der Technischen Universität Ilmenau werden neue Techniken zur Analyse und Simulation von Gehirn-Organoiden erforscht. Auch hier im Einsatz: KI und mathematischer Modellierung. Ziel ist, dadurch bessere Einblicke in die Entstehung und den Verlauf der Krankheiten zu gewinnen. Ein Ansatz, der große Fortschritte für die personalisierte Medizin verspricht, da bislang Analyse- und Simulationsmethoden für Gehirn-Organoide fehlen.
In Tübingen konzentriert man sich indes auf menschliche Modelle des Immunsystems. Organ-on-Chip und Organoid-Modelle bilden komplexe biologische Prozesse außerhalb des Körpers nach. Ein besseres Verständnis der Interaktionen zwischen Krebs- und Immunzellen ermöglicht personalisierte Therapieansätze, ist da das Ziel der Forscher.
Direkt in die Leber
Im Projekt Nano@Liver wird an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Friedrich-Schiller-Universität Jena die Entwicklung von speziellen Nanopartikeln erforscht, die Medikamente direkt in die Leber transportieren. Die gezielte Platzierung der Medikamente könnte Nebenwirkungen reduzieren und die Wirksamkeit der Behandlung von Lebererkrankungen verbessern – von Entzündungen, Stoffwechselstörungen bis hin zu Krebs. Für die Entwicklung werden KI und verschiedene biophysikalische Mechanismen genutzt.
Lösungen für Antibiotikaresistenzen
Die Zunahme antibiotikaresistenter Bakterien stellt die moderne Medizin und die globale Gesundheitspolitik vor große Herausforderungen. Um neue Behandlungsansätze für multiresistente Bakterien zu entwickeln, setzt das Projekt „SynThera” an der Friedrich-Schiller-Universität Jena auf interdisziplinäre Ansätze aus dem Feld der synthetischen Biologie. Das Team erforscht die Entwicklung von therapeutischen Mikroorganismen, die multiresistente Krankheitserreger direkt am Infektionsort bekämpfen sollen.
Und zu guter Letzt konnte sich ein weiteres Team der Johannes Gutenberg-Universität Mainz durchsetzen. Hier stehen neurologische Erkrankungen im Fokus. Im Projekt InteReg werden neue Therapieansätze für die regenerative Behandlungen von neurologischen Erkrankungen wie etwa Multipler Sklerose erforscht. Ziel ist die Entwicklung von synthetischen Biomaterialien, die durch eine geeignete Umgebung die Zellregeneration anregen und eine kontrollierte Freisetzung von Medikamenten ermöglichen.
