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Der FWF unterstützt vier neue Forschungsprojekte an der Medizinischen Universität Innsbruck

In der 66. und letzten Kuratoriumssitzung des vergangenen Jahres hat der Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung in Österreich (FWF) insgesamt vier neue Forschungsprojekte an der Medizinischen Universität Innsbruck genehmigt, darunter ein Einzelprojekt, ein Projekt aus dem Firnberg-Programm, ein Forschungsvorhaben im Rahmen eines neuen Spezialforschungsbereiches sowie ein klinisches Forschungsprojekt.

Österreichs zentrale Einrichtung zur Förderung der Grundlagenforschung zielt im Besonderen auf die Förderung von Spitzenforschung ab. Über die Förderung von Forschungsvorhaben entscheidet das Kuratorium, das sich aus dem Präsidium des FWF und den FachreferentInnen zusammensetzt. In der 66. Kuratoriumssitzung wurde das Vorhaben von Francesca Finotello, das im Postdoc-Programm Hertha Firnberg – ein Karriereentwicklungsprogramm für hoch qualifizierte Wissenschafterinnen – gefördert wird, das Projekt von Birgit Högl im Programm Klinische Forschung, das Einzelprojekt von Kai Kummer und außerdem das Projekt von Monika Ritsch-Marte, das als Teilprojekt des an der Universität Wien neu eingerichteten Spezialforschungsbereiches „Tomography across the Scales“ durchgeführt wird, genehmigt.

Die einzelnen Projekte:

T00974 - Tumor-Immunzell-Interaktion im menschlichen Lungenkrebs
Dr.ⁱⁿ Francesca Finotello, Sektion für Bioinformatik, PostDoc-Programm Hertha Firnberg

Lungenkrebs ist weltweit mit der höchsten Sterblichkeitsrate verbunden. Immuntherapien, die das körpereigene Immunsystem nutzen, um Krebs zu bekämpfen, haben beispiellose klinische Effekte für verschiedene Krebsarten gezeigt und wurden in der Folge auch für die Behandlung von Lungenkrebs genehmigt. Da aber nur ein geringer Prozentsatz der PatientInnen auf die Immuntherapie anspricht, werden die verschiedenen Resistenzmechanismen und Tumor-Immunzell-Interaktionen weiterhin intensiv erforscht. Um Sequenzdaten zu generieren, mit deren Hilfe die Tumor-Mikroumgebung beschrieben werden kann, kommen Next-Generation-Sequencing (NGS) Technologien zum Einsatz. Ziel dieses FWF-Projektes ist die Entwicklung von bioinformatischen Methoden, mit denen es gelingt,  NGS-Daten zu analysieren und die Tumor-Immunzell-Interaktion im menschlichen Lungenkrebs zu charakterisieren. „Wir entwickeln und validieren insbesondere eine neuartige Bioinformatik-Methode für die Quantifizierung von tumorinfiltrierenden Immunzellen. Um eine hochauflösende Karte der Tumor-Immunzell-Interaktionen zu rekonstruieren, werden NGS-Daten von Lungenkrebs-PatientInnen analysiert, die mit Immuntherapie behandelt wurden“, erklärt Projektleiterin Francesca Finotello. Mit der Analyse jener Resistenzmechanismen, die die Antitumor-Immunantworten behindern, könnte die Basis für die rationale Gestaltung effektiverer Therapien für Lungenkrebs geschaffen werden.

KLI00677 - 3D Video und Audio Analyse von motorischen Störungen im Schlaf, insbesondere REB
ao.Univ.-Prof.ⁱⁿ Dr.ⁱⁿ Birgit Högl, Univ.-Klinik für Neurologie, Programm Klinische Forschung

Ziel dieses KLIF-Projekts ist es, eine motorische Signatur der REM-Schlaf-Verhaltensstörung (RBD) herauszuarbeiten, die möglichst sensitiv und spezifisch ist und dazu dienen soll, die RBD von anderen Erkrankungen mit vermehrter Bewegungsaktivität im Schlaf zu unterscheiden. „PatientInnen mit dieser Schlafstörung zeigen keine muskuläre Erschlaffung in den Extremitäten und am Kinn, sondern charakteristischerweise ausfahrende Bewegungen und auch Zuckungen. Zudem entwickeln betroffenen PatientInnen häufig nach einigen Jahren bis Jahrzehnten eine neurodegenerative Erkrankungen und zeigen bereits im Stadium der RBD alleine Zeichen einer Neurodegeneration“, beschreibt Neurologin und Projektleiterin Birgit Högl den Forschungshintergrund. Im Projekt soll nun mittels 3D time of flight Videometrie, einer neuen Methode, mit der räumliche Verhältnisse dargestellt und bei repetitiven Messungen Bewegungen über den Verlauf der Zeit gut nachverfolgt werden können, die RBD erfasst werden, wobei dieses Technik erstmals für einen Einsatz in Schlaflaboren evaluiert wird.
Gemeinsam mit dem Austrian Institute of Technology (AIT) wird das neurologische Schlaf-Team  anhand von realen klinischen Daten eine Software entwickeln, die es erlaubt, sensitiv und spezifisch RBD anhand ihres motorischen Bewegungsmusters zu erkennen und gegen andere Erkrankungen des Schlafs, die durch Bewegungen gekennzeichnet sind, zu charakterisieren. „Wir hoffen, dass es damit möglich wird, das Spektrum der diagnostischen Möglichkeiten beim RBD zu erweitern“, so Högl.

P30809 - Dynamic regulation of cholinergic circuits and associated microRNAs in the prefrontal cortex of a murine neuropathic pain model – DynChomiR
Mag. Kai Kummer PhD, Sektion für Physiologie, Einzelprojekt

Chronischer neuropathischer Schmerz stellt ein ernstzunehmendes Problem des öffentlichen Gesundheitswesens dar und wirkt sich stark auf die Lebensqualität der Betroffenen aus. Die zugrundeliegende Krankheitsentstehung ist jedoch nur unvollständig verstanden und diagnostische sowie therapeutische Maßnahmen sind unbefriedigend.
Der präfrontale Kortex ist an der Verarbeitung von Schmerzsignalen beteiligt, und das präfrontale Acetylcholinsystem, welches eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Aufmerksamkeit und Kognition spielt, wurde erst vor kurzem mit neuropathischem Schmerz in Verbindung gebracht. In diesem Projekt sollen in einem interdisziplinären Ansatz Hirnregionen untersucht werden, die Informationen zum medialen präfrontalen Kortex leiten und durch schmerzhafte Reize aktiviert werden. „Im Zentrum unserer Arbeit steht dabei der Neurotransmitter Acetylcholin. In einem komplett neuartigen Ansatz werden wir uns auf Expressionsunterschiede von microRNAs konzentrieren. Dabei handelt es sich um kurze Nukleinsäuren, die eine Vielzahl neuronaler Funktionen beeinflussen können. Mit Hilfe von RNA Sequenzierung werden wir neue microRNAs identifizieren, die cholinerge Regelkreise im präfrontalen Kortex während der Chronifizierung von Schmerz beeinflussen“, so Projektleiter Kai Kummer. Das neu gewonnene Wissen über die Rolle cholinerger Regelkreise und microRNAs in Schmerzerkrankungen soll letztendlich neue Wege für die Behandlung von neuropathischem Schmerz aufzeigen und wichtige Daten für andere neurologische Erkrankungen liefern.

F06806 - Inverse Probleme bei der Bildgebung in der optischen Falle
o.Univ.-Prof.ⁱⁿ Mag.^a Dr.ⁱⁿ Monika Ritsch-Marte, Sektion für Biomedizinische Physik, Teilprojekt in SFB

Im Rahmen des kürzlich vom FWF eingerichteten und unter der Federführung von Otmar Scherzer der Universität Wien ab März laufenden SFBs „Tomography across the scales“ werden insgesamt fünf Universitäten (Uni Wien, MUW, TU Wien, Uni Linz, MUI) und ein Forschungsinstitut (RICAM) in sechs Teilprojekten zusammenarbeiten, um eine „Analyse natürlicher dynamischer Prozesse auf allen Skalen“ – so die Mission des Konsortiums – durchzuführen. Gegenwärtig entwickeln sich bildgebende Verfahren rasant weiter, was der Erstellung neuer mathematischer Konzepte unter Zuhilfenahme moderner Computertechnologien bedarf, um sich den Herausforderungen der dynamischen Informationsextraktion stellen zu können. Monika Ritsch-Martes Projekt „Inverse Probleme bei der Bildgebung in der optischen Falle“ baut als eines der sechs Teilprojekte auf die langjährige Expertise der Physikerin auf, die neben der optischen Mikromanipulation auf die Anwendung von Lichtmodulatoren in der Mikroskopie spezialisiert ist. „Wir werden in diesem Teilprojekt erstmals versuchen, eine optische Tomographie durchzuführen an mm- bis µm-großen Zellclustern, die völlig berührungsfrei nur durch optische und akustische Felder gehalten werden. Unser System ist ein optisches Analogon zur Computertomographie (CT), bei der Röntgenstrahlung das untersuchte Objekt aus verschiedenen Richtungen durchstrahlt, um Information über die Struktur im Inneren zu erhalten. Die erforderliche Drehung des Objekts während der Durchleuchtung mit Licht kann durch die optischen und akustischen Kräfte in der Falle exakt vorprogrammiert werden. Dies erlaubt einen besonders nicht-invasiven Blicks ins Innere des Objekts, zB eines transparenten Fischembryos oder eines künstlichen ‚mini-Organs‘ oder Organoids“, so Ritsch-Marte.

(D. Heidegger)

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FWF