Jahresbericht

Deutsches Zentrum für Infektionsforschung
Jahresbericht
2012
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Das DZIF auf einen Blick
Das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) koordiniert translationale Infektionsforschung in Deutschland und richtet sie strategisch aus.
Ziel ist es, Ergebnisse aus der biomedizinischen Grundlagenforschung systematisch in die
klinische Forschung zu überführen.
Damit leisten alle 32 DZIF-Forschungseinrichtungen bundesweit einen wichtigen Beitrag,
der weltweiten Bedrohung durch Infektionskrankheiten gemeinsam wirksam zu begegnen.
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Inhalt
Editorial 3
Über das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung 4
Wissenschaft – Translation im Fokus
Neu auftretende Infektionskrankheiten 6
Tuberkulose 8
Malaria 10
HIV 12
Hepatitis 14
Gastrointestinale Infektionen 16
Infektionen im immungeschwächten Wirt 18
Krankenhauskeime und Antibiotika-resistente Bakterien 20
Neuartige Antiinfektiva 22
Forschungsinfrastrukturen
Biobanken 24
Bioinformatik 25
Natürliche Wirkstoff-Bibliothek 26
Produktentwicklung 27
Klinische Studienzentren 28
Afrikanische Partner-Institute 29
Nachwuchsförderung
DZIF-Academy 30
Zusammenarbeit im DZIF 31
Infektionen im Fokus 32
Deutsche Zentren der Gesundheitsforschung 34
Daten und Fakten
Finanzen 35
Personal und Auszeichnungen 36
Organisation und Gremien 37
Standorte und Mitgliedseinrichtungen 38
Publikationen 40
Prof. Martin Krönke
Infektionskrankheiten bleiben für die Medizin auch im 21.
Jahrhundert eine enorme Herausforderung: Sie gehören
weltweit nach wie vor zu den häufigsten Todesursachen.
Im Kampf gegen die Infektionserreger kann keine Organisation auf sich allein gestellt erfolgreich sein. Vielmehr ist
Kooperation gefragt. Unter dem Leitgedanken „Gemeinsam gegen Infektionen“ vernetzt das Deutsche Zentrum
für Infektionsforschung (DZIF) deshalb seit 2011 mehr als
150 Wissenschaftler aus 32 Einrichtungen bundesweit.
Die Fortschritte in der translationalen Forschung werden
es dem DZIF selbst, aber auch anderen Institutionen des
öffentlichen und privaten Gesundheitswesens ermöglichen, neue Diagnostika, Antiinfektiva und Impfstoffe zu
entwickeln. Schnelle Erfolge sind möglich: Das beste Beispiel dafür ist die maßgebliche Mitwirkung des DZIF an der
Entwicklung eines diagnostischen Nachweissystems und
eines Impfstoffes für bzw. gegen das neue „Middle East
Respiratory Syndrome Coronavirus“ (MERS-CoV).
Das DZIF versteht sich als neues komplementäres, nicht
aber konkurrierendes Element im öffentlichen wie auch
privaten Gesundheitswesen. Seine Mission ist die translationale Infektionsforschung – die Entwicklung innovativer
Methoden und Technologien sowie der Aufbau von Strukturen, um neue Ansätze in Prävention, Diagnostik und
Therapie von Infektionskrankheiten schneller als bisher
in die klinische Anwendung zu bringen. Im DZIF arbeiten
Großforschungseinrichtungen und Universitäten zusammen; es bindet die Industrie und auch gemeinnützige
Patientenorganisationen und Selbsthilfegruppen in seine
Arbeit ein. Mit diesem kooperativen Ansatz will das DZIF
die derzeit existierende Lücke zwischen Grundlagenforschung und Klinik schließen.
Die Aufbauphase des DZIF ist jetzt nahezu abgeschlossen:
Gemeinsam haben die DZIF-Partner die Aufgabenverteilung zwischen den 32 beteiligten Forschungseinrichtungen
abgestimmt. Die Forschungsgebiete wurden auf die Standorte verteilt und jedem Standort thematische Schwerpunkte zugeordnet. Das Ergebnis dieser Anstrengung kann
sich sehen lassen – denn ehemals konkurrierende Wissenschaftler arbeiten nun zusammen an Projekten im DZIF:
Gemeinsam gegen Infektionen.
Prof. Dr. M. Krönke, Vorstandsvorsitzender DZIF e.V.
Editorial
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Editorial
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Über das DZIF
Über das DZIF
Gemeinsam gegen Infektionen
Das DZIF bündelt bundesweite Expertise im Bereich Infektionsforschung.
Infektionen sind Ursache für eine immense Zahl an
Erkrankungen und Todesfällen weltweit – und das
obwohl Mediziner seit Jahrzehnten sehr erfolgreich
Antibiotika und Impfstoffe einsetzen. Zu den großen
Herausforderungen gehören neben chronischen und
armutsassoziierten Infektionskrankheiten insbesondere
neu auftretende mikrobielle und virale Infektionen. Sie
können sich über moderne Transportwege innerhalb
weniger Tage global ausbreiten. Eine ernste Bedrohung
stellen zudem Resistenzen dar, die Krankheitserreger
gegenüber gebräuchlichen Antiinfektiva entwickeln.
Ein weiteres Problem: Gerade in den Industrieländern
hat die moderne Hochleistungsmedizin speziell auf dem
Gebiet der Transplantation und Onkologie eine Kehrseite ihrer heilenden Kraft – sie bahnt Infektionen den Weg,
die bei immunsupprimierten Patienten auftreten, also
bei Menschen mit medikamentös heruntergeregeltem
Immunsystem.
Um diesen Herausforderungen und den damit verbundenen Bedrohungen für die Gesundheit wirksam begegnen
zu können, sind neue integrative und interdisziplinäre
Forschungsansätze erforderlich: Experten auf den
Gebieten der translationalen, auf die Bedürfnisse der
Patienten ausgerichteten Grundlagenforschung, der
Epidemiologie und der Klinik müssen enger als bisher
zusammenarbeiten. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat deshalb im Jahr 2011
das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)
gegründet, in dem Universitäten, Universitätskliniken,
Leibniz- und Max-Planck-Institute, Helmholtz-Zentren
sowie Bundesforschungseinrichtungen mit ausgeprägtem Profil auf dem Gebiet der Infektionskrankheiten
zusammengeführt werden: Die deutsche Infektionsforschung soll den wichtigsten Herausforderungen mit
einem integrativen Ansatz begegnen.
Translationale Infektionsforschung strategisch ausrichten
Ziel des DZIF ist es, die translationale Infektionsforschung
in Deutschland – also die Forschung an der Schnittstelle
zwischen Präklinik und Klinik – zu koordinieren und strategisch auszurichten. So leistet das DZIF einen sichtbaren
Beitrag dazu, effektiv und effizient neue diagnostische,
präventive und therapeutische Verfahren in der Behandlung von Infektionskrankheiten zu entwickeln.
Präklinik und Klinik weiterzuentwickeln. Die bestehenden Strukturen müssen genutzt und sinnvoll ergänzt
werden, um dieses Ziel zu erreichen.
Um seine Ziele zu erreichen, hat das DZIF neun thematisch fokussierte sogenannte Translations-Einheiten
(Thematic Translational Units, TTUs) gebildet, die sich
gezielt einem spezifischen Erreger bzw. einer Infektionskrankheit widmen. Experten auf den Gebieten der
Epidemiologie, Translation und Klinik kommen in den
TTUs themenspezifisch zusammen, vernetzen sich und
schaffen so Synergieeffekte. Dadurch entwickeln sich die
TTUs zu translationalen Kompetenzzentren mit internationaler Sichtbarkeit.
Wichtiger Meilenstein auf diesem Weg ist – wo nicht
bereits vorhanden – die Etablierung spezialisierter, infektiologischer Kliniken, die neben spezifischen Indikationen
– von HIV über Tuberkulose bis Hepatitis – vor allem
die Resistenzentwicklung von Erregern im Blick haben
und bei seltenen oder neu auftretenden Infektionen als
lokale Ansprechpartner dienen. Nur so kann es möglich
werden, nach wissenschaftlichen Kriterien analysierbare
und ausreichend große Patientenkohorten zu bilden. Sie
sind ein zentrales Element für eine erfolgreiche Translationsforschung. Von ebenso großer Bedeutung ist, dass
das DZIF den Rahmen und die Strukturen für klinische
Studien stellt, sogenannte Clinical Trial Units in Deutschland und „Partner Sites“ in Afrika und Osteuropa. Gerade
neuen Infektionskrankheiten lässt sich nur begegnen,
wenn Wissenschaftler die Erreger schnell identifizieren
und ebenso schnell Antiinfektiva oder Impfstoffe gegen
sie entwickeln können. Diese Forschungsdimension
ergänzt das DZIF um einen kommunikativen Aspekt:
Menschen müssen wissen, welche Risiken auf sie zukommen und wie sie ihnen begegnen können. Das DZIF wird
deshalb Strategien für professionelle Risikokommunikation im Kontext der Infektionserkrankungen entwickeln
und entsprechende Maßnahmen implementieren – und
sich auch auf diesem Weg als das Zentrum für Infektionsforschung in Deutschland mit internationaler Bedeutung
etablieren.
International vernetzt
Große Bedeutung hat im DZIF die Zusammenarbeit über
Ländergrenzen hinweg: Da Infektionen die Gesundheitssysteme gerade von Schwellen- und Entwicklungsländern vor große Probleme stellen und eine nachhaltige
Entwicklung behindern, bindet das DZIF systematisch
Partner aus internationalen Organisationen und aus
Ländern insbesondere des afrikanischen Kontinents
in seine Arbeit ein. Dabei ist es wichtig, nicht nur den
akademischen Blickwinkel einzunehmen. Das DZIF dient
auch als Bindeglied zwischen Grundlagenforschung
und Biotech- bzw. Pharmaindustrie: Regeln der Guten
Herstellungspraxis (GMP), Laboranalysen (GLP) und validierte Tiermodelle oder professionell gestaltete klinische
Studien sind wichtige Bausteine des DZIF-Konzepts,
um neue antimikrobiotische und antivirale Diagnose-,
Präventions- und Therapieverfahren erfolgreich in die
Klinik zu bringen. Dabei versteht sich das Zentrum auch
als Gesprächspartner für nationale Behörden wie Robert
Koch-, Friedrich-Löffler- oder Paul-Ehrlich-Institut und
das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, mit denen Forschungsaktivitäten abgestimmt oder
gemeinsam durchgeführt werden.
Das DZIF setzt auf etablierten und leistungsfähigen Institutionen auf. Das Neue ist der integrative Ansatz, mit
dem die deutsche Infektionsforschung translationsfähig
gemacht wird: Sie wird in die Lage versetzt, zielgerichtet
Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in Richtung
Über das DZIF
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Neu auftretende Infektionskrankheiten
Wissenschaft – Translation im Fokus
Vorbereitung für den Fall des Falles
Im Marburger S4-Labor gilt die höchste Sicherheitsstufe.
Koordinator: Prof. Dr. Stephan Becker, Marburg
Vor ungefähr zehn Jahren entwickelte sich von China aus
eine Epidemie mit einem bis dahin unbekannten Erreger,
einem Coronavirus. Dieses verursachte eine Atemwegserkrankung, die unter dem Namen „Schweres Akutes
Respiratorisches Syndrom“ – kurz: SARS – für Aufregung
sorgte. Im Verlauf der Epidemie erkrankten weltweit rund
8.000 Menschen, etwa 800 starben. Im vergangenen
Jahr tauchte dann ein neues Coronavirus auf, genannt
MERS (Middle East Respiratory Syndrome), das sich seitdem vor allem auf der Arabischen Halbinsel verbreitet.
Das Auftreten solcher unbekannter Erreger lässt sich
nicht vermeiden, aber man kann sich darauf vorbereiten.
Genau daran arbeitet die Thematische Translations-Einheit (TTU) „Neu auftretende Infektionskrankheiten“. Ihr
Ziel ist es, Lösungen für Ausbrüche neuartiger Infektionen zu erarbeiten und deren Erforschung zu beschleunigen. Zu diesem Zweck arbeiten Wissenschaftler aus
Universitäten, Unikliniken und dem öffentlichen Gesundheitsdienst eng zusammen. 2012 wurde der Grundstein
für die Arbeit gelegt und die organisatorische Basis der
TTU etabliert.
Ein Schwerpunkt der TTU liegt darin, Methoden zu
entwickeln, mit denen sich neuartige Erreger schnell
und sicher diagnostizieren lassen. „Dies ist die zentrale
Voraussetzung für eine frühe und effektive Bekämpfung
drohender Epidemien“, erläutert TTU-Koordinator Prof.
Stephan Becker von der Universität Marburg. Vor diesem Hintergrund entwickelten Forscher unter Leitung
von Prof. Christian Drosten am Standort Bonn-Köln
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Die Erreger neuer Infektionskrankheiten sind häufig Viren, die von Wildtieren auf den Menschen übertragen
Coronavirus oder HIV. Auch Influenza-Viren haben im vergangenen Jahrhundert ihr Erbmaterial mehrmals so stark
verändert, dass sie Epidemien mit außergewöhnlich schweren Krankheitsverläufen verursachten. Epidemien neuer
Viruserkrankungen treten meist unerwartet auf. Sie erfordern ein rasches Eingreifen, um die Ausbreitung zu verhindern. Wichtig sind dabei eine schnelle Information der Bevölkerung sowie die Etablierung von Diagnostika, Impfstoffen
und antiviralen Medikamenten.
Algorithmen, mit deren Hilfe bislang unbekannte Viren
aufgrund genetischer Sequenzen ausfindig gemacht
werden können.
Gleichzeitig arbeiten die DZIF-Wissenschaftler daran,
Strategien für die Entwicklung neuer Medikamente und
Impfstoffe zu entwerfen. Die bisher verfügbaren antiviralen Therapeutika wirken sehr spezifisch gegen einzelne
Viren. Um bei Ausbruch einer Epidemie durch ein neuartiges Virus gewappnet zu sein, werden aber Medikamente benötigt, die gegen unterschiedliche Viren wirken
– ähnlich wie die Breitband-Antibiotika bei bakteriellen
Erkrankungen. Koordiniert vom Standort Heidelberg
haben DZIF-Forscher deshalb zunächst alle viralen Inhibitoren zentral erfasst, die an den beteiligten Standorten
bereits bekannt sind. Nun wollen sie die Hemmstoffe auf
ihre Wirksamkeit gegen Viren wie Lassa-, Ebola- oder
Influenza-Viren untersuchen.
Neben wirksamen Arzneimitteln werden zur Kontrolle
neuartiger Erreger zudem dringend Impfstoffe benötigt.
Normalerweise vergehen von der Entwicklung bis zur
Zulassung eines neuen Impfstoffes etwa zehn Jahre –
viel zu lange, um aufkeimende Epidemien in den Griff zu
bekommen und zu stoppen. „Wir müssen uns überlegen,
wie wir die Zulassung neuer Impfstoffe verkürzen können,
ohne die Sicherheit zu vernachlässigen“, erläutert Stephan
Becker. In diesem Zusammenhang untersuchen die DZIFForscher, wie etablierte Impfstoff-Plattformen genutzt
werden können, um beim Auftreten neuer Erreger möglichst schnell einen passenden Impfstoff zu entwickeln.
Wissenschaftler am Standort Hamburg erarbeiteten
darüber hinaus Richtlinien, die den Umgang mit infizierten
Patienten standardisiert regeln sollen.
Abseits der wissenschaftlichen Erforschung neuartiger
Erreger und möglicher Abwehrstrategien gehört zur
Vorbereitung auf eine drohende Epidemie eine funktionierende Risiko- und Krisenkommunikation – und zwar
sowohl innerhalb der TTU als auch nach außen. Aus
diesem Grund erarbeiten die Experten mithilfe externer
Berater eine Kommunikations-Strategie. Deren Ziel ist es,
Informationen und Wissen zu bündeln und für alle Wissenschaftler in der TTU zugänglich zu machen.
Nach außen soll das DZIF als verlässliche Informationsquelle dienen. Im Sinne von „Was sagt das DZIF dazu?“
sollen Bevölkerung, Medien, Kollegen und Behörden die
Experten der TTU als Ansprechpartner nutzen – nicht nur
während, sondern auch schon vor einer eventuellen Krise.
Wissenschaft – Translation im Fokus
werden. Viele sind harmlos, manchmal aber mutieren sie zu aggressiven Varianten. Beispiele dafür sind das SARS-
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Tuberkulose
Erst analysieren, dann angreifen
Tuberkulose ist eine Infektionskrankheit, die durch Tuberkulosebakterien (verschiedene Varianten des sogenann-
Wissenschaft – Translation im Fokus
ten Mycobacterium tuberculosis-Komplexes) hervorgerufen wird. Ein Drittel der Weltbevölkerung ist Träger des
Erregers, wobei nicht bei allen Infizierten die Krankheit ausbricht. Weltweit geht die Zahl der Neuinfektionen und
Todesfälle langsam zurück. Aber noch immer erkranken jedes Jahr gut acht Millionen Menschen an Tuberkulose; etwa
1,4 Millionen Menschen sterben daran. Den Experten bereiten seit einigen Jahren vor allem multi-resistente Bakterienstämme Sorge, die sich hauptsächlich in Osteuropa, aber auch in Subsahara-Afrika und in Asien ausbreiten. Die
durch sie ausgelösten Tuberkulose-Erkrankungen sind besonders schwer zu behandeln.
Koordinator: PD Dr. Stefan Niemann, Borstel
Keine Impfung, zu wenige wirksame Medikamente, eine zu
lange Therapie, multi-resistente Erreger – das sind wohl
die größten Hürden, die der Bekämpfung der Tuberkulose
(TB) im Weg stehen und auch deutschen TuberkuloseForschern Sorge bereiten. Problematisch sind vor allem
Diagnose, Therapie und Überwachung multi-resistenter
Stämme. Obwohl deutsche Wissenschaftler in der molekularen Grundlagenforschung viel Erfahrung und eine
große Expertise besitzen, gab es beispielsweise lange Zeit
keine direkte Verknüpfung zwischen der TB-Kontrolle
und modernen molekularbiologischen Verfahren. Mit
der Thematischen Translations-Einheit (TTU) „Tuberkulose“ schließt das DZIF diese Lücke in der deutschen
Forschungslandschaft. Die Ergebnisse aus der Grundlagenforschung fließen nun unmittelbar in die Verbesserung
der TB-Überwachung, die Entwicklung von Diagnostika,
Therapien und Medikamenten gegen Tuberkulose ein –
und in die Kontrolle ihrer Wirksamkeit.
Im Fokus der DZIF-Forschungen stehen dabei multi- und
hochresistente Erreger, gegen die herkömmliche Antibiotika wirkungslos sind. Die Folge: Mediziner müssen bisher
verstärkt auf langfristige Behandlungsstrategien ausweichen. Diese gehen oft mit starken Nebenwirkungen einher
und werden deshalb nicht immer von den Patienten akzeptiert. Forscher der TTU „Tuberkulose“ suchen daher nach
Wegen, mithilfe genetischer und molekularbiologischer
Methoden resistente Bakterien frühzeitig zu erkennen.
Dazu analysieren sie das Erbmaterial (Genom) von Bakterien des sogenannten Mycobacterium tuberculosis-Kom-
plexes (Mtb-Komplex), in dem alle bekannten Stämme des
Tuberkulose-Erregers Mycobacterium tuberculosis zusammengefasst sind. Nach Charakterisierung des Erbguts
lassen sich schließlich Resistenzgene identifizieren, mit
deren Hilfe die Ausbreitung resistenter Bakterien überwacht werden kann. Auch neu auftretende Genotypen,
also Varianten des Erbguts, können durch solche Analysen
ausfindig gemacht und beschrieben werden.
Um das Erbgut der Tuberkulose-Erreger zu analysieren,
hat das DZIF im Rahmen eines Infrastrukturprojektes am
Forschungszentrum Borstel 2012 zwei leistungsstarke
Sequenziermaschinen in Betrieb genommen. „Mit dieser
Laboreinheit verfügen wir über die Kompetenz, Expertise
und die analytische Performance, um klinische Isolate in
epidemiologischen Studien, in klinischen Studien oder
bei Fragen der Grundlagenforschung mit den neuesten
Methoden zu analysieren“, erläutert TTU-Koordinator
Dr. Stefan Niemann vom Forschungszentrum Borstel. Die
Plattform zur Gesamt-Genomsequenzierung wurde in
Die Identifizierung von Resistenzgenen steht im Fokus.
Zusammenarbeit mit Prof. Dag Harmsen, einem externen
DZIF-Partner von der Universität Münster, evaluiert und
verbessert. Basierend auf optimierten Verfahren konnten
die DZIF-Forscher bereits erste klinische Proben untersuchen.
Resistenzen durch ineffektive Therapien
Gemeinsam mit der European and Developing Countries
Clinical Trials Partnership (EDCTP) starteten die DZIFWissenschaftler 2012 zwei Projekte im Kampf gegen die
Tuberkulose. Die EDCTP will die Entwicklung von Medikamenten, Impfstoffen und Diagnostika gegen die drei
verheerendsten Infektionskrankheiten HIV/AIDS, Tuberkulose und Malaria beschleunigen und fortgeschrittene
klinische Versuche der Phase II und III in Subsahara-Afrika
unterstützen. Das erste Kooperationsprojekt befasst sich
mit der Analyse von Resistenzmechanismen gegen das
Tuberkulose-spezifische Antibiotikum Pyrazinamid. Im
zweiten Vorhaben sollen Biomarker identifiziert werden,
mit denen sich Verlauf und Erfolg einer TB-Behandlung
überwachen lassen.
In der Pyrazinamid-Studie wollen die DZIF-Forscher Erkenntnisse über die molekularen Grundlagen der Pyrazinamid-Resistenz gewinnen, um künftig Fehlbehandlungen
mit diesem Antibiotikum vermeiden zu können. Eine nicht
effektive Therapie gilt als eine Ursache für die Entwicklung resistenter Stämme und die weitere Ausbreitung der
TB. Auch das Biomarker-Projekt hat die Therapie im Blick:
Mithilfe von Markern könnte beispielsweise geprüft werden, wie lange ein Patient gegen Tuberkulose behandelt
werden muss. „Die Ergebnisse der Projekte können vor
allem das Management der multi-resistenten Tuberkulose
beeinflussen und durch eine Optimierung des Medikamenten-Regimes die Lage der Patienten verbessern“, sagt
Prof. Michael Hoelscher von der Ludwig-MaximiliansUniversität in München.
Der Standort München vertritt die internationalen Aktivitäten der TTU „Tuberkulose“ und hat die Projektanträge
eingereicht. Erarbeitet wurden sie mit DZIF-Forschern
aus Borstel, Tübingen/Lambaréné, Mbeya (Tansania) und
externen internationalen Partnern.
Wissenschaft – Translation im Fokus
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Malaria
Wissenschaft – Translation im Fokus
Kampf gegen das Sumpffieber
Kontrollierte Infektion mit Malaria-Erregern zu Studienzwecken.
Koordinator: Prof. Dr. Peter Kremsner, Tübingen
Nur in einigen Gebieten ließ sich die Malaria, die auch als
Sumpf- oder Wechselfieber bekannt ist, in den vergangenen Jahrzehnten zurückdrängen. Einer wirksamen
Bekämpfung der Infektion stehen etliche Hürden im
Weg. So unterscheiden sich die auftretenden Erreger
von Region zu Region. Komplikationen bereiten zudem
Co-Infektionen mit anderen Krankheiten. Das größte
Problem aber stellen Resistenzen dar, die den Erreger
gegen bisherige Medikamente unempfindlich machen.
Die Entwicklung neuer Wirk- und Impfstoffe ist deshalb
dringend erforderlich.
Mit der Thematischen Translations-Einheit (TTU) „Malaria“ will das DZIF die Bekämpfung der Krankheit voranbringen. Dazu werden die in Deutschland und Afrika
vorhandenen Kompetenzen und Erfahrungen gebündelt
und koordiniert. Durch gezieltes Verbessern möglicher
Impfstoffe soll die Grundlage für eine effektive Immunisierung geschaffen werden. Die Entwicklung und klinische Prüfung von neuartigen Wirkstoffen soll zudem die
Behandlung der Malaria verbessern. Epidemiologische
Studien, die etwa zeigen, wann und wo die Parasiten auftreten und wie sie sich verbreiten, sollen bei der Planung
von therapeutischen Maßnahmen helfen.
An der TTU beteiligen sich drei deutsche Forschungseinrichtungen: Die Universitätsklinik Heidelberg hat eine
große Expertise in der Malaria-Forschung auf molekularer Basis sowie in der Entwicklung neuer Therapie- und
Impfstoffkandidaten. Die Wissenschaftler am Institut für
Tropenmedizin der Universität Tübingen sind führend
bei der klinischen Erprobung solcher Substanzen. Am
DZIF-Standort Hamburg-Lübeck-Borstel, zu dem das
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin gehört, beschäftigen sich die Experten mit Malaria-Epidemiologie.
Im Fokus der Hamburger Forscher stehen auch Co-Infektionen, die eine Diagnose der Malaria häufig erschweren,
weil sich die Symptome der Erkrankungen überlagern.
Eine elementare Stütze der TTU ist die Zusammenarbeit mit Partner-Instituten in afrikanischen Ländern.
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Seit vielen Jahren versuchen Wissenschaftler, die Malaria auszurotten – bislang mit wenig Erfolg. Zwar sank die
um ein Drittel, doch die Zahl der Neuerkrankungen und Todesfälle ist nach wie vor hoch: 2010 wurden weltweit rund
216 Millionen Malaria-Fälle registriert, 655.000 Menschen starben an der Infektionskrankheit – die meisten davon in
Afrika. Betroffen sind dort vor allem Kinder unter fünf Jahren, bei denen Malaria eine der häufigsten Todesursachen
ist. Jede Minute stirbt in Afrika ein Kind an der Krankheit. Hervorgerufen wird sie von Plasmodium-Parasiten – einzellige Mikroorganismen, die von Stechmücken auf den Menschen übertragen werden.
Kooperationen mit Einrichtungen in Burkina Faso, Gabun
und Ghana eröffnen den deutschen Wissenschaftlern
die Möglichkeit, auf Proben und Daten zuzugreifen, die
unmittelbar aus den Malaria-Gebieten in Afrika stammen.
Zudem lassen sich Wirksamkeit und Verträglichkeit neuer
Malaria-Mittel direkt in Risikogebieten testen.
Zwei 2012 realisierte Projekte stehen exemplarisch
für die Vielfalt der Forschung in der TTU „Malaria“. Ein
Projekt, das Dr. Benjamin Mordmüller von der Universität Tübingen koordiniert, hat zum Ziel, ein humanes
Malaria-Infektions-Modell in Malaria-naiven Probanden
zu entwickeln, basierend auf der Injektion von lebenden
Sporozoiten – der durch Mücken übertragenen Form
der Malaria-Parasiten. Hierzu werden Erreger vom Typ
Plasmodium falciparum freiwilligen Versuchspersonen in
einer bestimmten Dosis intravenös injiziert. Malaria wird
so kontrolliert hervorgerufen, um neue Wirkstoffe testen
zu können.
In einer durch das DZIF geförderten klinischen Studie
ging es zunächst darum, die optimale Parasitendosis zur
Infektion zu ermitteln: Sie sollte sicher und gut verträglich
sein und ausreichen, um bei allen Probanden einer Gruppe Malaria auslösen zu können. Zudem wollten die Forscher herausfinden, ob sich die sogenannte Parasitämie,
der Nachweis von Blutstadien im dicken Tropfen, durch
eine höhere Sporozoitendosis schneller hervorrufen lässt.
Die in Tübingen durchgeführte Studie, unter Beteiligung
der Standorte München, Hamburg und Heidelberg und
unterstützt von der Firma Sanaria Inc., lieferte ein klares
Ergebnis: „Ab einer Dosis von 3.200 verabreichten
Parasiten entwickelten alle Testpersonen einer Gruppe
Malaria. Noch vor dem Auftreten bedrohlicher Symptome der Tropenkrankheit wurden alle Probanden mit
Standardmedikation erfolgreich behandelt“, erklärt TTUKoordinator Prof. Peter Kremsner. Damit konnten die
Wissenschaftler ein Infektionsmodell realisieren, mit dem
sich neue Medikamente und Impfstoffe gegen Malaria
schnell und effizient erproben lassen.
Einen potenziellen Impfstoff mit einem sehr breiten Wirkungsspektrum entwickeln Heidelberger und Münchner
Forscher um Prof. Hermann Bujard von der Uniklinik Heidelberg. Er basiert auf dem Parasitenprotein MSP-1 und
löst Immunantworten gegen die Leber- und Blutstadien
im Malaria-Infektionszyklus aus. Das neuartige Präparat
ist nach erfolgreichen präklinischen Studien nun auf dem
Weg zu ersten klinischen Tests.
Wissenschaft – Translation im Fokus
Sterblichkeitsrate an der Infektionskrankheit seit dem Jahr 2000 um etwa 25 Prozent, in afrikanischen Ländern sogar
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HIV
HIV-Forschung: vorbeugen,
begleiten, heilen
HIV, das AIDS verursachende Humane Immunschwäche-Virus, ist ein Pathogen in Bewegung: Es ist genetisch
Wissenschaft – Translation im Fokus
äußerst variabel und entzieht sich bisher jedem Ansatz, Menschen durch Impfung zu schützen oder bereits infizierte
Menschen von dem Virus zu befreien. Wirksame antiretrovirale Therapien – Medikamente, die die Vermehrung des
Virus verlangsamen – sind in der westlichen Welt und inzwischen auch in Schwellen- und Entwicklungsländern zunehmend verfügbar. Dies spiegelt sich in einem Rückgang der AIDS-Todesfälle. Bei global 34 Millionen Infizierten, 70
Prozent davon in Subsahara-Afrika, sind jedoch weitere Anstrengungen zu Vorbeugung, Behandlung und bestenfalls
Heilung der HIV-Infektion dringend erforderlich.
Koordinator: Prof. Dr. Hans-Georg Kräusslich,
Heidelberg
Die bekannteste Seuche unserer Zeit ist AIDS, das
„Acquired Immune Deficiency Syndrome“. Verursacht
durch das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) zählt
AIDS weltweit zu den häufigsten Todesursachen. Über
30 Jahre nach Entdeckung der Krankheit AIDS gibt es
weder eine Impfung noch eine Heilung der HIV-Infektion,
allerdings kann die Vermehrung des Virus und das Fortschreiten der Krankheit durch antivirale Medikamente
stark verlangsamt oder aufgehalten werden. Ohne
angemessene Behandlung führt eine HIV-Infektion fast
immer zu AIDS und in der Folge zum Tod. Betroffen sind
vor allem Menschen in ärmeren Ländern, die den Großteil
der weltweit mit HIV-Infizierten ausmachen. In Ländern
mit ausreichender Gesundheitsversorgung kann die
HIV-Infektion aufgrund der Fortschritte in der Therapie
heute als chronische Krankheit angesehen werden, die
dauerhaft behandelt werden muss. Die Thematische
Translations-Einheit (TTU) „HIV“ stellt sich damit drei
Herausforderungen in der Forschung:
• Vorbeugung neuer HIV-Infektionen,
• Erhöhung der Lebensdauer und -qualität für
HIV-Infizierte und
• Heilung von HIV-Infektionen.
Zu allen drei Aspekten wird das DZIF seine Forschungsanstrengungen intensivieren und mit dem Ziel der klinischen Anwendung weiterentwickeln.
Ein Impfstoff gegen HIV stellt weltweit eines der großen
Ziele der AIDS-Forschung dar. Wissenschaftler der TTU
„HIV“ sind an mehreren internationalen Impfstudien
beteiligt. Dies wird im DZIF weiter ausgebaut. Dabei konzentriert sich die TTU „HIV“ darauf, wesentliche Faktoren
der angeborenen Immunantwort zu identifizieren und zu
charakterisieren sowie sogenannte Restriktionsfaktoren
zu erkennen. Diese behindern eine HIV-Infektion und
führen so dazu, dass bestimmte Patienten länger symptomfrei mit dem Virus leben können. In Übereinstimmung
mit der internationalen Entwicklung gehen die Forscher
davon aus, dass eine erfolgreiche Impfstoffentwicklung
mehrere Arme des Immunsystems erreichen muss. Für
derartige Studien ist die Verfügbarkeit von Proben HIVinfizierter Patienten mit unterschiedlichem Krankheitsverlauf und deren Dokumentation von größter Bedeutung. Solche Daten und Proben erhalten Wissenschaftler
in Patientenkohorten, die es besser zu vernetzen gilt.
Dies für das DZIF zu erreichen, ist eines der wesentlichen
Schneideenzyme im Genom sollen die Heilung einer HIV-Infektion ermöglichen.
Ziele der TTU „HIV“ in den ersten Jahren. Es wird in
enger Zusammenarbeit mit dem HIV-Register am Robert
Koch-Institut in Berlin verfolgt. Zentrale strukturelle
Maßnahmen sind die Einrichtung einer neuen Arbeitsgruppe für HIV-Kohortenstudien in Köln sowie die Einrichtung einer „International Clinical Study Unit“ mit einer
neuen Professur in München.
Die Untersuchung definierter Patientengruppen hat
auch große Bedeutung für die Frage, welche Folgen
eine medikamentös kontrollierte HIV-Infektion für die
Lebensqualität der Patienten und für eventuelle Begleiterkrankungen hat. Wissenschaftler der TTU „HIV“ sind
an zahlreichen klinischen Studien zur Einführung neuer
HIV-Medikamente oder Kombinationstherapien beteiligt. Eine bessere Vernetzung klinischer Kohorten wird
es möglich machen, schädliche Begleiterscheinungen
unter Therapie zu erkennen und zu verhindern. In diesem
Zusammenhang bestehen enge Kontakte zur TTU „Hepatitis“ und zur TTU „Tuberkulose“, da viele HIV-Patienten
gleichzeitig mit diesen Erregern infiziert sind und sowohl
Wechselwirkungen der Erreger als auch der Therapien
klinisch von großer Bedeutung sind. Ein Projekt der TTU
beschäftigt sich mit den häufig auftretenden Leberschädigungen bei therapierten HIV-Patienten.
HIV-Infektionen zu heilen, ist die derzeit ambitionierteste
Aufgabe in der AIDS-Forschung. Dazu muss die Erbinformation des Erregers aus allen infizierten Zellen entfernt
oder zumindest zum Schweigen gebracht werden. Im
DZIF gibt es bereits vielversprechende Ansätze im Bereich der Grundlagenforschung, doch hat deren Umsetzung in die klinische Anwendung noch einen weiten Weg
vor sich. Im Rahmen der TTU „HIV“ werden in Köln eine
neue Professur für Gentherapie und in Heidelberg eine
Arbeitsgruppe für präklinische HIV-Forschung etabliert,
die entsprechende Ansätze für die klinische Anwendung
verbessern und im Tierexperiment testen werden.
Wissenschaft – Translation im Fokus
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Hepatitis
Wissenschaft – Translation im Fokus
Forschen mit Kohorten und Individuen
Resistenzen sind auch bei der Hepatitis-Behandlung ein großes Problem.
Koordinator: Prof. Dr. Michael Manns, Hannover
Tätowierungen oder Piercings sind schmerzhaft. Dass
man sich dabei auch mit einem Hepatitis-Virus infizieren
kann, ist nur den wenigsten bewusst. Zum Beispiel mit
dem Hepatitis-C-Virus: Es ist hoch infektiös und überträgt sich beispielsweise beim Piercing mit dem Blut, das
an unzureichend desinfizierten Stechwerkzeugen haften
kann. Eine Impfung gibt es nicht. Auch die HepatitisTypen B und D werden durch Blut oder andere Körperflüssigkeiten übertragen, etwa bei sexuellem Kontakt
oder durch den gemeinsamen Gebrauch von Spritzen.
In Weltregionen, in denen Hepatitis dauerhaft gehäuft
vorkommt, wechseln Hepatitis-B-Viren oft während der
Geburt von der Mutter auf das Kind. Dies ist zum Beispiel
in vielen Schwellen- und Entwicklungsländern der Fall.
Kommt es zu einer chronischen Hepatitis, verursacht
durch die Typen B, C oder D, kann die Vermehrung der
Viren zwar oft gehemmt werden. Eine gute Chance auf
Heilung gibt es bisher aber nur bei Hepatitis C, die verfügbaren Therapien sind nebenwirkungsreich und teuer.
Diesen und weiteren medizinischen Herausforderungen
stellt sich die Thematische Translations-Einheit (TTU)
„Hepatitis“ des DZIF. Beobachtungen der Forscher weisen darauf hin, dass es offenbar ethnische Unterschiede
bei Hepatitis-Infektionen gibt. So leiden beispielsweise
in Deutschland Menschen mit einem Migrationshintergrund besonders häufig unter Hepatitis B, D, C oder E. Im
Rahmen der Nationalen Kohorte mit rund 200.000 Teilnehmern sollen nun anhand einer Subkohorte die Krankheitshäufigkeit bei ausgewählten Migrantengruppen
bestimmt und weitere Fragestellungen geklärt werden.
Die Vorbereitungen für die Rekrutierung der Subkohorte
laufen seit 2011. Diesem Projekt sollen weitere vergleichbare Studien mit internationalem Ansatz folgen.
Auch innerhalb einer Ethnie verlaufen Hepatitis-Infektionen bei jedem Patienten anders – abhängig von Virusvariante und der individuellen Situation des Patienten
können die Unterschiede erheblich sein. Für eine Abschätzung der Prognose und den optimalen Einsatz
neuartiger Therapiekonzepte sind deshalb spezifische
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Infektiöse Hepatitis ist eine entzündliche Lebererkrankung, die von verschiedenen Viren ausgelöst wird. Die beoder Nahrungsmittel übertragen; die Infektionen heilen in der Regel spontan aus. Gefährlicher sind die Hepatitisviren
B, C und D, die durch Kontakt mit Blut infizierter Personen übertragen werden. An Hepatitis D erkranken nur Menschen, die mit Hepatitis B infiziert sind. Die Hepatitiden B, C und D können einen chronischen Verlauf nehmen und
Leberzirrhose und Leberkrebs nach sich ziehen. Weltweit leiden mehr als eine halbe Milliarde Menschen an einer
chronischen Virushepatitis. Die Therapiemöglichkeiten sind begrenzt. Schutzimpfungen sind bisher nur für die Formen
A und B/D verfügbar.
immunologische Merkmale und geeignete Biomarker
von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglichen die
Verlaufskontrolle der Erkrankung, eine gezielte Therapie
und die Überwachung des Behandlungsfortschritts. Ein
Ziel der TTU „Hepatitis“ ist es, derartige Biomarker für
die Hepatitis B und C zu identifizieren und in die klinische
Anwendung zu bringen.
Genetische Muster identifizieren
Die Wirkstoffentwicklung gegen das Hepatitis-C-Virus
(HCV) schreitet voran. „Mit neuartigen Medikamenten
könnte künftig ein großer Teil der Patienten geheilt werden“, sagt Prof. Michael Manns, Koordinator der TTU. Ihr
Nachteil: Sie verursachen häufig Resistenzen, da das HCV
sehr schnell mutieren kann. Dadurch verliert das Medikament an Wirksamkeit, der Therapieerfolg ist gefährdet.
Vor einer Behandlung ist es daher wichtig zu wissen, ob
der Patient bereits resistente Virusvarianten in sich trägt
und ob bestimmte genetische Muster eine Resistenzbildung begünstigen könnten. Spezifische genetische
Merkmale von Patient und Virus werden daher künftig zu
einer wichtigen Entscheidungshilfe für den behandelnden
Arzt. Deshalb identifizieren und charakterisieren DZIFForscher genetische Muster resistenter HCV-Varianten.
Die erhobenen Ergebnisse fließen in ein webbasiertes
Analysesystem ein, das Ärzten und Wissenschaftlern
weltweit frei zur Verfügung steht.
Auf dem Weg zu einer heilenden Behandlung der Hepatitisformen B und D haben Forscher der TTU „Hepatitis“
2012 ebenfalls Fortschritte erzielt. Im Projekt „Inhibition
des Viruseintritts leberspezifischer Viren“ konnten neue
Erkenntnisse über den bereits präklinisch entwickelten
Wirkstoff Myrcludex B gewonnen werden. Co-Koordinatorin der TTU, Prof. Ulrike Protzer: „Die Ergebnisse
haben Bedeutung für eine künftige klinische Anwendung.
Sie sind essenziell, um die anstehenden klinischen Effizienzstudien gezielter planen zu können.“
Wissenschaft – Translation im Fokus
kanntesten sind die Hepatitisviren A, B, C, D und E. Die Virustypen A und E werden meist durch verunreinigtes Wasser
16
Gastrointestinale Infektionen
Erreger vertreiben,
Magen und Darm schützen
Gastrointestinale Infektionen – also infektiöse Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes – sind weltweit verbreitet
Wissenschaft – Translation im Fokus
und verursachen jedes Jahr mehr als drei Millionen Todesfälle, vor allem in ärmeren Ländern. Durchfallerkrankungen
durch Bakterien oder Viren können besonders für kleine Kinder und abwehrgeschwächte Personen lebensbedrohlich
sein. Der wichtigste Krankheitserreger im Magen ist Helicobacter pylori. Etwa die Hälfte aller Menschen auf der Erde
ist mit diesem Bakterium infiziert. Eine Infektion kann völlig unbemerkt verlaufen, sie kann aber auch Komplikationen
wie Geschwüre und Magenkrebs zur Folge haben. Allein Helicobacter pylori ist weltweit für mehr als eine halbe Million Krebsfälle pro Jahr verantwortlich.
Koordinator: Prof. Dr. Sebastian Suerbaum, Hannover
Jedes Jahr sterben weltweit etwa drei Millionen Menschen an einer Infektion des Magen-Darm-Traktes. In
erster Linie ist die Bevölkerung von Entwicklungs- und
Schwellenländern betroffen. Doch auch in Deutschland
treten schwerwiegende Erkrankungen durch Durchfallerreger wie Clostridium difficile, EHEC oder Noroviren sowie
Helicobacter pylori auf. Bisher gibt es gegen keinen dieser
Erreger einen Impfschutz. Auch die Behandlungsmöglichkeiten im Falle einer Erkrankung sind vielfach unzureichend, langwierig und aufwendig. Ziel der Thematischen
Translations-Einheit (TTU) „Gastrointestinale Infektionen“ am DZIF ist es deshalb, Diagnose, Behandlung und
Vorbeugung bakterieller Magen-Darm-Infektionen zu
verbessern. Dabei konzentrieren sich die DZIF-Wissenschaftler an den Standorten Hannover-Braunschweig,
Tübingen und München sowie in weiteren beteiligten
Gruppen in Köln und Münster vor allem auf die Infektionen durch Bakterien wie EHEC, Helicobacter pylori,
Campylobacter, Yersinia und Salmonella.
Zur Vorbeugung und Behandlung einer Erkrankung durch
Helicobacter pylori forschen Wissenschaftler in München
und Hannover an der Entwicklung eines Impfstoffs.
Derzeit wird eine Erkrankung durch Helicobacter pylori
in erster Linie durch eine mehrtägige Behandlung mit
Antibiotika therapiert. Dies ist aufwendig und fördert
die Bildung von Antibiotika-Resistenzen. Das Team um
Prof. Markus Gerhard von der Technischen Universität
München will deshalb zunächst einen therapeutischen
Impfstoff entwickeln. Die Wissenschaftler setzen dabei
auf eine Kombination aus wichtigen Bestandteilen des
Bakteriums (Antigenen) und einem spezifischen Adjuvans,
das die Immunantwort auf die Antigene verstärken soll.
Der Impfstoff wird zunächst in zwei präklinischen Tiermodellen getestet. „Die Erkenntnisse, die hier gewonnen
werden, sind von essenziellem Wert für die Entwicklung
eines therapeutischen Impfstoffs für den Menschen“, sagt
Markus Gerhard. Die ersten Ergebnisse in Rennmäusen
zeigen, dass das Immunsystem der Tiere deutlich auf die
Vakzine reagiert. Abschließende Auswertungen sowie die
Tests zur Wirksamkeit der Impfung in weiteren Tiermodellen stehen noch aus.
Fragen zu Infektionsrisiken, Antibiotika-Resistenzen
und neuen Interventionsstrategien wollen die TTUWissenschaftler beispielsweise auch mithilfe keimfrei
gezüchteter Mäuse klären. Dafür wurde in Tübingen in
der DZIF-Förderphase 2011/12 eine zentrale Einrichtung für präklinische Studien an gnotobiotischen Mäusen
errichtet und die Kapazitäten an anderen Standorten
erweitert. Gnotobiotisch nennen Experten Tiere, die nur
In den Laboren der MHH werden Patientenproben auf Risikokeime überprüft.
wenige und genau definierte Bakterienstämme und andere Mikroorganismen in sich tragen. „Die Mausmodelle
ermöglichen es uns, die Grundlagen gastrointestinaler
Infektionen besser zu verstehen“, erläutert TTU-Koordinator Prof. Sebastian Suerbaum von der Medizinischen
Hochschule Hannover. „Das ist die Voraussetzung, um
neue und dringend benötigte Strategien für die Behandlung erkrankter Menschen zu entwickeln.“
Bei Durchfall-Infektionen haben die aktuellen Antibiotika
meist nur geringe Wirksamkeit. In manchen Fällen – etwa
bei einer Infektion mit EHEC – kann eine Behandlung mit
Antibiotika sogar das Risiko für schwerwiegende Komplikationen erhöhen. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass Antibiotika nicht nur die Krankheitserreger,
sondern auch die gesunde Darmflora schwächen, die eine
wichtige Schutzfunktion für den Darm erfüllt. Die DZIFForscher setzen daher neue Strategien ein, um pathogene
Darmbakterien gezielter zu bekämpfen. Ein Ansatzpunkt
ist die Entwicklung kleiner Wirkstoffmoleküle, die sich
direkt gegen die krankmachenden Eigenschaften der
Bakterien wie Sekretionssysteme, Toxine oder Beweglichkeit richten. Die TTU arbeitet in diesem Projekt eng mit
den Wissenschaftlern der Translationalen Infrastruktur
„Natürliche Wirkstoff-Bibliothek“ zusammen.
Ein weiterer Schwerpunkt der TTU ist es, die Zusammensetzung der Darmflora, des Mikrobioms, sowie ihre
Rolle für die Gesundheit des Magen-Darm-Traktes und
des gesamten Organismus zu untersuchen. An allen
TTU-Standorten wurden die technischen und personellen
Rahmenbedingungen für die Mikrobiomanalytik etabliert
beziehungsweise ausgebaut. Infektionen mit Clostridium
difficile und multi-resistenten Keimen stellen in Krankenhäusern eine erhebliche Bedrohung dar. Vor allem bei
immungeschwächten Patienten können sie zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen. Ziel der DZIF-Forscher ist es, im Rahmen einer multizentrischen klinischen
Studie mithilfe mikrobieller Biomarker Patienten zu identifizieren, die ein erhöhtes Risiko tragen, sich mit diesen
Pathogenen zu infizieren, und zu klären, welchen Verlauf
die Erkrankung nimmt.
Wissenschaft – Translation im Fokus
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18
Infektionen im immungeschwächten Wirt
Wissenschaft – Translation im Fokus
Maßgeschneiderte Hilfe
bei Immunschwäche
Translation heißt: Erkenntnisse aus dem Hightech-Labor zum Wohle des Patienten nutzen.
Koordinator: Prof. Dr. Dirk Busch, München
In Deutschland existieren zahlreiche Forschungsgruppen, die sich mit Infektionen bei Menschen mit einem
geschwächten Immunsystem befassen. Bisher fehlte
jedoch eine organisatorische Basis, um das Know-how der
Forscher zusammenzuführen. Die Thematische Translations-Einheit (TTU) „Infektionen im immungeschwächten
Wirt“ des DZIF ändert das. Mit ihr entsteht eine nationale
Plattform, auf der sich Wissenschaftler verschiedener
Institutionen und Fachbereiche dem Problem widmen.
Die Ziele sind entsprechend hoch gesteckt: Die Wissenschaftler wollen gemeinsam Ursachen und Folgen der
Immunschwäche ergründen und Biomarker aufspüren,
mit denen sich das individuelle Infektionsrisiko abschätzen
lässt. Sie arbeiten an der Entwicklung neuer Arzneien und
vorbeugender Maßnahmen gegen Infektionen bei immungeschwächten Menschen. Dazu gehören Impfungen vor
einer Organtransplantation oder auch eine Immunmodulation, also eine gezielte Beeinflussung des Immunsystems
durch Medikamente.
Eine der großen Aufgaben der TTU ist der Aufbau eines
nationalen Transplantationsregisters als Basis für spätere
Forschungsprojekte. Der Grund: Empfänger von Spenderorganen oder Knochenmark sind wegen der für die
Transplantation erforderlichen Schwächung des Immunsystems besonders stark von infektiösen Erregern bedroht. Doch über die zugrundeliegenden Mechanismen ist
bislang wenig bekannt. Umso wichtiger das Register: Von
Patienten, die einer Aufnahme in das Register zugestimmt
haben, werden medizinische Daten und biologische Proben gespeichert. Dazu gehören zum Beispiel Blutplasma-,
Gewebe- und Urinproben, die die Mediziner vor und nach
der Organübertragung entnehmen und analysieren.
Ein besonderes Augenmerk richten die Forscher dabei auf
Infektionen und Folgeerkrankungen. Aus den Daten und
Bioproben lassen sich Zusammenhänge und Besonderheiten erschließen, etwa von Krankheitsrisiken und -verläufen in verschiedenen Patientengruppen. Diese Erkenntnisse können entscheidende Hinweise für die Entwicklung
von Medikamenten und Vorsorgekonzepten bei immunge-
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Menschen mit einem geschwächten Immunsystem sind besonders anfällig für Infektionskrankheiten. Davon betrofkungen leiden sowie Transplantationspatienten. Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten, deren Angriff das Immunsystem
eines gesunden Menschen mühelos abwehren kann, können bei immungeschwächten Menschen teils lebensbedrohliche
Krankheiten auslösen. Besonders problematisch sind Infektionen durch Herpes-Viren oder Pilze. Konventionelle Antiinfektionsmittel helfen in dieser klinischen Situation kaum. Deswegen ist es erforderlich, speziell auf solche Patienten
zugeschnittene Therapeutika zu entwickeln.
schwächten Patienten liefern. Der Aufbau des Transplantationsregisters, das in seinem Umfang deutschlandweit
beispiellos ist, hat 2012 begonnen. Daran beteiligt sind
die Standorte München mit der Technischen Universität
(TUM), dem Klinikum rechts der Isar der TUM und der
Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), Hannover-Braunschweig mit mehreren Institutionen sowie das Universitätsklinikum Heidelberg. Die Datenbasis des Transplantationsregisters wird auch anderen DZIF-Einheiten und
externen Forschern zur Verfügung stehen.
Parallel zum Aufbau des Registers haben mehrere Forschergruppen innerhalb der TTU Projekte gestartet, die
zu Verbesserungen in unterschiedlichen Bereichen der
Behandlung von Menschen mit Immunschwäche führen
sollen. Zum Beispiel ein Team um Prof. Dirk Busch von
der TUM: Sein Fokus liegt auf einer Strategie zur Behandlung von Infektionen mithilfe von T-Lymphozyten, kurz
T-Zellen. Durch den Transfer von Erreger-spezifischen
T-Zellen, einer speziellen Form von weißen Blutkörperchen, lässt sich bei immungeschwächten Patienten die
körpereigene Abwehr gegenüber Infektionskrankheiten
stärken. Diesen aussichtsreichen Ansatz, den Experten
als adoptive Zelltherapie bezeichnen, wollen die Wissenschaftler nun zu einem breiten klinischen Einsatz führen.
In Zusammenarbeit mit den DZIF-Standorten Tübingen
und Hannover-Braunschweig stellten sie den Kontakt zu
bereits laufenden klinischen Studien her, die sich mit der
Behandlung verschiedener Virusinfektionen (Cytomegalie-, Epstein-Barr- oder Adeno-Viren) mit Antigen-spezifischen T-Zellen befassen. Diese Zellen stammen aus dem
Spendermaterial einer Knochenmarkstransplantation und
wurden für die therapeutische Anwendung mittels hochkomplexer Apparaturen besonders sorgfältig gereinigt
und aufbereitet.
In dem Projekt wollen die Forscher mit Unterstützung des
DZIF herausfinden, unter welchen Bedingungen sich die
T-Zellen besonders gut für die Behandlung von Infektionserkrankungen eignen. Dazu analysierten sie systematisch
die Immunreaktionen, die eine adoptive Zelltherapie
gegenüber unterschiedlichen Arten von Viren auslöst.
Sie identifizierten mehrere neue Epitope – Bereiche auf
einem Antigen, an denen ein T-Zell-Rezeptor andocken
kann. Und sie begannen damit, Testmethoden (Assays)
für die diagnostische Bestimmung der Aktivität bestimmter T-Zellen einzurichten. Die bisherigen Ergebnisse sind
vielversprechend und lassen hoffen, dass die hochgradige
Reinigung von T-Zellen zu einer weiteren Verbesserung
der adoptiven Zelltherapie führt – und darüber hinaus
das Anwenden dieser Therapie in der klinischen Praxis
ermöglicht.
Wissenschaft – Translation im Fokus
fen sind neben Patienten mit angeborenen Immundefekten vor allem Ältere und Personen, die an chronischen Erkran-
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Krankenhauskeime und Antibiotika-resistente Bakterien
Infektionen im Krankenhaus: Erreger
bekämpfen, Patienten schützen
Nosokomiale, also im Krankenhaus erworbene Infektionen sind eines der größten Probleme des Gesundheitswe-
Wissenschaft – Translation im Fokus
sens. Allein in Deutschland infizieren sich jährlich einige hunderttausend Patienten während eines Klinikaufenthaltes
mit einem sogenannten Krankenhauserreger. Meist handelt es sich um Bakterien, sehr viel seltener um Viren oder Pilze. Am häufigsten verursachen die Bakterien Wundinfektionen, Harnwegsinfekte oder Lungenentzündungen, welche
zu lebensbedrohlichen Blutvergiftungen führen können. Gesunden Menschen bereiten Krankenhauserreger meist keine Probleme; für schwerkranke Klinikpatienten stellen sie jedoch eine erhebliche Gefahr dar. Hinzu kommt: Bakterielle
Krankenhauserreger sind oft multi-resistent, das heißt, sie sind unempfindlich gegen gängige Antibiotika und deshalb
nur schwer zu behandeln.
Koordinator: Prof. Dr. Andreas Peschel, Tübingen
In den vergangenen zehn Jahren lag die Zahl der Infektionen, die sich Patienten während eines Krankenhausaufenthaltes zugezogen haben, trotz vielfältiger Bemühungen
auf unverändert hohem Niveau. Hauptverursacher sind
Erreger aus der Familie der Enterobakterien, sogenannte
„Extended Spectrum β-Lactamase“ (ESBL)-produzierende
Enterobakterien sowie Methicillin-resistente Staphylococcus-aureus-(MRSA)-Stämme, die gegen die meisten der
verfügbaren Antibiotika unempfindlich sind. Zwar gibt
es in Deutschland große Expertise in der Erforschung
bakterieller Zielstrukturen für neue Antiinfektiva, doch
es fehlte bisher an translationalen Forschungsaktivitäten,
die die Grundlagenforschung mit klinischen Studien und
somit der Entwicklung innovativer Medikamente verbindet. Zudem ist häufig unklar, wo sich die Reservoire
der Antibiotika-resistenten Bakterien befinden, wie sich
die Erreger verändern und ausbreiten und mit welchen
Hygienemaßnahmen man sie am besten bekämpfen kann.
Diese Lücken schließt die Thematische Translations-Einheit (TTU) „Krankenhauskeime und Antibiotika-resistente
Bakterien“ unter dem Dach des DZIF.
Ein besonders aktuelles Problem stellt die kontinuierlich
ansteigende Zahl von Infektionen mit den Produzenten
des Enzyms ESBL dar. In einer bereits seit 2011 geförderten Pilotstudie unter der Federführung des DZIF am
Standort Köln wurde dazu eine Kohortenstudie mit Krebskranken durchgeführt. Bei Patienten unter Chemotherapie verringert sich die Zahl bestimmter Immunzellen, was
zu einer Schwächung des Immunsystems und entsprech-
ender Anfälligkeit für Infektionen führt. Besonders
gefürchtet sind bei Chemotherapie-Patienten Infektionen
mit resistenten ESBL-Bildnern, da diese über Enzyme
verfügen, die eine Vielzahl von Antibiotika wirkungslos
machen. Diese Erreger kommen gewöhnlich im Darm vor,
können aber auch ins Blutgefäßsystem übergehen. Solche
Blutstrominfektionen sind für Chemotherapie-Patienten
besonders gefährlich.
Erhöhtes Risiko für Blutstrominfektionen
Um herauszufinden, wie häufig Infektionen mit multiresistenten ESBL-Produzenten in dieser Patientengruppe auftreten, erfassten die DZIF-Forscher zwischen
November 2011 und Dezember 2012 an den beteiligten
Klinikstandorten Köln, Bonn, Hamburg und Tübingen
etwa 750 Klinikaufenthalte von knapp 500 Patienten mit
Krebserkrankungen. Alarmierendes Ergebnis: Patienten,
deren Darm mit ESBL-Bildnern besiedelt war, hatten ein
Krankenhauspatienten werden heute standardmäßig auf multi-resistente Keime getestet.
erheblich höheres Risiko, sich eine schwere Blutstrominfektion mit dieser Bakteriengruppe zuzuziehen. Allerdings konnte eine molekulare Typisierung nicht belegen,
dass die resistenten Erreger innerhalb des Krankenhauses übertragen wurden.
Dennoch zeigen die Untersuchungen, dass es in Deutschland große regionale Unterschiede in der Darmbesiedlung
durch ESBL-Bildner gibt. Vor allem die Infektionen durch
ESBL-Bildner aus der Gattung Klebsiella lassen die Experten aufhorchen. Prof. Harald Seifert von der Uniklinik
Köln: „Weltweit zeichnet sich ein deutlicher Anstieg der
Inzidenz ab. Doch wir sind jetzt in einer Phase, in der wir
auf die zu erwartende epidemiologische Entwicklung noch
Einfluss nehmen können.“ Wie eine Einflussnahme aussehen könnte, soll in der zweiten DZIF-Förderphase von
2013 bis 2015 in zwei klinischen Studien zu Infektionen
mit ESBL-Bildnern geprüft werden.
In weiteren Forschungsschwerpunkten evaluieren die
Wissenschaftler um TTU-Koordinator Prof. Andreas
Peschel aus Tübingen, Prof. Harald Seifert vom Standort
Bonn-Köln und Prof. Trinad Chakraborty vom Standort
Gießen-Marburg-Langen spezielle Programme, mit deren
Hilfe die Gabe von Antibiotika grundsätzlich verbessert
und der Einsatz von Breitband-Antibiotika reduziert werden soll. Dadurch soll das Auftreten von Infektionen mit
multi-resistenten Erregern im Krankenhaus vermindert
werden. Darüber hinaus forschen die Experten daran, die
weitere Verbreitung der multi-resistenten Erreger durch
ein verbessertes Hygienemanagement und eine Sanierungstherapie einzudämmen. Im Fokus stehen außerdem
neue antibakterielle Strategien, die die Entstehung von
Resistenzen weniger stark fördern als herkömmliche Antibiotika. Am Beispiel pathogener Staphylokokken sollen
unter anderem sehr schnell wirkende bakteriolytische
Enzyme weiterent-wickelt und erprobt werden, ebenso
neuartige Inhibitoren, die wichtige Virulenzmechanismen
der Erreger blockieren.
Wissenschaft – Translation im Fokus
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22
Neuartige Antiinfektiva
Wissenschaft – Translation im Fokus
Mit neuem Schwung gegen Infektionen
Bei der Suche nach neuen Antibiotika-Klassen sind innovative Lösungsansätze gefragt.
Koordinator: Prof. Dr. Hans-Georg Sahl, Bonn
Das Interesse der Pharmaindustrie an der Entwicklung
neuer Antiinfektiva schwindet – und damit auch der Elan
der Wissenschaftler an öffentlichen Forschungseinrichtungen. Neben hohen Forschungs- und Entwicklungskosten bremsen bürokratische Hürden Innovationen auf
diesem Gebiet. Mit der Thematischen Translations-Einheit
(TTU) „Neuartige Antiinfektiva“ will das DZIF eine Brücke
schlagen zwischen der Grundlagenforschung und den
Aktivitäten der pharmazeutischen Industrie – und damit
neuen Schwung in die Entwicklung von Therapeutika
gegen Infektionskrankheiten bringen. Das ist dringend
notwendig, denn der heutige hohe Standard in der medizinischen Versorgung lässt sich langfristig nur mithilfe
neuer Klassen von antibiotischen Wirksubstanzen und
innovativen Behandlungsmethoden sichern, die die verbreiteten Resistenzen überwinden können.
Durch intensive Forschung in einem frühen Stadium und
vorklinische Tests, die die prinzipielle Nützlichkeit neuer
Wirkstoffe belegen, verringert die TTU das finanzielle
Risiko für Unternehmen, die diese weiterentwickeln
wollen. Die neue Plattform ist damit ein Scharnier für eine
ertragreiche Partnerschaft zwischen Industrie und öffentlicher Forschung in Deutschland – und bietet die Chance,
die Bekämpfung einer Vielzahl von Infektionskrankheiten
deutlich voranzubringen.
Besonders groß ist das Potenzial für neue Antiinfektiva im
Pool der natürlichen Wirkstoffe. Auch die meisten existierenden Mittel basieren auf Substanzen, die von lebenden Organsimen wie Bakterien oder Pilzen produziert
werden – diese konnten sich bereits in Millionen von Jahren der Evolution bewähren. Daher ist die Erforschung der
Eigenschaften solcher Stoffe ein Schwerpunkt der TTU,
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Antibiotika gehören zu den erfolgreichsten Waffen der Mediziner. Ihre Anwendung gegen Infektionen hat maßgebgestiegen ist. Viele moderne Behandlungsmethoden sind durch den Einsatz von Antibiotika erst möglich geworden, etwa
in der Intensiv- und Transplantationsmedizin. Allerdings: Multi-Resistenzen – die Widerstandsfähigkeit von Erregern
gegen diverse Antibiotika – sind inzwischen weit verbreitet und lassen die Wirkungskraft dieser Arzneimittel schwinden.
Problematisch ist außerdem die schrumpfende Zahl von Wirkstoff-Kandidaten, die die Pharmaforscher ausfindig
machen. Als Folge davon sinkt seit Jahren auch die Zahl innovativer Medikamente, die neu auf den Markt kommen.
an der sich Wissenschaftler an den Standorten Bonn-Köln,
Hannover-Braunschweig und Tübingen beteiligen. Mit
der natürlichen Wirkstoff-Bibliothek, einer Infrastruktureinheit, die das DZIF in Braunschweig eingerichtet hat,
steht den Forschern eine breite Basis von Substanzen
aus natürlichen Quellen zur Verfügung. Diese können
sie nutzen, um nach Verbindungen zu suchen, die gegen
infektiöse Erreger wirken, und um neue Wirkmechanismen
zu erkunden.
Als sehr erfolgversprechend hat sich Corallopyronin A
(CorA) erwiesen – ein Naturprodukt, das ein Forscherteam
um Prof. Achim Hörauf von der Universität Bonn an einem
Tiermodell bereits erfolgreich gegen Filariose-Erreger
getestet hat. Von dieser Gruppe von Infektionen, die von
Fadenwürmern ausgelöst werden, sind weltweit ca. 150
Millionen Menschen betroffen. Ein Vorteil von CorA: Die
Substanz ist primär nicht wirksam gegen TuberkuloseBakterien und trägt somit nicht zur Verbreitung von Resistenzen bei diesen Mikroben bei. In einem DZIF-Projekt
untersuchten mehrere Gruppen von Wissenschaftlern
nun, ob sich CorA auch gegen andere häufig auftretende
Erreger nutzen lässt. Mit Erfolg: Die Substanz wirkt gegen
mehrere wichtige Gruppen von Bakterien, darunter gegen
hochresistente Stämme von Staphylokokken (Staphylococcus aureus). Das eröffnet ein großes Marktpotenzial
für künftige Antiinfektiva auf der Basis von CorA und
könnte helfen, Lücken in der Versorgung mit Antibiotika zu
schließen. Ein besonderer Pluspunkt des Naturstoffs: Er
zeigt nicht nur bei einer Injektion eine hohe Wirksamkeit,
sondern auch, wenn er oral, zum Beispiel in Tablettenform,
verabreicht wird. Nebenbei konnten die Forscher in dem
Projekt Aufwand und Kosten für die biologische Herstellung von CorA deutlich verringern.
Eine andere Arbeitsgruppe, die Prof. Martin Krönke von
der Universität Köln leitet, hat ebenfalls die wegen ihrer
Multi-Resistenz problematischen Bakterien vom Typ
Staphylococcus aureus im Blick. Ziel dieses Projektes ist
es, einen menschlichen Antikörper, der gegen ein neu
entdecktes Oberflächen-Antigen der Staphylokokken
wirkt, in einer klinischen Studie der Phase I zu testen. An
Mäusen konnten die Forscher die Wirksamkeit von drei
unterschiedlichen Antikörpern als Schutz gegen eine
Infektion bereits nachweisen. Außerdem gelang es ihnen,
erste Einblicke in die Funktionsweise der schützenden
Antikörper zu gewinnen. Ausgehend von diesen experimentellen Resultaten identifizierte das Team um Martin
Krönke einen der drei getesteten humanen Antikörper
als besonders aussichtsreich. Gemeinsam mit Partnern
aus der pharmazeutischen Industrie wollen die Wissenschaftler nun einen Impfstoff gegen Staphylococcus aureus
entwickeln, der langfristig als neues Medikament auf den
Markt gelangen soll.
Wissenschaft – Translation im Fokus
lich dazu beigetragen, dass die durchschnittliche Lebenserwartung der Menschen in den letzten Jahrzehnten deutlich
24
Biobanken
Forschungsinfrastrukturen
Zentrale Plattform für sichere und
hochwertige Biomaterialien
Die Aufbewahrung von Biomaterialien erfordert ein hohes Maß an Sorgfalt.
Koordinator: Prof. Dr. Peter Schirmacher, Heidelberg
Der Zugang zu geeignetem biologischen Material ist eine
entscheidende Voraussetzung für die translationale Forschung des DZIF. Patientenproben oder charakterisierte
Stämme von Mikroorganismen tragen dazu bei, neue
wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen und sie in
Richtung innovativer diagnostischer und therapeutischer
Ansätze weiterzuentwickeln.
„Bislang fehlte in Deutschland eine Biobank mit infektiologischem Fokus. Mit dem Aufbau der harmonisierten
DZIF-Biobanken-Plattform wird diese Lücke geschlossen“,
sagt Koordinator Prof. Peter Schirmacher. Die Plattform
wird als eine der zentralen DZIF-Ressourcen sichere,
qualitativ hochwertige, authentifizierte und standardisierte Biomaterialien für DZIF-Projekte und -Partner zur
Verfügung stellen.
Die DZIF-Biobank steht auf drei Säulen: Die Deutsche
Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ)
in Braunschweig bietet den Zugang zu gut charakterisierten, zertifizierten Kultursammlungen infektiöser Pathogene und mikrobieller Wirkstoffproduzenten. Flüssige
biologische Proben wie Blutplasma, Urin und andere
Körperflüssigkeiten werden mit den zugehörigen klinischen Daten am DZIF-Standort München gesammelt. Das
Pathologische Institut des Universitätsklinikums Heidelberg ist für die Sammlung von Gewebeproben sowie für
die Koordination der Biobanken-Infrastruktur des DZIF
verantwortlich.
Diese drei Bereiche haben 2012 ihren Betrieb aufgenommen. Nach der Gründung der DZIF-Gewebebank und ihrer organisatorischen Integration in die BioMaterialBank
Heidelberg bauen die DZIF-Experten nun ein umfassendes Qualitätsmanagement auf und stellen für bestimmte
Infektionskrankheiten spezifische Gewebekollektive
zusammen. Erste DZIF-Projekte sind angelaufen.
Die DSMZ hat 2012 mit dem auf DZIF-Bedürfnisse
abgestimmten Ausbau ihrer Pathogensammlung begonnen. So konnte der Bestand an Isolaten spezieller
Erreger von Magen-Darm-Infektionen erweitert werden.
Zudem wurde am Standort München die Internetseite
„www.dzif-biobanken.de“ eingerichtet. Diese liefert einen
schnellen Überblick über die in der DZIF-Biobank
verfügbaren Biomaterialien, ethische und rechtliche
Rahmenbedingungen sowie Zugangsregelungen.
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Bioinformatik
Die Bioinformatik unterstützt die Infektionsforschung mit enormer Rechenkapazität und flexibler Software.
Koordinatoren: Prof. Dr. Trinad Chakraborty, Gießen,
Dr. Hansjörg Hauser, Braunschweig
In der medizinischen Forschung wächst die Bedeutung
der Informationstechnologie (IT). Computeranalysen
ersetzen heute viele Experimente, die früher im Reagenzglas, an Zellen oder lebenden Organismen stattgefunden
haben. Der Einzug der IT senkt die Kosten und verbessert die Qualität der experimentellen Ergebnisse – doch
er sorgt auch dafür, dass eine Fülle von digitalen Daten
anfällt, die es zu speichern, zu verwalten, zu klassifizieren
und auszuwerten gilt. Dafür sind aufwendige und teure
Bioinformatik-Systeme erforderlich, über die viele Forschungslabore nicht verfügen.
Um allen Partnern des DZIF Zugang zu einer breiten
Palette von Bioinformatik-Werkzeugen zu ermöglichen,
hat das DZIF die Translationale Infrastruktur (TI) „Bioinformatik“ gegründet. Dazu wurden leistungsfähige
Hardware aufgebaut und flexible Software-Werkzeuge
installiert, die moderne Datenverarbeitungs- und Analyseverfahren nutzbar machen. „Die technische Ausstattung
ist inzwischen einsatzbereit“, sagt Dr. Hansjörg Hauser
vom Braunschweiger Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, der das Projekt zusammen mit Prof. Trinad
Chakraborty von der Universität Gießen koordiniert.
Neben dem Handling von Daten und der Entwicklung
statistisch-mathematischer Methoden, um diese effizient
auszuwerten, hat sich die TI „Bioinformatik“ ein weiteres
wichtiges Ziel gesetzt: Die Forscher wollen eine Lücke
schließen, die bislang zwischen der etablierten GenomBioinformatik und medizinischen Daten aus der klinischen
Forschung klafft – und damit eine Brücke schlagen zwischen Forschungslabor und ärztlicher Praxis.
Ein eindrucksvolles Beispiel für die Bedeutung der Bioinformatik in der Infektionsforschung ist der Aufbau einer
zentralen Pathogenomik-Plattform, an der Forscher aus
Gießen, Hamburg, Hannover und Lübeck beteiligt waren.
„Entsprechend werden wir unsere Expertise sowie die
für das DZIF bereitgestellten Ressourcen nutzen, um neu
oder erneut auftretende Krankheitserreger auf molekularer Ebene zu detektieren und zu identifizieren“, erläutert
Prof. Trinad Chakraborty. Zukünftig werden zahlreiche
Genomdaten aus Analysen von mehreren Instituten in
eine Datenbank einfließen, um bei einem Ausbruch einer
Krankheit eine rasche Reaktion zu ermöglichen.
Forschungsinfrastrukturen
Bioinformatik für alle
26
Natürliche Wirkstoff-Bibliothek
Forschungsinfrastrukturen
Mehr Wissen über
Wirkstoffe aus der Natur
High-Tech-Roboter ermöglichen, innerhalb kürzester Zeit Tausende Substanzen zu analysieren.
Koordinator: Prof. Dr. Rolf Müller, Saarbrücken
Natürliche Wirkstoffe sind die wichtigste Grundlage für
die Entwicklung von Medikamenten gegen Infektionskrankheiten. Sie bestehen meist aus kleinen Molekülen,
die von Mikroben produziert werden und die Aktivität
von Krankheitserregern im menschlichen Körper hemmen. Rund 80 Prozent aller Arzneimittel gegen Infektionen basieren auf solchen Substanzen aus der Natur.
Ihr Potenzial ist immens und längst nicht ausgeschöpft,
was gerade jetzt, im Rahmen der molekularen Biodiversitätsforschung, immer deutlicher wird. Bisher haben die
Forscher erst wenige taxonomische Klassen von Pilzen
und Bakterien auf ihre Eignung als Lieferanten von
Medikamenten-Grundstoffen untersucht. Der hohe Aufwand lohnt sich für Pharmaunternehmen meist nicht.
Mit einer möglichst umfassenden Wirkstoff-Bibliothek
will das DZIF nun die Suche nach natürlichen Heilmitteln intensivieren. Ein wichtiges Ziel der Translationalen
Infrastruktur ist es dabei, neue Organismen, die für die
Produktion von medizinisch wirksamen Substanzen
besonders nützlich sind, aufzuspüren, zu isolieren und zu
untersuchen. Dazu adaptieren die DZIF-Forscher Metho-
den, die etwa in der Funktionalen Genomik oder der Systembiologie bereits angewendet werden. Darüber hinaus
entwickeln sie neue Testverfahren wie das „Bioprofiling“,
das auf moderne statistische Algorithmen in Kombination
mit einer ausgereiften chemischen Hochleistungs-Analytik setzt.
Nach und nach soll so ein Katalog entstehen, der Kenntnisse über zahlreiche mikrobielle Naturstoffe und deren
Gewinnung enthält – und allen Forschungsinstituten
des DZIF zur Verfügung steht. Für erste ScreeningKampagnen stehen bereits mehrere hundert Reinstoffe
und mehrere tausend Extrakte aus natürlichen Quellen
bereit. Einen wichtigen Meilenstein haben die Wissenschaftler um Projektkoordinator Prof. Marc Stadler vom
Braunschweiger Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung schon erreicht: Sie konnten 200 Milligramm Elansolid herstellen – ein neuartiges Antibiotikum, das von
Chitinophaga-Bakterien produziert wird.
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Produktentwicklung
Wenige potenzielle Wirkstoffe schaffen es zum zugelassenen Arzneimittel.
Koordinator: Prof. Dr. Klaus Cichutek, Langen
Der Weg eines Medikaments vom Forschungslabor bis
zu einem Produkt, das es in der Apotheke zu kaufen gibt,
ist lang und kostenintensiv. Im Schnitt dauert es rund 13
Jahre bis die Entdeckung eines neuen Zielmoleküls oder
eines therapeutischen Ansatzes die Zulassung als Arzneimittel bekommt. Gelangt ein Medikament schließlich auf
den Markt, haben Forschung, Entwicklung und Tests bis
dahin im Mittel bis zu einer Milliarde Euro gekostet.
Allerdings: Nur einer von 20 Wirkstoffen, die sich
zunächst als hoffnungsvoll erweisen, schafft es zum
zugelassenen Arzneimittel. Die meisten Substanzen und
Therapiekonzepte scheitern schon vor oder während der
präklinischen und klinischen Testphasen. Der Grund liegt
häufig darin, dass der Prozess der Überführung eines
neuen Heilmittels vom Labor in die Klinik – die sogenannte Translation – falsch durchgeführt wird.
Dieses Hemmnis soll die Translationale Infrastruktur (TI)
„Produktentwicklung“ des DZIF beseitigen. Sie besteht
aus zwei Büros: dem „Office for Scientific and Regulatory
Advice“ (OSRA) am Paul-Ehrlich-Institut in Langen bei
Frankfurt am Main und dem „Translational Project Management Office“ (TPMO) am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig. Die Einheit soll dabei
helfen, aussichtsreiche Ansätze aus der medizinischen
Forschung an den Partner-Instituten zu erkennen und die
Chancen der Weiterentwicklung realistisch zu bewerten.
Durch intensive Trainings und fachkundige wissenschaftliche oder juristische Beratung unterstützen die Experten
Wissenschaftler, die vielversprechende Innovationen in
ein zugelassenes Medikament überführen wollen.
Dabei kann die TI „Produktentwicklung“ bereits erste Erfolge verbuchen. So verhalf sie einem potenziellen neuen
Medikament für Kinder zu einer erfolgreichen Beratung
am Paul-Ehrlich-Institut und brachte es auf den Weg
durch die Zulassungsinstanzen bei der Europäischen
Arzneimittelagentur EMA in London.
Neben der beratenden Tätigkeit wollen die Mitarbeiter
der Einheit ergründen, welche Hindernisse einem Eintritt
neuer pharmazeutischer Konzepte in die klinische Prüfung besonders häufig entgegenstehen – und Lösungen
dafür entwickeln.
Forschungsinfrastrukturen
Sicherer und schneller zum
Medikament
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Klinische Studienzentren
Forschungsinfrastrukturen
Deutschlandweite Vernetzung
für neue Antiinfektiva
In den Klinischen Studienzentren werden neue Wirkstoffe geprüft.
Koordinator: Prof. Dr. Oliver Cornely, Köln
Klinische Studien bilden die Brücke zwischen der Erforschung neuer Wirkstoffe und ihrer Anwendung in
der Praxis. In den klinischen Studien der Phase I – der
Erstanwendung am Menschen – stehen vor allem ihre
Verträglichkeit und Sicherheit auf dem Prüfstand. In den
Phasen II und III müssen neue Substanzen unter verschiedenen Bedingungen ihre Wirksamkeit beweisen. Für diese
späten Entwicklungsstufen ist am DZIF die Translationale
Infrastruktur (TI) „Klinische Studienzentren“ verantwortlich. Unter dem Dach einer koordinierenden Zentrale am
Zentrum für klinische Studien in Köln bilden die sieben
DZIF-Studienzentren ein deutschlandweites Netzwerk,
in dem Experten aus allen Bereichen klinisch-infektiologischer Indikationen zusammenarbeiten.
Hauptaufgabe im Jahr 2012 war es, die Vernetzung der
Studienzentren zu stärken. Dazu zählen unter anderem
Vereinbarungen zur Gewährleistung eines uneingeschränkten Informationsaustausches, die technische
Vernetzung über ein online-basiertes „Site Management
System“ sowie Planungen zur Einführung eines einheitlichen Qualitätsmanagementsystems, das standardisierte
Arbeitsanweisungen einschließt. Dies trägt entscheidend
dazu bei, Ergebnisse aus Grundlagenforschung und
klinischer Forschung in die Anwendung am Patienten zu
übertragen.
„Eine Vereinheitlichung der Prozessstrukturen an den
Standorten der TI ‚Klinische Studienzentren‘ wird langfristig eine reibungslose und zügige Durchführung
deutschlandweiter multizentrischer Studien mit hoher
Datenqualität ermöglichen“, sagt Koordinator Prof. Oliver
Cornely vom Universitätsklinikum Köln. Zwei derartige
DZIF-geförderte Studienvorhaben sind bereits in Planung. Mit ihrer Infrastruktur empfehlen sich die „Klinischen Studienzentren“ nicht nur für die klinische Testung
von Substanzen aus der DZIF-Forschung, sondern auch
für internationale Studienvorhaben mit Partnern aus der
Industrie. Zum Beispiel bei der Entwicklung neuer Wirkstoffe zur Behandlung seltener Infektionskrankheiten.
Durch die Vernetzung wird es einfacher, geeignete Patienten in ausreichender Anzahl als Teilnehmer an klinischen
Studien zu gewinnen und dadurch die Entwicklung zu
beschleunigen.
29
Afrikanische Partner-Institute
Enge Zusammenarbeit zwischen europäischen und afrikanischen Forschern am DZIF.
Koordinator: Prof. Dr. Jürgen May, Hamburg
Infektionskrankheiten spielen auf dem afrikanischen Kontinent eine prägende Rolle. Viele tödliche Erkrankungen
wie Malaria, Tuberkulose und das Dengue-Fieber treten
in verschiedenen Ländern des afrikanischen Kontinents
dauerhaft und weit verbreitet auf und fordern Jahr für
Jahr Millionen Todesopfer. Das macht Afrika zugleich zu
einem idealen Terrain, um die Ursachen sowohl bekannter
als auch neuer und noch unbekannter ansteckender Erkrankungen zu ergründen – und wirksame Mittel dagegen
zu entwickeln und zu testen.
An mehreren renommierten Forschungseinrichtungen
widmen sich afrikanische Forscher dieser Aufgabe. Dazu
gehören das Kumasi Centre for Collaborative Research
in Ghana, das Centre de Recherche en Santé de Nouna in
Burkina Faso, das tansanische Mbeya Medical Research
Center (NIMR) und das Centre de Recherche Médicale
Lambaréné (CERMEL) in Gabun. Mit allen vier Institutionen arbeiten deutsche Wissenschaftler der Unikliniken
Heidelberg und München, der Universität Tübingen und
des Hamburger Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin bereits seit Jahrzehnten zusammen. Diese bilatera-
len Kooperationen sollen nun durch eine neue Infrastruktureinheit des DZIF ausgebaut und auf eine einheitliche Basis
gestellt werden.
Ein erstes Ziel der Translationalen Infrastruktur (TI)
„Afrikanische Partner-Institute“ ist es, zu untersuchen, wie
sich Infektionskrankheiten in den betroffenen Ländern
verbreiten und unter welchen Bedingungen sie besonders
häufig auftreten. Gewebeproben, die vor Ort von Patienten
genommen wurden, werden afrikanische und deutsche
Forscher künftig gemeinsam auswerten. Diese enge Zusammenarbeit soll es ermöglichen, besser als bisher zu erfassen,
welche Arten von Erregern in den verschiedenen Regionen
auftreten. Neu aufkommende Krankheiten können so frühzeitig identifiziert und erforscht werden.
Das hilft nicht nur der von Epidemien bedrohten Bevölkerung in Afrika, sondern auch den Menschen in Deutschland
und Europa. Denn die meisten Krankheiten, deren Infektionsherde auf dem afrikanischen Kontinent liegen, gelangen
– zum Beispiel durch Reisende – früher oder später auch in
andere Regionen der Erde oder kommen dort in geringeren
Fallzahlen vor.
Forschungsinfrastrukturen
Partnerschaft mit Afrika
30
DZIF-Academy
Nachwuchsförderung
Nachwuchs für die
Translationsforschung
Die DZIF-Academy fördert medizinische Nachwuchskräfte.
Die Translation der Infektionsforschung braucht ein
besonderes Verständnis der Biomedizin: Forschungsergebnisse sollen systematisch den Weg aus den Laboren
in die Präklinik und Klinik gehen, klinische Befunde sollen
mithilfe der Forschung ihre Erklärung finden. Erforderlich
dafür sind forschungsorientierte Mediziner, die Labor
und Klinik gleichermaßen kennen. Idealerweise lernen sie
schon während der ersten Karriereschritte, was Grundlagenforschung leisten kann, was Translation bedeutet
und wie sie funktioniert.
Dieser Aufgabe wird das DZIF mit seiner DZIF-Academy
gerecht. Sie fördert medizinische Nachwuchskräfte in
der Infektionsforschung und unterstützt Frauen in ihrer
Karriere, um den Anteil an weiblichen Führungskräften
in der Infektionsforschung zu erhöhen. Die Academy hat
mehrere Module etabliert, um diese Ziele zu erreichen.
Über „Doctor-of-Medicine“-Stipendien will das DZIF schon
Medizinstudenten im Rahmen ihrer medizinischen Doktorarbeit für die Infektionsforschung begeistern. Sie werden
an Medizin-Doktoranden vergeben, die bereit sind, sich
für mindestens ein Semester inklusive der Semesterferien
vom Medizinstudium freistellen zu lassen, um eine anspruchsvolle experimentelle Dissertation anzufertigen. Die
Studenten werden in strukturierte Promotionsprogramme
integriert, was an den meisten DZIF-Standorten bereits
realisiert, an weiteren in Vorbereitung ist.
Die „Clinical-Leave“-Stipendien des DZIF ermöglichen es
Ärzten, während eines Abschnitts der Facharztausbildung
ihre Forschungstätigkeit im Bereich der Infektiologie frei
von klinischen Verpflichtungen in einem Institut ihrer
Wahl zu intensivieren. Das Programm findet sehr großen
Anklang: Bereits 2012 konnten in einem kompetitiven
Auswahlverfahren zwölf „Clinical-Leave“-Stipendien
vergeben werden.
„Maternity-Leave“-Stipendien helfen jungen Müttern, ihre
Projekte im DZIF nach der Mutterschutz- oder Elternzeit
fortzusetzen. Sie erhalten auf Antrag 50 Prozent ihrer Stelle
aus Mitteln der DZIF-Academy. Das gibt ihnen Flexibilität
bei der Wiederaufnahme ihres Berufs und hilft, längere
Unterbrechungen der Forschungstätigkeit und damit einen
Karriereknick zu vermeiden. 2012 hat das DZIF drei „Maternity-Leave“-Stipendien vergeben. Die Stipendiatinnen
haben bereits drei DZIF-Publikationen verfasst – ein klares
Zeichen, dass ein erfolgreicher Wiedereinstieg möglich ist.
Im Sommer 2012 fand die erste „Summer School“ der
DZIF-Academy in Zusammenarbeit mit dem HelmholtzZentrum für Infektionsforschung statt. Die DZIF-Standorte hatten insgesamt 45 jungen Forschern aus 15 Nationen
eine Teilnahme ermöglicht. Diese wichtige AustauschPlattform wird in Zukunft durch eine zweite, translational
ausgerichtete Schule ergänzt werden.
31
Zusammenarbeit im DZIF
Gemeinsam neue Krankheitserreger bekämpfen.
Das DZIF bringt Wissenschaftler aus Grundlagenforschung, Diagnostik und Klinik zusammen, die bisher ohne
Berührungspunkte nebeneinander geforscht haben.
Mit dieser engen, disziplinübergreifenden Kooperation
statuiert das DZIF ein Exempel und hat dabei ein Ziel vor
Augen: dem Patienten möglichst rasch neue Impfstoffe
und Medikamente anbieten zu können. Schnelle Diagnose- und Therapieansätze bereits wenige Monate nach dem
ersten Auftreten eines neuen Erregers sind das Ergebnis.
Gelungen ist dies beim Kampf gegen das „Middle East
Respiratory Syndrome Coronavirus“, kurz MERS-CoV, das
2012 bekannt wurde.
Gleich mit dem Start des DZIF hatten die richtigen Partner
zusammengefunden, um schnell auf neue Viren reagieren zu können. Prof. Stephan Becker von der Universität
Marburg und Leiter des DZIF-Projekts „Novel Coronavirus“ bestätigt: „Auf den DZIF-Treffen haben wir festgelegt,
wie wir in solchen Fällen zusammenarbeiten wollen und
entsprechende Strukturen eingerichtet. Im Sommer 2012
konnten wir deshalb sofort Diagnostik, Impfstrategie und
Therapieansätze gegen MERS-CoV entwickeln.“
Den Anfang machte die Diagnostik: Als die Gensequenz
des MERS-CoV bekannt war, schuf das Team um Prof.
Christian Drosten von der Universität Bonn innerhalb
einer Woche einen anwendungsfähigen Test, der rasch
vielen Forschungslaboren zur Verfügung gestellt wurde.
Um Möglichkeiten für eine Vakzinierung zu entwickeln,
verfolgten die Wissenschaftler zwei parallele Ansätze:
Prof. Gerd Sutter von der Universität München und Forscher vom Paul-Ehrlich-Institut in Langen setzten je eine
etablierte Impfstoff-Plattform ein: Die Wissenschaftler
modifizierten erprobte Impfviren molekularbiologisch
derart, dass sie Proteine des MERS-CoV als Impfantigene
produzierten. Mit den Impfviren aus beiden Plattformen
konnten sie erfolgreich Mäuse immunisieren.
Stephan Becker beschreibt die nächsten Arbeiten in Marburg: „Wir haben das Virus in großen Mengen hergestellt,
Kaninchen damit immunisiert und diese zur Antikörperproduktion angeregt. Darauf aufbauend konnten wir einen
Neutralisierungsassay entwickeln und die Blutseren der in
München immunisierten Mäuse untersuchen.“ Ergebnis:
Das Team hält einen guten Impfstoffkandidaten in Händen.
Stephan Becker: „Jetzt entwickeln wir ein Tiermodell, mit
dem wir die Funktionsfähigkeit des Vakzinekandidaten
eindeutig nachweisen können.“
Bleibt noch der therapeutische Ansatz: Prof. Rolf Hilgenfeld von der Universität Lübeck hatte früher bereits gegen
das SARS-Coronavirus einen sehr wirksamen Inhibitor
entwickelt. Tests mit MERS-CoV zeigten, dass die Substanz auch den neuen Erreger blockiert und somit weiter
in Richtung Medikament gegen MERS-CoV entwickelt
werden kann.
Zusammenarbeit im DZIF
Die schnelle Eingreiftruppe
gegen Viren
32
Wissenschaft und Öffentlichkeit
Wissenschaft und Öffentlichkeit
Infektionen im Fokus
Prof. Martin Krönke Dr. Georg Schütte
Forschung braucht Öffentlichkeit. Translationsforschung
erfordert ein besonderes Augenmerk, denn der Begriff
muss sich erst im Bewusstsein der Politiker, Medien und
der Bevölkerung verankern: Forschung, die Ergebnisse
aus der biomedizinischen Grundlagenforschung in die
klinische Anwendung bringt. Das DZIF hat dieser Aufgabe
von Beginn an hohe Priorität beigemessen – mit proaktiver Medienarbeit, einem professionellen Webauftritt und
Veranstaltungen, die wahrgenommen werden.
Auch für regelmäßige Besucher von parlamentarischen
Abenden oder Empfängen war die Eröffnungsveranstaltung des DZIF Mitte Dezember 2012 in der Hauptstadtrepräsentanz der Deutschen Telekom in Berlin ein beson-
Prof. Ernst Rietschel
deres Highlight. Unter dem Motto „Gemeinsam gegen
Infektionen“ gab der Staatssekretär im Bundesministerium
für Bildung und Forschung, Dr. Georg Schütte, den offiziellen Startschuss für das Zentrum. Nach kurzen Grußworten
und einem unterhaltsamen Science Talk – in dem Wissenschaftler ihre Arbeit im DZIF vorstellten – spannte Prof.
Ernst Rietschel in seinem Festvortrag den Bogen zwischen
Infektionen und Kunst.
Zeitgleich mit der Eröffnungsveranstaltung ging die neue
Webseite des DZIF „www.dzif.de“ online. Sie informiert
über aktuelle Ereignisse im Zentrum sowie an den beteiligten Einrichtungen und beleuchtet mit ihrer Partnerwebsite „www.infection-research.de“ die aktuellen Aspekte
Wissenschaft und Öffentlichkeit
33
der Infektionsforschung. Hier erhalten Wissenschaftler,
Wissenschaftsjournalisten und interessierte Laien breit
gefächerte Informationen, die den Zugang zur Infektionsforschung erschließen.
Tue Gutes und rede darüber: Über Pressemitteilungen
hält das DZIF die Medien über herausragende Ergebnisse
auf dem Laufenden, die die Translationsforschung hervorgebracht hat. Berichterstattung in überregionalen Medien
und in Fachmedien sind ein erster Auftakt für eine langfristige Medienpräsenz, die das DZIF in den kommenden
Jahren ausbauen wird.
34
Über die DZGs
Über die DZGs
Deutsche Zentren der
Gesundheitsforschung
Wesentliches Ziel des Gesundheitsforschungsprogramms
der Bundesregierung ist es, die besonders häufigen
Krankheiten (Volkskrankheiten) wirksamer bekämpfen zu
können. Mit dem Aufbau Deutscher Zentren der Gesundheitsforschung als langfristig angelegte, gleichberechtigte
Partnerschaften von außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Universitäten mit Universitätskliniken
schafft das Bundesministerium für Bildung und Forschung
dafür die Voraussetzungen.
Die Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung
bündeln vorhandene Kompetenzen und leisten so einen
maßgeblichen Beitrag zur Schließung von Wissenslücken
und zur Verbesserung von Prävention, Diagnose und
Therapie der genannten Krankheitsbilder. Forschungspolitisches Ziel ist die enge Zusammenarbeit der Grundlagenforschung mit der klinischen Forschung, die sich stets an
den Indikationen und dem Bedarf der Patienten orientiert.
Durch die enge Vernetzung und den damit verbundenen
Ausbau vorhandener Forschungsstrukturen wird ein
schnellerer Transfer von Forschungsergebnissen in den
klinischen Alltag ermöglicht (Translation).
Die strategische Zusammenarbeit der führenden Wissenschaftler in den Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung stärkt den Wissenschaftsstandort Deutschland im
internationalen Wettbewerb nachhaltig und erhöht dessen Attraktivität für den wissenschaftlichen Nachwuchs
im In- und Ausland deutlich.
Bereits im Jahr 2009 wurden das „Deutsche Zentrum
für Neurodegenerative Erkrankungen“ und das „Deutsche Zentrum für Diabetesforschung“ gegründet. 2012
gingen neben dem DZIF auch das „Deutsche Zentrum für
Herz-Kreislauf-Forschung“, das „Deutsche Konsortium
für translationale Krebsforschung“ sowie das „Deutsche
Zentrum für Lungenforschung“ an den Start.
Die sechs Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung
arbeiten von Beginn an zusammen, um gerade auch in der
Aufbauphase Erfahrungen auszutauschen und Synergien
zu nutzen.
35
Finanzen
DZIF-Finanzdaten 2012
Ist-Ausgaben 2012 in Euro
Nach Arbeitsfeldern
22+10+191117
6+65+29
Gießen-Marburg-Langen
869.095
Hannover-Braunschweig
2.087.411
Heidelberg
1.039.833
München
1.596.148
Tübingen
1.037.433
Hamburg-Lübeck-Borstel
927.593
426.603
Tuberkulose
100.094
Malaria
633.688
HIV
210.263
Gastrointestinale Infektionen
Bonn-Köln
1.730.620
Infektionen im immungeschwächten Wirt
Personal
6.053.886
1.335.478
818.915
1.010.532
Krankenhauskeime und Antibiotika-resistente
Bakterien
177.061
Neuartige Antiinfektiva
378.957
Produktentwicklung
Investitionen
555.056
Euro
Neu auftretende Infektionskrankheiten
Hepatitis
Nach Aufgabenart
Sachmittel
2.679.191
Arbeitsfeld
46.867
Klinische Studienzentren
194.018
Afrikanische Partner-Institute
371.145
Biobanken
429.400
Natürliche Wirkstoff-Bibliothek
402.614
Bioinformatik
677.749
DZIF-Academy
1.050.356
Administration
1.024.394
Summe
9.288.133
Zuwendungen von Bund und Ländern in Euro
Land
Euro
Baden-Württemberg
207.727
Bayern
155.700
Hamburg
68.072
Hessen
76.802
Niedersachsen
208.775
Nordrhein-Westfalen
173.062
Schleswig-Holstein
24.687
Bund
8.373.308
Summe
9.288.133
Die Ist-Ausgaben des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung
betrugen 2012 insgesamt rund 9,3 Millionen Euro. Die Finanzierung
erfolgt größtenteils zu 90% aus Bundes- und zu 10% aus Landesmitteln. Lediglich die Vorhaben der beteiligten Ressort-Forschungseinrichtungen werden vollständig aus Bundesmitteln finanziert. Das
Fördermittelmanagement am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig leitet die Bundesmittel im Rahmen der
Projektförderung an die DZIF-Partnereinrichtungen weiter. Die
Ausgaben wurden von den Partnern im Rahmen der Zwischennachweise für 2012 erstellt und vom Fördermittelmanagement geprüft.
Da der DZIF e.V. erst im Jahr 2012 gegründet wurde und noch nicht
operativ tätig war, entfiel ein regulärer Jahresabschluss des Vereins
für 2012.
Daten und Fakten
Nach Standorten
36
Personal und Auszeichnungen
Mitarbeiter im DZIF
70+30
Durch das DZIF finanziertes Personal 2012
30%
30
Männer
37
gesamt
70
Wissenschaftler
63
Frauen
32
68
Ärzte
45
Doktoranden
55
Technische Assistenten
4 96
Daten und Fakten
70%
36
0%
Sonstige Personal
64
50%
100%
Preise und Auszeichnungen
Preisträger
Auszeichnung
Auszeichnung durch
Prof. Dr. Maura Dandri, Universitätsklinikum
Hamburg-Eppendorf
Heisenberg-Professur
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Prof. Dr. med. Gunther Hartmann,
Universitätsklinikum Bonn
Leibniz-Preis 2011
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Prof. Dr. med. Gunther Hartmann,
Universitätsklinikum Bonn
Wahl zum Mitglied
Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
Prof. Dr. Mathias Heikenwälder,
Helmholtz Zentrum München
Walter und Christine
Richtzenhain-Preis
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
Dr. Tobias Klein, Helmholtz-Zentrum
für Infektionsforschung
EFMC-Best-Poster-Prize
European Federation for Medicinal Chemistry (EFMC)
Dr. Benjamin Mordmüller,
Universitätsklinikum Tübingen
DTG-Preis Tropenmedizin 2012
Deutsche Gesellschaft für Tropenmedizin (DTG)
Dr. Ann-Kristin Mueller, Dr. Ron Dzikowski,
Universitätsklinikum Heidelberg
Arches Award der Minerva
Stiftung 2012
Bundesministerium für Bildung und Forschung und
Max-Planck-Gesellschaft
Prof. Dr. Rolf Müller,
Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
Aufnahme als Mitglied
acatech (Deutsche Akademie der Technikwissenschaften)
Prof. Dr. Rolf Müller, Dr. Xiaoying Bian,
Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
Arthur E. Schwarting Preis für
die beste Veröffentlichung
Journal of Natural Products
Dr. Ewa Musiol,
Universität Tübingen
DECHEMA Doktoranden-Preis
für Naturstoff-Forschung 2012
DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik
und Biotechnologie e.V.
Dr. Ewa Musiol, Universität Tübingen
Promotionspreis
Reinhold-und-Maria-Teufel-Stiftung
Dr. Dominik Pistorius,
Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
Doktoranden-Preis für Naturstoff-Forschung
DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik
und Biotechnologie e.V.
PD Dr. Sabine Specht, Dr. Kenneth Pfarr,
Universitätsklinikum Bonn
Wolfgang Stille-Preis 2012
Paul-Ehrlich-Gesellschaft für Chemotherapie e.V. (PEG)
Prof. Sebastian Suerbaum,
Medizinische Hochschule Hannover
Heinz P. R. Seeliger-Preis
Heinz P. R. Seeliger-Stiftung
Prof. Sebastian Suerbaum,
Medizinische Hochschule Hannover
Wahl zum Mitglied
Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
Organisation und Gremien
Struktur des DZIF
Kommission der Zuwendungsgeber
Vorstand
Wissenschaftlicher Beirat
Die Kommission der Zuwendungsgeber
(Bund und Sitzländer) beschließt wesentliche finanzielle, organisatorische und
personelle Fragen. Der Vorstand sowie der
Geschäftsführer unterrichten die Kommission über alle Fördermaßnahmen.
Der Vorstand vertritt das DZIF nach
außen. Er führt die Beschlüsse der
Mitgliederversammlung aus, erledigt
Aufgaben und die Geschäfte der laufenden
Verwaltung.
Der Verein wird von einem Wissenschaftlichen Beirat, bestehend aus international
renommierten Experten auf dem Gebiet
der Infektionsforschung, unterstützt. Der
Beirat berät den Vorstand und die Mitgliederversammlung in allen wissenschaftlichen und programmatischen Fragen.
Geschäftsstelle
Interner Beirat
Die Geschäftsstelle hat ihren Sitz in Braunschweig und unterstützt den Vorstand bei
seiner Arbeit. Zu ihren Aufgaben zählen
die Organisation der Forschungsinitiativen
und die Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
des DZIF.
Die Mitglieder des Internen Beirats
sind Wissenschaftler des DZIF, die alle
Bereiche und Standorte des Zentrums
vertreten. Der Beirat berät den Vorstand
in allen wissenschaftlichen, programmatischen und technischen Angelegenheiten
und nimmt repräsentative Aufgaben wahr.
Thematische Translations-Einheiten (TTU)
Translationale Infrastrukturen (TI)
Die Thematischen Translations-Einheiten bündeln die Forschung des
Zentrums. Jede Einheit widmet sich jeweils einem Erreger oder einer
bestimmten Fragestellung innerhalb der Infektionsforschung.
Für eine strategisch ausgerichtete translationale Infektionsforschung sind moderne Infrastrukturen notwendig. Diese werden
durch die Translationalen Infrastrukturen bereitgestellt und können
von allen DZIF-Mitgliedern genutzt werden.
Neu auftretende
Infektionskrankheiten
Tuberkulose
Malaria
HIV
Produktentwicklung
Klinische Studienzentren
Hepatitis
Gastrointestinale Infektionen
Afrikanische Partner-Institute
Biobanken
Infektionen im immungeschwächten Wirt
Krankenhauskeime und
Antibiotika-resistente Bakterien
Natürliche Wirkstoff-Bibliothek
Bioinformatik
Neuartige Antiinfektiva
DZIF-Academy
Standorte
Das DZIF forscht in 32 Forschungseinrichtungen an bundesweit sieben Standorten. Für jeden Standort sind zwei Wissenschaftler benannt, die
die Zusammenarbeit vor Ort koordinieren und die Geschäftsstelle beraten. Außerdem sind verschiedene externe Forschungspartner in DZIFProjekte involviert.
Bonn-Köln
Gießen-Marburg-Langen
Hamburg-Lübeck-Borstel
Hannover-Braunschweig
Heidelberg
München
Tübingen
Externe Partner
Mitgliederversammlung
Die Mitgliederversammlung ist das zentrale Entscheidungsorgan des DZIF. Sie setzt sich zusammen aus Vertretern der Forschungseinrichtungen,
die dem DZIF beigetreten sind. Die Mitgliederversammlung wählt den Vorstand und den Vorstandsvorsitzenden und entscheidet über die Zuteilung von Fördermitteln an die TTUs und TIs.
37
Vorstand
Interner Beirat
> Prof. Dr. M. Krönke, Universität und Universitätsklinikum, Köln (Vorsitzender)
> Prof. Dr. U. Protzer, Technische Universität
München und Helmholtz Zentrum München
(Stellv. Vorsitzende)
> Prof. Dr. D. Heinz, Helmholtz-Zentrum für
Infektionsforschung, Braunschweig
> Prof. Dr. I. Autenrieth, Universität und
Universitätsklinikum Tübingen
> Prof. Dr. K. Cichutek, Paul-Ehrlich-Institut, Langen
> Prof. Dr. C. Drosten, Universität und
Universitätsklinikum Bonn
> Prof. Dr. M. Hoelscher, Ludwigs-MaximiliansUniversität München und Klinikum der Universität
München
> Prof. Dr. R. Horstmann, Bernhard-Nocht-Institut
für Tropenmedizin, Hamburg (Stellv. Vorsitzender)
> Prof. Dr. H.-G. Kräusslich, Universität und
Universitätsklinikum Heidelberg (Vorsitzender)
> Prof. Dr. T. Schulz, Medizinische Hochschule
Hannover
> Prof. Dr. T. Welte, Medizinische Hochschule
Hannover
Geschäftsführer
> Dr. T. Jäger, DZIF e.V.
Wissenschaftlicher Beirat
> Prof. Dr. P. Alonso, Universitat de Barcelona,
Spanien
> Prof. Dr. R. Burger, Robert Koch-Institut,
Deutschland
> Prof. Dr. H. Feldmann, National Institute of Allergy
and Infectious Diseases, USA
> Prof. Dr. B. B. Finlay, University of British Columbia,
Kanada
> Prof. Dr. A. Friedrich, Universitair Medisch Centrum
Groningen, Niederlande
> Prof. Dr. B. Kampmann (Vorsitzende), Imperial
College London, Großbritannien
> Prof. Dr. J. M. Pawlotsky, Université de Paris XII,
Frankreich
> Prof. Dr. C. Rooney, Baylor College of Medicine, USA
> Prof. Dr. H. J. Schmitt, Johannes Gutenberg
Universität Mainz, Deutschland, und Pfizer Vaccines,
Frankreich
> Prof. Dr. A. Telenti, Université de Lausanne, Schweiz
> Prof. Dr. S. Ward, Liverpool School of Tropical
Medicine, Großbritannien
> Prof. Dr. R. G. Werner, Universität Tübingen,
Deutschland
Organisation und Gremien
Zentrale Gremien
Zentrale Gremien
38
Standorte und Mitgliedseinrichtungen
Daten und Fakten
Deutschlandweite Infektionsforschung
Baden-Württemberg
Bayern
Hamburg/Schleswig-Holstein
In Heidelberg forschen Experten in
den TTUs Hepatitis, HIV (Koordination), Infektionen im immungeschwächten Wirt, Malaria und Neu auftretende
Infektionskrankheiten sowie der TI Biobanken (Koordination). Sie analysieren
etwa Faktoren des angeborenen
Immunsystems, um eine HIV-Infektion zu kontrollieren und suchen nach
Stellen im Erbmaterial, in die virale
DNA integriert werden kann.
Der Tübinger Fokus liegt dagegen
auf der Translation von Forschungsergebnissen in die Medikamentenund Impfstoffentwicklung sowie auf
Infektionsmodellen und der Epidemiologie. Die Forscher sind Teil der
TTUs Gastrointestinale Infektionen,
Infektionen im immungeschwächten
Wirt, Krankenhauskeime und Antibiotika-resistente Bakterien (Koordination),
Malaria (Koordination) sowie Neuartige Antiinfektiva und in die TI Afrikanische Partner-Institute integriert.
Die Schwerpunkte der Münchner
Einrichtungen liegen in den Bereichen Gastrointestinale Infektionen,
Hepatitis, HIV, Infektionen im immungeschwächten Wirt (Koordination)
und Tuberkulose. Die Wissenschaftler
beschäftigen sich dabei insbesondere
mit der Immunkontrolle von Infektionen. Die Zunahme von Resistenzen gegen die heute verfügbaren
Antiinfektiva erfordert dringend die
Entwicklung neuer Therapieverfahren. Zusätzlich sind die Wissenschaftler in München an der TI Biobanken
beteiligt.
Der Standort Hamburg-LübeckBorstel beteiligt sich mit klinischen,
epidemiologischen sowie zell- und
molekularbiologischen Studien zu
neu auftretenden Infektionen sowie
zu Infektionen von globaler Bedeutung an den translationalen Zielen
des DZIF. Ein weiterer Fokus liegt
auf der medizinischen Chemie für die
Entwicklung neuer Wirkstoffe. Am
Standort wird innerhalb der TTUs
Hepatitis, Malaria, Neuartige Antiinfektiva und Tuberkulose (Koordination)
geforscht, die TI Afrikanische PartnerInstitute wird von Hamburg-LübeckBorstel koordiniert.
Zu den wichtigen Infrastrukturen des
Standorts gehören die Nationalen
Referenz-Zentren für Tuberkulose
und tropische Pathogene, Labore und
Insektarien der Sicherheitsklassen 3
und 4 sowie Infektionsmodelle.
Heidelberg
Sprecher: Prof. Dr. Hans-Georg
Kräusslich (Universität Heidelberg)
Einrichtungen: Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg (www.
dkfz.de), Ruprecht-Karls-Universität
(www.uni-heidelberg.de), Universitätsklinikum Heidelberg (www.
klinikum.uni-heidelberg.de)
Tübingen
Sprecher: Prof. Dr. Ingo Autenrieth
(Universität Tübingen)
Einrichtungen: Eberhard Karls
Universität Tübingen (www.unituebingen.de), Max-Planck-Institut
für Entwicklungsbiologie, Tübingen
(www.eb.tuebingen.mpg.de), Universitätsklinikum Tübingen (www.
medizin.uni-tuebingen.de)
München
Sprecher: Prof. Dr. Dirk Busch (Technische Universität München)
Einrichtungen: Helmholtz Zentrum
München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
(www.helmholtz-muenchen.de),
Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München (www.sanitaetsdienst-bundeswehr.de), Klinikum der
Universität München (www.klinikum.
uni-muenchen.de), Klinikum rechts
der Isar der Technischen Universität München (www.med.tum.de),
Ludwig-Maximilians-Universität
München (www.uni-muenchen.de),
Technische Universität München
(www.tum.de)
Hamburg-Lübeck-Borstel
Sprecher: Prof. Dr. Rolf Horstmann
(Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin)
Einrichtungen: Bernhard-NochtInstitut für Tropenmedizin in der
Leibniz-Gemeinschaft, Hamburg
(www.bni-hamburg.de), Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum
für Medizin und Biowissenschaften
(www.fz-borstel.de), Heinrich-PetteInstitut – Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie, Hamburg (www.
hpi-hamburg.de), Universität Hamburg (www.uni-hamburg.de), Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
(www.uke.de), Universität zu Lübeck
(www.uni-luebeck.de)
Hessen
Niedersachsen
Nordrhein-Westfalen
Der Standort Gießen-MarburgLangen ist an den TTUs Hepatitis,
HIV, Krankenhauskeime und Antibiotika-resistente Bakterien, Neu auftretende Infektionskrankheiten (Koordination) und Neuartige Antiinfektiva
beteiligt. Die Institutionen bringen
ihre Expertise in den Bereichen
der Infektionsforschung und Arzneimittelentwicklung bzw. Arzneimittelzulassung sowie bestehende
Infrastrukturen wie das BSL-4-Hochsicherheitslabor in Marburg und das
BSL-3-Labor am Paul-Ehrlich-Institut
in Langen in das DZIF ein. Wirk- und
Impfstoffe sollen identifiziert und
in qualitätsgesicherten Produktionsabläufen für wissenschaftliche
und industrielle Partner hergestellt
werden. Der Standort koordiniert
zusammen mit dem Standort Hannover-Braunschweig die TIs Bioinformatik und Produktentwicklung.
Sechs niedersächsische Partnerinstitutionen arbeiten im DZIF in
Hannover beziehungsweise Braunschweig in den TTUs Gastrointestinale Infektionen (Koordination),
Hepatitis (Koordination), Infektionen
im immungeschwächten Wirt und Neu
auftretende Infektionskrankheiten.
In der Hepatitis-Forschung stehen
ein besserer Zugang zu Therapien,
neue diagnostische Marker für den
Infektions- und Therapieverlauf
sowie die Eliminierung von HepatitisViren im Vordergrund. In der TTU
Gastrointenstinale Infektionen haben
die Wissenschaftler dagegen neue erregerspezifische Medikamente gegen
Pathogene wie EHEC, Helicobacter
pylori oder Salmonellen im Visier und
treiben die Entwicklung eines Impfstoffs gegen den Magenkrebserreger
H. pylori maßgeblich voran.
Wissenschaftler des Standorts beteiligen sich darüber hinaus an den TIs
Natürliche Wirkstoff-Bibliothek (Koordination), Biobanken und Bioinformatik.
Die Universitätsklinika und Universitäten Bonn und Köln tragen mit
ihrem Know-how zu den TTUs Neu
auftretende Infektionskrankheiten, HIV,
Krankenhauskeime und Antibiotikaresistente Bakterien sowie Neuartige
Antiinfektiva (Koordination) bei. Im
Bereich Neu auftretende Infektionskrankheiten entwickeln die Wissenschaftler schnellere und effizientere
Methoden, um unbekannte virale
Krankheitserreger ausmachen zu
können. Deutschlandweit einzigartig
sind auch die Patientenkohorten zu
HIV- und HCV-Infektionen sowie
HIV-/HCV-Doppelinfektionen.
Innerhalb der TTU HIV bringen die
Forscher ihre Expertise in der Gentherapie ein. Sie wollen Gentherapiebasierte Strategien für die Kontrolle
und Prophylaxe dieser Infektionen in
die Translation bringen. Darüber hinaus koordiniert der Standort für das
DZIF die TI Klinische Studienzentren.
Hannover-Braunschweig
Sprecher: Prof. Dr. Sebastian
Suerbaum (Medizinische Hochschule
Hannover)
Einrichtungen: Helmholtz-Zentrum
für Infektionsforschung, Braunschweig (www.helmholtz-hzi.de),
Leibniz-Institut DSMZ – Deutsche
Sammlung von Mikroorganismen und
Zellkulturen, Braunschweig (www.
dsmz.de), Medizinische Hochschule
Hannover (www.mh-hannover.de),
Stiftung Tierärztliche Hochschule
Hannover (www.tiho-hannover.de),
Technische Universität Braunschweig
(www.tu-braunschweig.de), TWINCORE – Zentrum für Experimentelle
und Klinische Infektionsforschung,
Hannover (www.twincore.de)
Bonn-Köln
Sprecher: Prof. Dr. Achim Hörauf
(Universität Bonn)
Einrichtungen: Rheinische FriedrichWilhelms-Universität Bonn (www3.
uni-bonn.de), Universitätsklinikum
Bonn (www.ukb.uni-bonn.de),
Universität Köln (www.uni-koeln.
de), Universitätsklinikum Köln (www.
medizin.uni-koeln.de)
Gießen-Marburg-Langen
Sprecher: Prof. Dr. Trinad Chakraborty
(Universität Gießen)
Einrichtungen: Justus-Liebig-Universität Gießen (www.uni-giessen.
de), Paul-Ehrlich-Institut, Langen
(www.pei.de), Philipps-Universität
Marburg (www.uni-marburg.de),
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Daten und Fakten
39
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Publikationen
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