Forschung zu Epilepsie und Dynamik von Zellmembranen

Zwei neue LOEWE-Projekte unter Federführung der Goethe Universität/ Kooperation mit Mainz

Veröffentlicht am: Mittwoch, 05. Juli 2017, 10:52 Uhr (155)

FRANKFURT. Das Hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst fördert zwei neue LOEWE-Schwerpunkte unter Federführung der Goethe-Universität. An der Finanzierung des Projekts DynaMem (Fördersumme: 4.431.744 Euro), das die Dynamik von Zellmembranen in den Fokus nimmt, beteiligt sich erstmals auch das Land Rheinland-Pfalz. Das Projekt CePTER (Fördersumme: 4.717.429 Euro) zur Epilepsie-Forschung baut auf der bewährten Kooperation zur Hirnforschung zwischen Frankfurt und Mainz im Rhein-Main-Neuro-Network (rmn2) auf, wird aber ausschließlich aus Mitteln der LOEWE-Initiative gefördert. Beide LOEWE-Schwerpunkte stärken den Verbund der Rhein-Main-Universitäten (RMU).

Die Präsidentin der Goethe-Universität, Prof. Birgitta Wolff, sagte: „Die LOEWE-Initiative des Landes Hessen gibt der Wissenschaft neuen Schub und bringt gute Ideen schneller in konkrete Projekte. Schön, dass die Goethe-Universität und ihre Partner auch in dieser Runde wieder so gut abschneiden. Glückwunsch an unsere Forscherinnen und Forscher, die diesen Erfolgt ermöglicht haben.“

Um eine verbesserte Behandlung von Patienten mit Epilepsie geht es in dem Loewe-Schwerpunkt CePTER unter Federführung der Goethe-Universität. Epilepsien gehören zu den häufigsten chronischen Erkrankungen des Gehirns. Viele Patienten werden nicht anfallsfrei oder leiden unter den Nebenwirkungen der Therapie. Im Loewe-Schwerpunkt CePTER soll deshalb bei Epilepsie-Patienten aus Frankfurt, Marburg und Mainz nach individuellen Krankheitsursachen auf der strukturellen, molekularen und genetischen Ebene gesucht werden.

Epilepsien haben unterschiedliche Ursachen und Erscheinungsformen. Bisher ist die Behandlung jedoch unspezifisch und man kann nur die Symptome lindern. Dank neuer diagnostischer Methoden, die dem CePTER-Konsortium fachübergreifend in Hessen in einem einzigartigen Umfang zur Verfügung stehen, verbessern sich jetzt die Chancen, die Entstehung der Krankheit zu verstehen.

„Wir erwarten, dass wir anhand unserer Untersuchungen und den darauf basierenden mathematischen Modellen therapeutische Zielstrukturen und Biomarker identifizieren können, die es uns künftig erlauben, Patienten individuell zu behandeln und den Krankheitsprozess nach Möglichkeit zu beeinflussen“, so Prof. Felix Rosenow vom Epilepsie-Zentrum der Goethe-Universität, der wissenschaftliche Koordinator des Projekts. Langfristig streben die Forscher ein besseres Verständnis der Neurophysiologie normaler Hirnfunktionen an sowie der Entstehung weiterer Erkrankungen des Gehirns.

Alles fließt – Dynamik der Zellmembranen

Zellmembranen sind äußerst dynamische Gebilde aus Molekülen, die sich gegeneinander verschieben. So kann die Zelle flexibel auf Umweltbedingungen reagieren und unterschiedlichste Funktionen erfüllen. In dem neuen Loewe-Schwerpunkt DynaMem unter Federführung der Goethe-Universität, wollen Forschergruppen aus Frankfurt und Mainz die fundamentalen biochemischen und molekularen Grundlagen verstehen, die der Dynamik von Membranen zugrunde liegen.

„Aus den Erkenntnissen wollen wir Strategien ableiten, um membrandynamische Prozesse spezifisch zu verändern. Perspektivisch ist dieses Wissen auch für die medizinische Forschung wichtig, denn Membranen verändern sich beim Altern und unter Stress, sie spielen eine Rolle bei der Differenzierung von Zellen und beim programmierten Zelltod. Hier sitzen wichtige Zielmoleküle für Therapeutika“, erklärt Prof. Enrico Schleiff.

In den vergangenen Jahren ist an den Standorten Frankfurt und Mainz eine international herausragende Infrastruktur für die Erforschung biologischer Membranen entstanden, der von der Grundlagenforschung bis in die medizinisch-klinische Forschung reicht. Neben der Goethe-Universität und der Gutenberg-Universität Mainz sind das Frankfurt Max Planck-Institut für Biophysik und das Mainzer Max Plank-Institut für Polymerforschung beteiligt.

Beteiligung an LOEWE-Zentren für Genetische Vielfalt, vernachlässigte Tropenkrankheiten und Uniformisierung von geometrischen Objekten

Beteiligt ist die Goethe-Universität am „LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik“ (Fördersumme: 17.604.781 Euro) unter Federführung der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung in Frankfurt, am LOEWE-Zentrum DRUID (Fördersumme: 18.794.520 Euro) zur Erforschung vernachlässigter Tropenerkrankungen, das von der Universität Gießen koordiniert wird sowie am Projekt „Uniformisierte Strukturen in Arithmetik und Geometrie“ (Fördersumme: 3.487.958 Euro) unter Federführung der TU Darmstadt.

Die weitgehend unterforschte genomische Vielfalt von Pflanzen und Tieren zu untersuchen, ist das Ziel des LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik. Die Aufgabe ist ein Wettlauf gegen die Zeit, denn häufig sind gerade entdeckte Arten bereits vom Aussterben bedroht. Bislang hat sich die Wissenschaft bei der Erforschung biologischer Vielfalt vor allem auf Arten und Ökosysteme konzentriert. Mindestens 95 % des Erbguts von Tieren, Pflanzen und Pilzen sowie Unterschiede innerhalb und zwischen den Arten sind bislang unbekannt. Diese Wissenslücke soll das Forschungszentrum mit Hauptsitz schließen. Der Leiter des neuen Zentrums ist Prof. Axel Janke, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und Professor am Institut für Ökologie, Evolution und Diversität an der Goethe-Universität.

Im neuen LOEWE-Zentrum DRUID sollen dringende Fragen zur Identifikation und Charakterisierung potenzieller Zielmoleküle für die Entwicklung von Wirkstoffen, Vakzinen und Diagnostika gegen armutsassoziierte und vernachlässigte Infektionskrankheiten geklärt werden. Mehr als eine Milliarde Menschen in rund 150 Ländern der Welt sind von Dengue-Fieber und Chikungunya, Ebola- und Zika-Virusinfektionen, aber auch Leishmaniose, Trypanosomiasis und Schistosomiasis und anderen gefährlichen Krankheiten betroffen, die durch Viren, Bakterien, Parasiten oder Pilze verursacht werden. Diese sind akut lebensbedrohlich sein oder führen zu schweren chronischen Erkrankungen. Von der Goethe-Universität ist Prof. Volkhard Kempf vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene beteiligt.

Das Konzept der Uniformisierung beruht auf der Idee, ein global kompliziertes geometrisches Objekt durch ein deutlich einfacheres zu ersetzen, ohne die lokale Struktur zu verändern. Es verbindet zentrale Aspekte der Geometrie, Algebra und Zahlentheorie. Ziel des LOEWE-Schwerpunktes „Uniformisierte Strukturen in Arithmetik und Geometrie“ ist es, durch die Verbindung verschiedener Techniken der Uniformisierung neue Einsichten zu arithmetischen und geometrischen Klassifikationsproblemen zu erlangen. Gegenstand der Untersuchungen sind algebraische Varietäten, also Lösungsmengen von Gleichungssystemen, die durch Polynome gegeben sind. Der Schwerpunkt verspricht, theoretische Grundlagen für anwendungsnahe Forschungen, beispielsweise in den Bereichen Kryptographie und IT-Sicherheit oder der Physik, zu liefern. Kryptische Verfahren, die auf Zahlentheorie und algebraischer Geometrie basieren, werden z.B. bei Handytelefonaten und Online-Einkäufen eingesetzt.

Informationen: Prof. Felix Rosenow, Zentrum der Neurologie und Neurochirurgie, Epilepsie-Zentrum Frankfurt Rhein-Main, Universitätsklinikum, Tel.: (069)-6301-84521, rosenow@med.uni-frankfurt.de | Prof. Enrico Schleiff, Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften, Campus Riedberg, Tel.: (069)-798-29287, schleiff@bio.uni-frankfurt.de.