Healthcare Mittelhessen

Wie entwickelt sich der Life Science Standort Mittelhessen?

Der VDI Mittelhessen und das Regionalmanagement Mittelhessen laden am 20. März 2025 auf die High-Tech Messe W3+ Fair in Wetzlar ein. Diskutieren Sie mit, über die Bedeutung der Schlüsselbranche Life Science für den Standort.

Das vollständige Programm und Anmeldung finden Sie hier.

Förderzuschlag für Neugeborenen-Intensivmedizin

Ob zu früh geboren, frisch operiert oder krank: Manche Neugeborene beginnen ihr Leben auf der Intensivstation und müssen beatmet werden. Ein Verbundprojekt entwickelt speziell für diese Kinder ein neues Beatmungsgerät.

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Marburg: Hotspot der internationalen Medizinforschung

Prof. Dr. Katharina Krause ist seit fast 10 Jahren Präsidentin der Philipps-Universität Marburg. Hier spricht sie über die Besonderheiten Marburgs und warum junge Forscher die Stadt zu schätzen wissen.

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“Gegen die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen kann jeder einen Beitrag leisten”

Multiresistente Keime werden gefährlich, wenn sie über Wunden in den Körper eindringen und eine Infektion auslösen. Forscher aus Gießen wollen die Erreger verstehen und dadurch ihre Ausbreitung verhindern.

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„Wir verstehen uns als strategischer Partner der Region Mittelhessen“

Prof. Dr. Joybrato Mukherjee, der Präsident der Justus-Liebig-Universität Giessen, spricht über Spitzenforschung und exzellente Wissenschaft sowie die aktuellen Herausforderungen in der Medizin.

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„Wir bilden die Schnittstelle zur Präzisionsmedizin”

Prof. Dr. Harald Renz ist ärztlicher Geschäftsführer der Uniklinik Marburg und weiß als Labormediziner ganz genau wie wichtig individualisierte klinische Diagnostik ist.

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Diagnose Lungenhochdruck: Unterschätzte Gefahr

Prof. Dr. Ralph Schermuly ist Experte auf dem Gebiet der Pulmonalen Hypertonie an der Universität Giessen. Im Interview berichtet er über zahlreiche Forschungsansätze, um die Krankheit besser zu verstehen.

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Förderzuschlag für Neugeborenen-Intensivmedizin

Ob zu früh geboren, frisch operiert oder krank: Manche Neugeborene beginnen ihr Leben auf der Intensivstation und müssen beatmet werden. Das Verbundprojekt MICRO-JET-N entwickelt ein neues Beatmungsgerät, das in Zukunft die intensivmedizinische Betreuung von Kindern verbessern soll.

Im Rahmen der Fördermaßnahme „Kleine Patienten, großer Bedarf: Medizintechnische Lösungen für eine kindgerechte Gesundheitsversorgung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) erhält ein mittelhessisches Konsortium aus Wirtschaft, Klinik und Wissenschaft den Förderzuschlag für die Erforschung und Entwicklung einer innovativen Beatmungstechnologie für Neugeborene.

Beteiligt an dem Verbundprojekt MICRO-JET-N sind das Zentrum für Kinderheilkunde und Jugendmedizin und das Klinikum für Veterinärmedizin an der Justus-Liebig-Universität Gießen sowie der Fachbereich Gesundheit an der Technischen Hochschule Mittelhessen. Als Industriepartner engagieren sich die Medizintechnikunternehmen Acutronic Medical Systems Deutschland GmbH und die Thora Tech GmbH aus Gießen, die das innovative Beatmungsgerät entwickeln und validieren und aus der praxis- und forschungsnahen „Medizinregion Mittelhessen“ heraus weltweit vermarkten werden.

Ziel des Verbundprojekts MICOR-JET-N ist die Entwicklung eines Beatmungsgerätes für Neugeborene mit der Fähigkeit der hochfrequenten JET Puls-Applikation in Kombination mit kontinuierlichem Distensionsdruck (PEEP). Die hierfür erforderliche Entwicklung und Validierung eines auf die Physiologie und Pathologie von Neugeborenen maßgeschneiderten Beatmungsverfahrens und die präklinische Machbarkeitsprüfung erfolgen im Verbund in einem weltweit einzigartigen präklinischen intensiv-medizinischen Setting.

Perspektivisch bietet die JET-Ventilation in Kombination mit PEEP als Beatmungsform in der Neonatologie, aber auch in der Therapie des akuten Lungenversagens in der pädiatrischen Intensivmedizin einen Innovationshub. Bei entsprechenden Wirkungsnachweisen ergeben sich Einsatzbereiche in vielen respiratorischen Erkrankungsentitäten des Neugeborenen sowie für die Beatmung von extrem kleinen Frühgeborenen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hält diesen Therapieansatz für förderungswürdig und unterstützt die Investition in die innovative Medizintechnologie mit insgesamt 1,3 Mio. € über 3 Jahre (Förderkennzeichen: 13GW0438A).

Für Dr. Andreas Weißflog, Geschäftsführer der Thora Tech GmbH und Verbundkoordinator in dem industriegeführten MICRO-JET-N Projekt, spielt dabei neben der Qualität des wissenschaftlich-technischen Konzepts auch das Renommee der Forschungs- und Entwicklungspartner eine wichtige Rolle.
„Die Forschung an neuen Beatmungstechnologien für Neugeborene ist ein hochsensibles und emotionales Thema. Wir freuen uns sehr über die substanzielle Unterstützung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und das damit verbundene Vertrauen in das Leistungspotenzial und die Zuverlässigkeit der Verbundpartner für ein derart empfindsames Forschungsthema. Die Förderung ermöglicht dem Konsortium aus Mittelhessen das weitere Vorantreiben eines hochaktuellen und außergewöhnlich zukunftsweisenden Projektes“, betont Weißflog.

Projektpartner

– Justus-Liebig-Universität Gießen – Fachbereich Medizin – Zentrum für Kinderheilkunde und Jugendmedizin, Abteilung Allgemeine Pädiatrie & Neonatologie. Prof. Dr. med. Harald Ehrhardt.

– Justus-Liebig-Universität Gießen – Fachbereich Veterinärmedizin – Klinik für Kleintiere – Chirurgie. – Prof. Dr. Dr. h.c. Martin Kramer, Prof. Dr. Sabine Tacke.

– Technische Hochschule Mittelhessen, Gießen – Fachbereich Gesundheit. Prof. Dr. med. Henning Schneider.

– Acutronic Medical Systems Deutschland GmbH, Gießen. Dipl.-Ing. Fatih Yüksel (GF).

– Thora Tech GmbH, Gießen (Konsortialführer). Dr. Andreas Weißflog (GF).

Firmenporträt:

Thora Tech GmbH

Die Thora Tech GmbH widmet sich der Erforschung, Entwicklung und Herstellung innovativer Technologien und Verfahren für die respiratorische- und kardiovaskuläre Diagnose und Therapie, im eHealth Sektor und der Telemedizin. Unter dem Slogan „Physiology meets Engineering“ hat die Thora Tech am Anwenderzentrum für Medizintechnik der TH- Mittelhessen in Gießen ein umfangreiches Dienstleistungsangebot für die zulassungskonforme Herstellung und Entwicklung von Medizinprodukten etabliert. In enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern und klinischen Anwendern wurden und werden zahlreiche bedarfsorientierte Produkt- und Prozessinnovationen in der Medizintechnik realisiert. Das QM-System der Thora Tech GmbH ist nach DIN EN ISO 13485:2016 für Entwicklung, Herstellung und Service von Medizinprodukten zertifiziert.

Marburg: Hotspot der internationalen Medizinforschung

Prof. Dr. Katharina Krause ist seit fast 10 Jahren Präsidentin der Philipps-Universität Marburg. In der Arbeitsteilung des Präsidiums ist die Kunsthistorikerin unter anderem zuständig für die Angelegenheiten des Fachbereichs Medizin. Hier spricht sie über die Besonderheiten Marburgs und warum junge Forscher die Stadt zu schätzen wissen.

Die Stadt Marburg ist untrennbar mit dem Namen des Nobelpreisträgers Emil von Behring verbunden. Inwieweit inspiriert er noch immer die medizinische Forschungslandschaft an Ihrer Universität?

Prof. Krause: Bis heute werden die Forschungsfelder von Emil von Behring wie die Immunologie und Infektiologie sehr intensiv und international sichtbar bei uns betrieben. Die Forschung ist das, was unsere Mediziner antreibt. Zudem hat die Phillips-Universität Marburg neben der Human- und Zahnmedizin vor mehr als 30 Jahren als erste deutsche Hochschule den Studiengang Humanbiologie eingeführt, der am Fachbereich Medizin angesiedelt ist. Dieser Studiengang schlägt eine Brücke zwischen medizinisch und naturwissenschaftlich orientierten Fragestellungen und die Wissenschaftler dort sind rein forschungsorientiert. Auch auf dem internationalen Arbeitsmarkt der medizinischen Forschung sind unsere Absolventen sehr gefragt, was die Qualität unserer Ausbildung bestätigt.

Welche weiteren Besonderheiten zeichnen die Philipps-Universität aus?

Prof. Krause: Unsere Universität ist auf zwei Standorte verteilt: einmal in Marburg die Philipps-Universität in enger Symbiose mit der Stadt und seit den 1960er Jahren die Universitätsklinik auf den Höhen außerhalb des Stadtzentrums, die sich von dort weiterentwickelt. Besonders seit dem Zusammenschluss mit der Universitätsklinik Gießen ist der Campus auch für das Land Hessen von großer Bedeutung.

In einem eher unangenehmen Zusammenhang steht der Name Marburg mit dem Marburg-Virus, das zu derselben Familie wie das Ebola-Virus gehört. An unserem Institut für Virologie forschen wir an diesen Viren und betreiben hierfür ein Hochsicherheitslabor, von denen es lediglich vier in ganz Deutschland gibt. Unsere Wissenschaftler leisten hier ganz hervorragende Arbeit, beispielsweise zu neuen Erkenntnissen bei den jüngsten Ebola-Epidemien in Afrika. Aktuell sind sie im Verbund mit dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung auch an der Entwicklung eines Corona-Impfstoffs beteiligt.

Wie wichtig sind Forschungsverbünde und -netzwerke für die Arbeit Ihrer Wissenschaftler?

Prof. Krause: Sie sind immens wichtig, gerade Impfstoff-Entwicklungen werden heutzutage fast immer in Netzwerken betrieben. Aktuell schließt sich das Pharmaunternehmen CSL Behring mit anderen Firmen zu einer Plasma-Allianz zusammen, um ein Medikament gegen Covid-19 zu entwickeln. Aber nicht nur international, auch lokal bündeln wir unsere Stärken – die eben erwähnte Virologie ist ja auch an der Universität in Gießen sehr stark und ist unser gemeinsames Thema. Die Technische Hochschule Mittelhessen (THM) wiederum liefert das Wissen der Ingenieure sowie die Medizintechnik und Medizinphysik. Bei uns ist zudem das Marburger Ionenstrahl-Therapiezentrum für die Tumortherapie angesiedelt, das wir ohne die Medizinphysiker der THM nicht soweit hätten bringen können. Auch für unsere Reputation sind solche starken Partnerschaften natürlich sehr wichtig.

Sie sprachen die Tumortherapie an – wie sehen Sie sich in der Krebsforschung aufgestellt, um Patienten neue Therapie-Optionen bieten zu können?

Prof. Krause: Das ist natürlich ein großes Thema für uns und einer unserer Schwerpunkte, da wir hierzu alle notwendigen medizinischen Disziplinen vereinen, die interdisziplinär zusammenarbeiten. Gerade auf dem Gebiet der personalisierten Medizin mit dem Ansatz, individuell für Patienten maßgeschneiderte Therapien zu entwickeln, sehen wir große Fortschritte. Es ist ein langer und aufwändiger Weg, doch wir sind hierfür sehr gut aufgestellt in Marburg: Neben unseren Forschungsinstituten und Therapiezentren haben wir das renommierte Koordinierungszentrum für Klinische Studien als eigenständige Einrichtung an unserer Universität. Das hilft uns zusätzlich, Patienten in die so wichtigen klinischen Studien zu bringen, um Therapieerfolge wissenschaftlich begleitet überprüfen zu können. Sichtbare Fortschritte im Kampf gegen den Krebs zu erzielen, wäre etwas Großartiges!

Hohe Reputation ist gerade auch für den Nachwuchs von Bedeutung.Wie schaffen Sie es, vielversprechende junge Wissenschaftler und Studierende auf den Standort Marburg aufmerksam zu machen?

Prof. Krause: Das gelingt uns in Marburg tatsächlich sehr gut. Gerade im Bereich der Krebsforschung kommen vielversprechende Wissenschaftler auch aus dem Ausland zu uns, beispielsweise als Stipendiaten der Humboldt-Stiftung. Marburg bietet besonders auch für junge Familien eine hohe Lebensqualität. Unsere Öffentlichkeitsarbeit ist zudem sehr aktiv, über verschiedene Kanäle über die Arbeit an der Universität zu berichten – das hilft uns sehr, unsere Erfolge nach außen zu tragen und auf uns aufmerksam zu machen.

Auch in die Ausbildung investieren wir und machen den jungen Leuten viele Angebote, was sie zusätzlich stärkt. Kürzlich hatte unsere medizinische Fakultät den Hessischen Hochschulpreis für Exzellenz in der Lehre gewonnen für ein Programm für Medizinstudierende im Praktischen Jahr, in dem die Allgemeinmedizin eine große Rolle spielt. Gerade für die Ausbildung von Allgemeinmedizinern ist Marburg traditionell ein wichtiger Standort. Neben unserer Spitzenforschung haben wir auch die Weiterentwicklung unseres Gesundheitssystems im Blick.

Was würden Sie jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit auf den Weg geben?

Prof. Krause: Ob in der Forschung oder in der Lehre: Es gibt hier immer wieder Durststrecken und Rückschläge. Mein Rat ist, durchzuhalten und an sich zu glauben.

“Gegen die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen kann jeder einen Beitrag leisten”

Multiresistente Keime sind unempfindlich gegenüber vielen Antibiotika – und gefährden Menschenleben. Dr. Can Imirzalioglu und sein Team forschen daran die Erreger besser zu charakterisieren um ihre Ausbreitung zu verhindern. Im Interview erklärt der ärztlicher Leiter des Instituts für Medizinische Mikrobiologie am Universitätsklinikum Gießen seine Strategie und was jeder Einzelne gegen die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen tun kann.

Warum sind multiresistente Keime gefährlich?

Dr. Can Imirzalioglu: Diese Erreger, die in Zusammenhang mit vielen Infektionsausbrüchen in Krankenhäusern gebracht werden, zeichnen sich dadurch aus, dass sie den Darm von vielen Menschen besiedeln. Mittlerweile geht man davon aus, dass bis zu zehn Prozent der Bevölkerung solche resistenten Erreger dauerhaft in ihrer Darmflora mit sich tragen. Bei einigen Erregern haben wir Hinweise dafür bekommen, dass sie häufiger als in der Vergangenheit in der Bevölkerung vorkommen. Das Problem bei allen multiresistenten Erregern ist, dass sie über Jahre oder Jahrzehnte den Darm besiedeln können ohne dass es zu Symptomen kommt. Diese Erreger können sich stärker als andere ausbreiten und ihre Resistenzen weitergeben.

Wie können sich die Keime verbreiten?

Dr. Can Imirzalioglu: Beispielsweise können diese Erreger bei einem Patient nach einer Operation, die vielleicht auch eine Schwächung des Immunsystems bedeutet, eine Infektion auslösen. Oder er kann die Keime auch an andere Personen im Krankenhaus weitergeben. Wenn zum Beispiel ein resistentes E. coli-Bakterium im Darm neben einem nicht-resistenten Bakterium sitzt, kann das erste Bakterium die Resistenz an das zweite weitergeben. Aber dieser Übertragungsmechanismen ist schwierig nachzuvollziehen.

Woran arbeiten Sie genau?

Dr. Can Imirzalioglu: Im Rahmen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) beschäftigen wir uns hauptsächlich mit dem Problem der Ausbreitung von multiresistenten gramnegativen Erregern wie Escherichia coli und Klebsiella pneumoniae. Mittels Genanalysen können wir tiefe Einblicke in die Ausbreitungsmuster der multiresistenten Erreger gewinnen. Das gibt uns die Möglichkeit neue Ansätze zur Bekämpfung der Ausbreitung, zur Prävention, zur Diagnostik und zur Therapie von Infektionserkrankungen zu entwickeln.

Welche Ergebnisse konnten Sie bisher erzielen?

Dr. Can Imirzalioglu: Wir haben vielfältige Erkenntnisse über die Ausbreitung von Resistenzen und multiresistenten Erregern in Mensch, Tier und Umwelt erbringen können. Unter anderem haben wir zum ersten Mal in Deutschland das Resistenzgen mcr-1 nachgewiesen. Dieses Gen vermittelt die Resistenz gegen ein absolutes Reserveantibiotikum. Wir konnten auch zeigen, dass hier wahrscheinlich ein Transfer vom Tier in Richtung Mensch stattgefunden hat. Durch den Einsatz bestimmter Antibiotika in der Tierzucht konnte sich dieses Resistenzgen ausbreiten und wurde dann wahrscheinlich nach und nach zum Menschen übertragen.

Was kann man gegen die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen tun?

Dr. Can Imirzalioglu: Für mich ist es wichtig zu betonen, dass jeder durch sein Handeln und seine Tätigkeit einen Einfluss auf die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen nehmen kann. Viel hängt von unserer eigenen Einstellung und dem Umgang mit Erkrankungen ab. Man muss natürlich auch Verantwortung übernehmen für Länder in denen die Ressourcen nicht so vorhanden sind wie bei uns. Deshalb ist ein weltweiter ganzheitlicher Ansatz unter Einbeziehung jedes einzelnen die einzige Möglichkeit eine weitere Verschlimmerung der Situation auf Dauer zu verhindern.

Welche Rolle spielt die Digitalisierung in Ihrer Forschung?

Dr. Can Imirzalioglu: Die Genomanalysen, die wir durchführen, basieren auf Prozessen der Bioinformatik. In Kooperation mit dem Lehrstuhl für Systembiologie und Bioinformatik haben wir verschiedene Prozesse zur Analyse dieser Daten entwickelt. Bislang arbeiten wir noch ohne Ansätze aus Künstlicher Intelligenz. Aber künftig könnte diese einen wesentlichen Einfluss auf die Durchführung von komplexen Analysen haben.

Durch den Einsatz von Künstliche Intelligenz könnte die genomische Sequenzierung vereinfacht werden und in den klinischen Alltag Einzug erhalten. Daraus würde sich ein enormer Mehrwert für die Patienten ergeben, weil man schnell wissenschaftliche Erkenntnissen in diagnostische und therapeutische Ansätze umwandeln könnte.

Wie kooperieren Sie mit anderen Institutionen?

Dr. Can Imirzalioglu: Auf lokaler Ebene arbeiten wir mit anderen klinischen Bereichen des Universitätsklinikums Gießen wie der Infektionsmedizin und der Urologie aber auch mit veterinärmedizinischen Kollegen zusammen. Auf hessischer Ebene kooperieren wir mit anderen universitären Institutionen in Frankfurt und Marburg, die in diesem Forschungsbereich tätig sind und mit dem Hessischen Landesprüfungs- und Gesundheitsamt. Auf nationaler Ebene sind wir mit anderen DZIF-Standorten und dem Robert-Koch-Institut vernetzt. Wir haben aber auch vielfältige internationale Kooperationen unter anderem in Indien, Frankreich und Spanien. Unsere Rolle im Rahmen dieser Kooperationen ist es, die bakteriellen Erreger genau zu charakterisieren und bestimmte Eigenschaften experimentell zu bestätigen. Durch bioinformatischen Analysen können wir epidemiologische Zusammenhänge nachweisen oder bestätigen.

„Wir verstehen uns als strategischer Partner der Region Mittelhessen“

In der Universität Gießen steckt Justus Liebig nicht nur im Namen. Auch ihr Anspruch orientiert sich noch immer an seinem Erbe: internationale Netzwerke zu bilden, strategische Forschungspartner zu etablieren sowie den wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern. Universitätspräsident Prof. Dr. Joybrato Mukherjee erklärt das Erfolgsrezept der zweitgrößten hessischen Hochschule und erläutert, wie die Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) den Forschungsstandort Mittelhessen prägt.

Spitzenforschung und exzellente Wissenschaft, die gleichzeitig angewandte Lösungen für die Gesellschaft bieten. Wie wird die Universität diesem Anspruch, den Justus Liebig als Namensgeber vor fast 200 Jahren vorgelebt hat, heute gerecht?

Prof. Joybrato Mukherjee: Ausgezeichnete, aber auch anwendungsorientierte Forschung lag Justus Liebig sehr am Herzen und dieser Anspruch prägt die Universität noch immer. Mit dem „Liebig Concept“ haben wir eine Strategie erstellt, um die universitäre Spitzenforschung weiterzuentwickeln. Dazu gehört die Zusammenarbeit mit einem kompetenten Netzwerk an Partnern – und zwar regional, national und international. Auch unserem aktuellen Entwicklungsplan „JLU 2030“ liegen Liebigs Leitideen zugrunde.

Wie kann man sich das konkret vorstellen?

Prof. Joybrato Mukherjee: Mittelhessen ist ein besonderer Forschungsstandort. Die drei Hochschulen verstehen sich als strategische Partner, wir nehmen gemeinsam unsere Verantwortung für die Region Mittelhessen wahr. Jede Institution für sich ist zu klein, um in einem harten wettbewerblichen Umfeld zu bestehen. Deswegen sind wir darauf angewiesen, als Akteure zusammenzuwirken.

Der Forschungsstandort ist vor allen Dingen ein Kooperationsraum: Wir betreiben Wissenschaft mit dem Blick auf konkrete, gesellschaftliche Probleme und wollen Lösungen finden. Schließlich wird unsere Arbeit ja über Steuermittel finanziert. Dazu gehört auch, neue aussichtsreiche Disziplinen zu etablieren wie zum Beispiel die Insektenbiotechnologie. Auf diesem Gebiet, das Gießener Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler maßgeblich mitentwickelt haben, sind wir international führend. Hier gibt es mit der Etablierung des Institutsteils Bioressourcen des Fraunhofer IME am Standort Gießen sogar die Perspektive einer eigenständigen Fraunhofer-Einrichtung in Mittelhessen.

Welche Kooperationen und Forschungszweige stehen für die Universität Gießen besonders im Fokus?

Prof. Joybrato Mukherjee: Unsere Heimatregion ist Mittelhessen, und deswegen haben wir vor einigen Jahren gemeinsam mit der Technischen Hochschule Mittelhessen und der Philipps-Universität Marburg eine strategische Allianz ins Leben gerufen. Wir haben den Forschungscampus Mittelhessen (FCMH) gegründet, eine hochschulübergreifende Einrichtung mit dem Ziel, gemeinsame Schwerpunkte voranzutreiben.

Zu unseren strategisch wichtigen Partnern gehört auch die Goethe-Universität Frankfurt, mit der wir eine ganze Reihe an Kooperationen haben – unter anderem ein gemeinsames Exzellenzcluster in der Herz-Lungenforschung. Unsere langjährige erfolgreiche Zusammenarbeit mit der Kerckhoff-Klinik in Bad Nauheim ist vor drei Jahren mit einem Kooperationsvertrag institutionalisiert worden. Mit der damit verbundenen Einrichtung eines „Campus Kerckhoff der Justus-Liebig-Universität Gießen und ihres Fachbereiches Medizin“ haben wir in Bad Nauheim ein universitäres Herz-, Lungen-, Rheuma- und Gefäßzentrum der JLU geschaffen, das unser Forschungs- und Lehrangebot um Spezialthemen erweitert. Auch mit dem Max-Planck-Institut in Bad Nauheim arbeiten wir in der Herz-Lungenforschung zusammen.

Die medizinische Forschung spielt also eine besondere Rolle für die Universität Gießen?

Prof. Joybrato Mukherjee: Ja, die Medizin ist für uns ein extrem wichtiger Bereich: Unser Spektrum reicht von der Grundlagenforschung über die ersten präklinischen Studien – gegebenenfalls in Zusammenarbeit mit Pharma-Unternehmen – bis hin zur Marktzulassung.

Auf dem Gebiet der Lungenforschung beispielsweise sind Gießener Medizinerinnen und Mediziner seit Jahren international an der Spitze. Nicht umsonst hat das Deutsche Zentrum für Lungenforschung e.V. (DZL) seinen Vereinssitz in Gießen, ein Zusammenschluss aus 29 führenden universitären und außeruniversitären Einrichtungen, die sich der Erforschung von Atemwegserkrankungen widmen. Zudem wird in Gießen – zunächst unter dem Dach des DZL – das neue außeruniversitäre Institut für Lungengesundheit aufgebaut.

Forschungsergebnisse und Erkenntnisse sollen rasch in die klinische Praxis übernommen werden. Ein Erfolgsindikator ist die Zulassung von neuen Wirkstoffen. Zur Behandlung der verschiedenen Formen des bislang unheilbaren Lungenhochdrucks beispielsweise gibt es fünf Substanzklassen, die innerhalb der vergangenen 20 Jahre entwickelt wurden. Forscherinnen und Forscher der JLU waren an der Entwicklung von drei dieser Wirkstoffklassen beteiligt – von der Idee bis zur Zulassung. Durch unsere Forschung konnten wir zur Behandlung dieser schweren Erkrankung der Lunge und des Herzens also einen erheblichen Beitrag leisten. Ein weiteres, ganz aktuelles Beispiel ist die Corona-Forschung: Hier sind Gießener Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowohl an der Suche nach einem Impfstoff als auch an der Entwicklung von Medikamenten beteiligt. Unter anderem wird an der JLU ein Wirkstoff gegen Covid-19 in einer klinischen Studie getestet. Ich denke, das ist unser Erfolgsgeheimnis: Man muss alle notwendigen und die besten Akteure zusammenbringen.

Welche Herausforderungen sehen Sie in der Medizin?

Prof. Joybrato Mukherjee: Da sehe ich mehrere Aspekte. Erstens ist die Medizin mit Nachwuchsproblemen konfrontiert: Es wird immer schwieriger, Arztstellen zu besetzen. Dieser Fachkräftemangel wird zunehmend eine Herausforderung – auch in der Hinsicht, Medizinerinnen und Mediziner für eine wissenschaftliche Karriere zu gewinnen. Zweitens sehe ich ökonomische Schwierigkeiten auf uns zukommen: Wir werden in Zukunft noch stärker damit zu tun haben, einer alternden Gesellschaft die Ressourcen für aufwändigere Therapiemöglichkeiten bereitzustellen. Hinzu kommen die aktuellen Herausforderungen durch die Corona-Pandemie – und auch möglicher weiterer Pandemien, auf die wir vorbereitet sein müssen. Auch das kostet Geld. Eine weitere Herausforderung ist sicherlich die Digitalisierung, die ganz neue Möglichkeiten und Chancen für die Medizin eröffnet. Aber das heißt zugleich, dass die Ressourcen für all die neuen digitalen Optionen zur Verfügung gestellt werden müssen.

Welche Forschungsschwerpunkte gibt es außer der Medizin?

Prof. Joybrato Mukherjee: Neben der sehr erfolgreichen Herz-Lungen-Forschung ist der psychologische Themenkreis „Wahrnehmung und Handlung“ einer unserer Schwerpunktbereiche in der Forschung. Hier arbeiten wir eng mit der Universität Marburg zusammen. Weitere wichtige Forschungsbereiche sind „Material und Energie“, insbesondere mit Blick auf Speichermaterialien der Zukunft, das Forschungsfeld „Kultur – Konflikt – Sicherheit“ mit dem Schwerpunkt östliches Europa und natürlich die Insektenbiotechnologie als Teilbereich der Bioressourcen, die uns insgesamt sehr interessieren.

Partnerschafts-, Kooperations- und Austauschabkommen hat die Universität Gießen weltweit. Das zeugt von außerordentlich guter internationaler Vernetzung und Positionierung.

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Wie sieht es auf internationaler Ebene aus – auch wenn man an die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern denkt?

Prof. Joybrato Mukherjee: Mit weltweit über 100 Partnerschafts-, Kooperations- und Austauschabkommen ist die JLU international sehr gut positioniert und vernetzt. Gießen als relativ überschaubare Stadt mit einer großen Universität ist auch international sehr attraktiv. Wir haben an der JLU rund zehn Prozent internationale Studierende. Zwischen 35 und 40 Prozent unserer Promovierenden kommen aus dem Ausland. Das ist ein sehr hoher Wert, der zeigt, dass wir eine sehr erfolgreiche international sichtbare Nachwuchsförderung betreiben.

So kooperieren wir beispielsweise seit dem Jahr 2012 in einem internationalen Graduiertenkolleg zur Reproduktionsmedizin mit der renommierten Monash University in Australien, in dem die Ursachen männlicher Unfruchtbarkeit erforscht werden. Es ist das erste von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte deutsch-australische Graduiertenkolleg überhaupt. Eine Besonderheit ist die gemeinsame Vergabe des Doktortitels durch beide Universitäten für erfolgreiche Absolventinnen und Absolventen.

Unsere internationale Zusammenarbeit in Forschung und Lehre fokussiert sieben strategische Partnerregionen: Australien, Europa mit dem Schwerpunkt östliches Europa, Kolumbien, südliches Afrika, Wisconsin/USA sowie – noch im Aufbau – China und Südasien. In Australien, Kolumbien und Polen haben wir drei „JLU Information Points“ eingerichtet, die die bestehenden Kooperationen mit einer dauerhaften Präsenz der JLU in Sydney, Bogotá und Lodz weiter stärken. Dort stellen wir unser Studienangebot und unsere Forschungsschwerpunkte vor, beraten zu Fördermöglichkeiten und rekrutieren Studierende sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

„Wir bilden die Schnittstelle zur Präzisionsmedizin”

Prof. Dr. Harald Renz ist ärztlicher Geschäftsführer der Uniklinik Marburg und zugleich Direktor des Instituts für Laboratoriumsmedizin und Pathobiochemie, Molekulare Diagnostik am UKGM. Im Interview erklärt er die Bedeutung der individualisierten klinischen Diagnostik – Präzisions-Diagnostik – und deren aktuelle Herausforderungen.

Womit beschäftigt sich die Labormedizin?

Prof. Renz: Mit Hilfe unserer Arbeit wollen wir immer besser verstehen, welche Mechanismen und Fehlregulationen auf zellulärer Ebene dazu führen, dass eine bestimmte Krankheit entsteht. Wir beschäftige uns vor allem mit chronisch entzündlichen Erkrankungen wie Allergien, Asthma und Autoimmunerkrankungen, aber auch mit kardiovaskulären metabolischen Erkrankungen, also Stoffwechselstörungen – die auch zu den chronischen Erkrankungen gehören. Wenn wir die genauen Auslöser und Ursachen einer Krankheit kennen, können wir sogenannte Biomarker entwickeln und in unseren Tests einsetzen. Diese Biomarker-Diagnostik wiederum ist wichtig für die Wahl der passenden Therapie.

Wie genau sieht Ihr Alltag im Kliniklabor aus?

Prof. Renz: Wir Labormediziner machen die gesamte In-Vitro-Diagnostik für unsere Patienten. Dafür untersuchen wir Biomaterialien wie Blut und Urin, aber auch Punktate und alle anderen Flüssigkeiten, die Patienten entnommen werden, um sie genauer zu untersuchen. Diese Basisversorgung leisten wir rund um die Uhr, 365 Tage im Jahr. Denn bei Notfällen müssen wir lebensbedrohliche und schwere Erkrankungen sicher diagnostizieren. Aber auch vor operativen Eingriffen helfen unsere Untersuchungen, Risikopatienten zu identifizieren und Hinweise für prä- oder postoperative Maßnahmen zu geben. Außerdem kümmern sich unsere Speziallabore unter anderem um Tumor-, Allergie-, Entzündungs-, Stoffwechsel- und Hormon-Diagnostik. Zudem bieten wir unseren Patienten auch High-End-Diagnostik, etwa mittels Massenspektrometrie an, die es nur an wenigen Standorten in Deutschland gibt.

Was zählt zu den großen Herausforderungen in Ihrem Gebiet?

Prof. Renz: Das sind vor allem Logistik und die Datenverarbeitung. Denn wir bekommen täglich mehrere tausend Blutproben von Patienten aus unserem Marburger Klinikum, aber auch anderen Kliniken in der Umgebung. Das macht zusammen mehrere zehntausend einzelne Nachweise. Alle Daten müssen organisiert und verarbeitet werden. Die Vielzahl an Informationen, die wir hier zu jedem Krankheitsfall gewinnen, ermöglicht uns eine Art Krankheitslandkarte für jeden einzelnen Patienten. Wir sitzen also genau an der Schnittstelle zwischen Labor und Patient. Unsere Ergebnisse liefern die Grundlage für den therapeutischen Ansatz, der ja heute immer mehr in Richtung Präzisionsmedizin geht.

Mehr als 200 Schnittstellen allein hat das Labor-Informationssystem laut Renz am Institut für Laboratiumsmedizin am UKGM. Sie garantieren einen reibungslosen Ablauf und den Datentransfer von Einsendern, wie Ambulanzen und Stationen im Haus.

Wie genau erstellen Sie die Krankheitslandkarten, also die sogenannte Präzisions-Diagnostik?

Prof. Renz: Hier sind wir ganz eng eingebunden in MIRACUM, ein bundesweites Netzwerk für Medizininformatik an Universitätskliniken, in dem wir Forschungs- und Patientendaten miteinander verknüpfen und so einen Prototyp für die Konstruktion neuer Krankheitslandkarten erstellen. Hier besteht die Herausforderung darin, in sehr kurzer Zeit sehr viele Messungen an einer Patientenprobe durchzuführen. Das erfordert rasanten technologischen Fortschritt in der Biomedizin sowie große Investitionen in High-Tech-Geräte.

Die Digitalisierung hat bei Ihnen also längst Einzug gehalten?

Prof. Renz: Absolut, denn wir haben auch noch eine zweite Dimension bei den Patientendaten: Viele Patienten sind bei uns über mehrere Wochen. Wenn wir Laborergebnisse über einen so langen Zeitraum – womöglich sogar aus der Intensivmedizin – erheben, müssen wir auch pathologische Veränderungen rechtzeitig registrieren. Wir werden hier in Zukunft immer mehr auf IT-unterstützte Systeme angewiesen sein. Schlagworte dafür sind Künstliche Intelligenz und elektronische Gesundheitsakte. Denn wir wollen die Patienten nicht nur bei ihrem Aufenthalt in unserem Haus optimal behandeln, sondern wir wollen auch wissen, wie es sonst um sie steht, bei wem sie in Behandlung sind und welche Medikamente sie nehmen. Das sind wichtige Informationen, die uns helfen unsere Patienten noch besser zu betreuen.

Lesen Sie als Ergänzung zu diesem Interview auch folgenden Beitrag.

Diagnose Lungenhochdruck: Unterschätzte Gefahr

Prof. Dr. Ralph Schermuly ist Experte auf dem Gebiet der experimentellen Pathophysiologie und der Pulmonalen Hypertonie. 2011 übernahm er den Lehrstuhl für Pulmonale Pharmakotherapie an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Seitdem forschen er und sein Team an Ursachen und Krankheitsmechanismen, um die Faktoren und Auslöser des Lungenhochdrucks besser zu verstehen.

Was genau ist Pulmonale Hypertonie und warum ist sie diagnostisch so schwer identifizierbar?

Prof. Schermuly: Der Lungenhochdruck oder die Pulmonale Hypertonie ist eine Erkrankung der Lungengefäße. In einer gesunden Lunge sind die Lungengefäße sehr dünnwandig. Doch bei dieser Krankheit verändern sich eben diese Gefäße und die Gefäßwand verdickt enorm. Das Blut läuft daher mit einem erhöhten Widerstand, wobei das Herz erheblich beansprucht wird. Als Folge leiden die Patienten zuerst an schwerer Luftnot, das heißt so wie man in jungen Jahren laufen, Treppen steigen, einkaufen gehen konnte, wird das je nach Schweregrad der Erkrankung immer schwieriger bis hin zu unmöglich. Wir haben es also wirklich mit einer Prognose zu tun, die man ausschließlich von verschiedenen Krebsformen kennt und mit einer hohen Sterblichkeit einhergeht. Die Krankheit ist von außen nicht messbar bzw. sichtbar und genau das macht sie so schwer zu diagnostizieren. Nur bildgebende Methoden, wie Computertomographie oder eine Echokardiographie liefern einen sicheren Nachweis, ob die rechte Herzkammer vergrößert ist. Der Druck in der Lunge ist ausschließlich meßbar durch einen Hals-Katheter, der über die Vene durch das rechte Herz in die Lungenstrombahn eingeführt wird. Das ist ein sehr schwerwiegender Eingriff. Man braucht viel Erfahrung und das wird nur in spezialisierten Zentren, zum Beispiel wie wir hier in Gießen eins haben, gemacht.

Welche Auslöser führen zu dieser Krankheit?

Prof. Schermuly: Der Lungenhochdruck kann durch viele verschiedene Faktoren ausgelöst werden. Aber im Prinzip kann man sagen, dass Infektionen, Hypoxie – also Sauerstoffmangel – und auch genetische Einflüsse Veränderungen in dieser feinen Balance von gefäßerweiternden Substanzen wie Prostacyclin und Stickstoffmonoxid auslösen können. Dies initiiert dann einen Umbauprozess der Zellen der inneren Gefäßwand, die daraufhin verdicken, wodurch das Gefäßvolumen immer kleiner wird, d.h. das Gefäß verengt sich. Bei einigen Patienten finden wir gar keinen Auslöser für diese Erkrankung. Wir nennen diese Form Idiopathische Pulmonale Hypertonie. Das ist für die Betroffenen natürlich besonders frustrierend.

„Die Krankheit ist von außen weder messbar noch sichtbar und genau das macht sie so schwer zu diagnostizieren.”

Prof. Dr. Schermuly

Welche Medikamente helfen gegen die Pulmonale Hypertonie?

Prof. Schermuly: Bis vor wenigen Jahren war diese Krankheit kaum therapierbar. Während meiner Doktorarbeit konnten Ärzte nur unspezifische gefäßerweiternde Medikamente geben und im Prinzip den Patienten beim Sterben zuschauen. Die mittlere Überlebenszeit in den 1990ern lag bei etwa 3,5 Jahren. Seitdem hat sich einiges getan. In unserem Lungenzentrum hier in Gießen untersuchen wir die Funktion und Wirkungsweise spezifischer Substanzklassen, die eine maßgebliche Rolle im zentralen Signalweg der Blutdruckregulation spielen. Darunter sind Medikamente, die inhaliert werden können, wie Prostacyclin-Analoga. Sie wirken daher direkt in der Lunge und erweitern die Gefäße. Oral verabreichte Substanzen, wie Phosphodiesterase PDE 5-Hemmer, Endothelinrezeptorblocker oder Stimulatoren der löslichen Guanylatzyklase wirken direkt in der Lungenstrombahn und führen so zu einer Gefäßerweiterung. Diese können einzeln oder auch in Kombination verabreicht werden. Dadurch haben wir es geschafft die mittlere Überlebenszeit der Patienten auf etwa acht Jahre zu verlängern. Das ist ein klarer Fortschritt und für die Patienten eine deutlich bessere Prognose.

Prof. Schermuly zum Stand der Forschung:

Vor kurzem haben wir mit unserer Partner-Forschungsgruppe aus Lhasa eine groß angelegte Studie mit mehreren Tausend Patienten durchgeführt. Es ist extrem aufwändig das komplette Genom der Patienten zu sequenzieren. Wir haben bereits erste Hinweise welche Gene spannende Targets für Medikamente bieten. Wir werden also in Zukunft durchaus über spektakuläre Ergebnisse berichten können.

Welche Forschungsprojekte treiben Sie in ihrer Forschungsgruppe aktuell voran?

Prof. Schermuly: Besonders interessant ist der Aspekt der Hypoxie – also ein Sauerstoffmangel in den Gefäßen. Eine Pulmonale Hypertonie kann auch in Folge von zu wenig Sauerstoff entstehen. Das bedeutet aber im Umkehrschluss, dass wir alle in 3.000 Meter Höhe eine Pulmonale Hypertonie ausbilden, je nachdem wie lange wir uns in dieser Höhe aufhalten. Wir wollen verstehen warum manche Menschen in großer Höhe leben können und diese Krankheit nicht ausbilden, während andere Menschen sofort einen Lungenhochdruck erlangen. Aus diesem Grund arbeiten wir schon seit vielen Jahren mit den Universitäten Lhasa in Tibet und Bishkek in Kirgistan zusammen. Denn wir vermuten, dass auch genetische Faktoren an der Ausprägung dieser Krankheit beteiligt sind. Wenn wir verstehen warum und welche Gene verantwortlich sind, können wir lernen wie wir unsere Patienten hier therapieren können damit diese Erkrankung unterdrückt wird oder gar nicht erst ausbricht. Um dies besser untersuchen zu können, haben wir ein spezifisches Hypoxie-Mausmodell entwickelt. Hier können wir erste Substanzen auf ihre Wirksamkeit testen oder spezifische Gene identifizieren, die für die Krankheit relevant sind. Dies ist ein wichtiger Aspekt in der Translationalen Medizin indem man bildgebende Verfahren sowie zell- und molekularbiologischen Untersuchungen im Tiermodell anschließend auf den Menschen anwenden kann. Die Ergebnisse im Mausmodell sollten natürlich auch klinische Relevanz erhalten. Daher arbeiten wir mit großen Transplantationszentren zusammen, um aus menschlichem Lungengewebe Zellen zu isolieren. Hier erfahren wir weitere wichtige Zusammenhänge, um diese Krankheit immer besser zu verstehen.

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