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.

Ein einzelner Laborwert in sechs Kilo Akten, kann die Lösung bringen

Am Zentrum für unerkannte und seltene Erkrankungen (ZusE) am Uniklinikum Marburg finden Betroffene Hilfe bei Prof. Jürgen Schäfer.

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Den weniger privilegierten Menschen dieser Welt helfen

DFG Präsidentin Prof. Dr. Katja Becker hat ihr Forscherleben vor allem einem Ziel gewidmet: neue Wirkstoffe und Diagnostika gegen armutsassoziierte und vernachlässigte Infektionskrankheiten zu entwickeln.

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Nasale Langzeit-Inhalation: Die Atemwege im Schlaf therapieren

Millionen Menschen mit chronischen Atemwegserkrankungen gehören zur Corona-Risikogruppe. Eine neue Inhalationsmethode, die gerade in Marburg entwickelt wird, hat Potenzial als innovative Therapiemöglichkeit.

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Volksbank Mittelhessen: Optimale Beratung für Healthcare-Startups

Am Anfang einer Existenzgründung steht eine gute Idee. Aber sie ist nur ein Aspekt zum Unternehmenserfolg. Im Interview erklärt Jens Fürbeth von der Volksbank Mittelhessen, was gute Finanzberatung für Healthcare-Startups ausmacht.

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Finanzspritze für Insektenbiotechnologie

Die Insektenforschung ist eine Gießener Erfolgsstory. Experten versprechen sich davon innovative Lösungen für globale Herausforderungen. Das Land Hessen stellt nun weitere Fördermittel für die Region bereit.

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Eine Mausefalle für die Fresszellen

Die neue MacTRAP Mauslinie ermöglicht Forschern die bisher verborgen gebliebenen Nieren-Makrophagen näher zu untersuchen. Somit eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Diagnose von entzündlichen Erkrankungen.

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Ein einzelner Laborwert in sechs Kilo Akten, kann die Lösung bringen

Er ist der deutsche „Dr. House”. Auf seinem Schreibtisch landen jeden Tag schwierige Fälle von Patienten auf der verzweifelten Suche nach einer Diagnose. Im Interview erläutert Prof. Dr. Jürgen Schäfer, Leiter des Zentrums für unerkannten und seltenen Erkrankungen am Uniklinikum Marburg, die Detektivarbeit bei der Suche nach einer Diagnose für komplexe Krankheitsbilder.

Was macht ein Zentrum für unerkannte und seltene Erkrankungen anders als andere?

Prof. Jürgen Schäfer: Wir machen nichts anderes als andere Ärzte in ganz Deutschland und wir sind auch keine besseren Ärzte, – und schon gar keine Dr. Houses. Den Luxus den wir hier am Uniklinikum in Marburg allerdings haben ist der, dass wir die Freiräume und die Zeit zugestanden bekommen, die notwendig sind um schwierige Fälle akribisch durchzuarbeiten. Wir haben auch die Labor- und IT- Unterstützung, die für uns sehr wichtig sind. Wenn wir Erkrankungen vor uns haben, die weltweit vielleicht ein- oder zweimal beschrieben sind, dann brauchen wir leistungsstarke IT-Unterstützung, die uns die Daten liefern, die vielleicht irgendwo in Südamerika einmal publiziert wurden.

Da spielt auch Künstliche Intelligenz eine Rolle, da sie unsere Tätigkeiten in absehbarer Zeit enorm erleichtern wird. Hier spielt für uns auch die e-Health Initiative eine große Rolle, die bereits Herr Stefan Grüttner als hessischer Sozialminister ins Leben gerufen hat und nun konsequent fortgesetzt wird. Auch die Tatsache, dass wir seit diesem Jahr in Marburg eine spezielle Professur für künstliche Intelligenz in der Medizin mit dem weltweit bekannten KI-Pionier Prof. Dr. Martin Hirsch einrichten konnten, ist für die „Seltenen“ mit viel Hoffnung verbunden. Wir haben auch den Vorteil, dass wir ein klinisches Forschungslabor zur Verfügung haben und einen niedrigschwelligen Zugang zu fast allen Forschergruppen unserer Universität, so dass wir mit deren Hilfe auch recht komplexe Probleme lösen können. Denn wenn wir es schaffen auf den Mond zu fliegen, dann sollten wir auch in der Lage sein herauszufinden, woran ein Mensch leidet. Und wie wichtig eine gute Diagnostik ist, sowohl für den Betroffenen als auch für die gesamte Gesellschaft, erleben wir gerade in Zeiten von Corona. Ob solche Einrichtungen wie unser ZusE dauerhaft bestehen können, steht und fällt jedoch mit der Verankerung in Versorgungsplänen und einer fairen Kostenerstattung durch die Kostenträger. Dies ist selbst nach 7 Jahren erfolgreicher ZusE-Arbeit noch immer nicht der Fall, obwohl wir und auch die politisch Verantwortlichen wissen, wie wichtig solche Einrichtungen für viele Menschen sind.

„Wir sind weltweit wahrscheinlich die einzige Universitätsklinik, die ein Zentrum aufgrund von einer Lehrveranstaltung aufgebaut hat.”

Prof. Dr. Jürgen Schäfer

Wie ist das Zentrum denn entstanden?

Prof. Jürgen Schäfer: Das kam alles eher zufällig auf uns zu. Seltene Erkrankungen haben mich schon immer interessiert. Deshalb habe ich auch 4 Jahre lang an den National Institutes of Health (NIH) in den USA als Wissenschaftler gearbeitet und bin froh an einer exzellenten Universitätsklinik weiterhin auch Forschung betreiben zu können. Hier habe ich das Glück, dass ich als Stiftungsprofessor der „Dr. Reinfried Pohl Stiftung“ auch Freiräume und Unterstützung habe, um auch innovative Lehrkonzepte zu entwickeln und auszuprobieren. Im Grunde genommen hat alles mit einer kleinen Lehrveranstaltung mit dem Titel „Dr. House revisited – oder: Hätten wir den Patienten in Marburg auch geheilt?” angefangen. Im Rahmen dieses Seminars nutze ich die bei Studierenden beliebte Fernsehserie „Dr. House“ quasi als Türöffner, um sie für seltene Erkrankungen und Diagnosefindungsstrategien zu begeistern. Für dieses Lehrformat, das wir zwischenzeitlich auch wissenschaftlich ausgewertet haben, wurde ich 2010 mit dem „Ars Legendi Preis“, dem höchsten Lehrpreis für Medizinlehrende, vom medizinischen Fakultätentag (MFT) und dem deutschen Stifterverband ausgezeichnet. Das etwas ungewöhnliche Seminar hat aber nicht nur den Studierenden gut gefallen, sondern hat auch ein enormes Medieninteresse geweckt. Nachdem ich dann auch noch im deutschen Ärzteblatt plötzlich zum „deutschen Dr. House“ ernannt wurde und im Jahr 2013 mit dem „Pulsus Award“ als Arzt des Jahres ausgezeichnet wurde, kamen aus der ganzen Republik Anfragen von verzweifelten Patienten, die dringend Hilfe benötigten. Unsere damalige Geschäftsführung mit Prof. J. Werner, H. Thiemann und G. Weiß unterstützten mich in dieser Situation nach besten Kräften und gründeten dann Ende 2013 das Zentrum für unerkannte Krankheiten (ZuK, jetzt: Zentrum für unerkannte und seltene Erkrankungen (ZusE) am Uniklinikum Marburg. Dafür, dass man mich damals nicht alleine mit tausenden von Anfragen hat sitzen lassen, sondern aus der Not heraus ein, in seiner Art bundesweit einmaliges Zentrum gründete, bin ich heute noch dankbar. Die Tatsache, dass an einer renommierten, fast 500 Jahre alten Universitätsklinik ein völlig neuartiges Zentrum nur aufgrund einer Lehrveranstaltung für Medizinstudierende gegründet wurde, dürfte weltweit einmalig sein.

„Hessen ist eine extrem forschungsstarke Region.”

Prof. Dr. Jürgen Schäfer

Wie viele Patientenanfragen wenden sich an Sie?

Prof. Jürgen Schäfer: Wir erhalten im Jahr etwa 1.000 Patientenanfragen. Insgesamt haben wir bisher knapp 9.000 Patientenanfragen bekommen. Manche Anfragen lassen sich leicht lösen, bei anderen Anfragen beißen aber auch wir uns über Tage hinweg die Zähne aus. Wir verbringen sehr viel Zeit mit der Sichtung von Befunden. Wegen der Vielzahl von Anfragen müssen wir darauf bestehen, dass die Anfragen von den behandelnden Ärzten mit einer Beschreibung der genauen Probleme an uns geschickt werden. Eine ausführliche Anamnese, also eine genaue Erhebung der Patientengeschichte, ist ein wesentlicher Bestandteil unserer Arbeit. Eine ganz wichtige Funktion haben bei uns die ZusE-Teambesprechungen, mit denen wir die kompliziertesten Fälle in einer Gruppe erfahrener Kollegen und Kolleginnen besprechen. In dem Team sind dann fast alle Schwerpunkte vertreten, – von der Allgemeinmedizin, Labormedizin, Kardiologie, Endokrinologie, Nephrologie, Neurologe u.a. bis hin zur Psychosomatik, die bei uns eine ganz wichtige Rolle inne hat. Manchmal schicken uns die anfragenden Ärztinnen und Ärzte mehrere Aktenordner vollgepackt mit Arztbriefen und Befunden zu. Dann brauchen wir manchmal tagelang alleine für die Aufarbeitung, weil wir uns jeden einzelnen Laborwert anschauen müssen. Denn manchmal ist es wirklich nur ein einzelner Laborwert in sechs Kilogramm Papier, der dann die Lösung für die Erkrankung gibt und nicht überblättert werden darf. Aufgrund dessen sind aber auch die Wartezeiten unerträglich lange und das ist sowohl für die Patienten als auch für uns eine große Belastung. Wir bitten auch die Patienten zunächst die heimatnahen Universitätskliniken zu kontaktieren oder aber nahegelegen Zentren für seltene Erkrankungen, die sich im SE-Atlas finden lassen. Gerade für unsere Arbeit wäre eine elektronische Patientenakte, die einen raschen Überblick über alle bislang erhobenen Befunde erlaubt, eine große Hilfe.

Welcher Patientenfall hat Sie besonders beeindruckt?

Prof. Jürgen Schäfer: Fälle die mich wirklich belasten, sind Patientenschicksale die eigentlich verhindert hätten werden können, wenn man nur früh genug die richtige Diagnose gestellt hätte. Ein Patient ist für mich in lebhafter und schmerzhafter Erinnerung geblieben. Er kam zu uns nahezu blind und taub, mit extremer Herzschwäche und eigentlich todkrank. Am Ende der Untersuchung stellte sich heraus, dass die Ursache seiner Krankheit eine Vergiftung durch eine kaputte Hüftkopfprothese war. Er hatte eine Metall-Hüftkopfprothese als Ersatz für eine gebrochene Keramik-Prothese erhalten. Die verbliebenen Keramiksplitter zerstörten den Metallkopf und so kam es zu einer schweren Metallvergiftung, an der unser Patient (und in der Folge auch viele andere) fast gestorben wäre. Nachdem die defekte Hüftkopfprothese ausgewechselt wurde, hat sich der Patient erfreulicherweise einigermaßen erholt und diese lebensbedrohliche Situation überstanden. Solche Schicksale, die das Leben von Patienten gefährden und die im Grunde gar nicht erst hätten passieren dürfen, berühren selbst altgediente Klinikärzte, die eigentlich schon fast alles gesehen haben.

Warum ist so ein Zentrum gerade in Mittelhessen so erfolgreich?

Prof. Jürgen Schäfer: Auch in anderen Bundesländern gibt es solche Zentren, die nicht minder erfolgreich sind. Allerdings würde ich – auch in meiner Eigenschaft als „Botschafter Mittelhessens“ – schon darauf hinweisen wollen, dass Hessen und insbesondere auch gerade Mittelhessen eine extrem forschungsstarke Region im Bereich der Medizin ist. Mittelhessen liegt nicht nur im Herzen Deutschlands, sondern hat mit über 71.000 Studierenden an drei Hochschulen – Justus-Liebig-Universität, Philipps-Universität Marburg und Technische Hochschule Mittelhessen – die höchste Studierendendichte deutschlandweit vorzuweisen (siehe: ). Wir haben unglaublich tolle Schwerpunkte in unserer Region, wie zum Beispiel ein ‚Excellence Cluster Cardio-Pulmonary System‘ in Gießen, ein Hochsicherheitslabor der Sicherheitsstufe S4 für hochpathogene Viren in Marburg, mehrere Max-Planck Institute, Sonderforschungsbereiche und eine forschungsstarke Pharma sowie optische Industrie. Zudem ist die Universitätsklinik Gießen und Marburg (UKGM) eine der größten Uni-Kliniken in ganz Deutschland. Es sind in der Region sehr viele namhafte Ärzte und renommierte Forscher tätig und da die Universitätsmedizin auch den Versorgungsauftrag eines städtischen Klinikums mit erfüllt, steht hier der Patient seit jeher im Mittelpunkt und wird auf höchstem Niveau versorgt.

Wir haben auch mit der Technischen Hochschule Mittelhessen einen tollen Verbund, das heißt wir haben vor Ort eine Vernetzung von Strukturen, die man anderswo in Deutschland lange suchen muss. Vorteilhaft ist dabei, dass wir – anders als in vielen Mega-Metropolen, die natürlich auch solche Strukturen aufzuweisen haben – in Mittelhessen ein familiäres Umfeld haben, allerorts auf offene Türen und große Hilfsbereitschaft trifft. Zusätzlich haben wir auch mit vielen Unternehmen wie beispielsweise CSL Behring traditionell eine sehr enge Verknüpfung im Forschungsbereich und in der Therapie. Die Tatsache, dass auch politisch mehr Kooperation statt Konkurrenz unter Universitäten gefördert wird, kommt dabei unserer Region ganz besonders zugute, – es liegt an uns, das Beste draus zu machen.

Hören Sie in Ergänzung zu diesem Interview auch unsere Podcast-Folge mit Prof. Schäfer: Seltene Erkrankungen: „Dr. House“ ermittelt.

Den weniger privilegierten Menschen dieser Welt helfen

Sie ist Biochemikerin, Medizinerin und seit Januar 2020 auch Präsidentin der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Prof. Dr. Katja Becker hat ihr Forscherleben vor allem einem Ziel gewidmet: neue Wirkstoffe und Diagnostika gegen armutsassoziierte und vernachlässigte Infektionskrankheiten zu entwickeln. Davor war sie vor allem als Koordinatorin des LOEWE-Zentrum DRUID tätig. Im Interview spricht die Naturwissenschaftlerin über ihre Motivation, ihre wissenschaftlichen Erfolge und warum Mittelhessen ein guter Forschungsstandort ist.

Warum haben Sie sich entschieden Ihr Leben der Forschung über armutsassoziierten und vernachlässigten Krankheiten zu widmen?

Prof. Katja Becker: Mein Leben lang habe ich mich schon für die Belange von Menschen engagiert, die nicht zu den privilegierten Gruppen auf unserer Welt gehören. Ich wollte auch immer Ärztin werden und habe deshalb Medizin an der Universität Heidelberg studiert. Und schon als Studentin war ich viel unterwegs zum Beispiel auf den Freundschaftsinseln und mit dem Flying Doctors Service in Australien. Ich hatte dann Gelegenheit meine Doktorarbeit im Bereich der Malariaforschung durchzuführen und habe in Kliniken in Ghana und Nigeria gearbeitet. Als ich die Menschen in diesen Ländern näher kennengelernt habe, wurde mir schnell klar, dass ich mich dieser Thematik gerne noch stärker widmen möchte. Daher gab es für mich eigentlich nur zwei Möglichkeiten: entweder vor Ort zum Beispiel in einer Klinik in Afrika zu engagieren oder in die Wissenschaft zu gehen und über Infektionskrankheiten zu forschen. Als mir dann in Heidelberg eine Habilitationsstelle in der Biochemie angeboten wurde, war für mich der Weg in die Wissenschaft gebahnt. Und Forschung macht mir einfach auch Spaß, vor allem der Austausch mit vielen Menschen.

Was würden Sie als die wichtigsten Forschungsergebnisse in Ihrer wissenschaftlichen Laufbahn bezeichnen?

Prof. Katja Becker: Im Prinzip habe ich drei größere Forschungslinien verfolgt. Das Grundmotiv, das allem zugrunde liegt, ist der zelluläre Stoffwechsel und das Gleichgewicht zwischen oxidativem Stress und antioxidativer Kapazität. Durch oxidativen Stress werden Sauerstoffradikale erzeugt, die permanent auf unseren Körper und auf unsere Zellen einwirken. Dagegen haben Zellen eine ganze Reihe von antioxidativen Schutzmechanismen etabliert. Wenn man dieses Gleichgewicht stört, kann man sehr empfindliche Stellen bei schnell wachsenden und sich schnell teilenden Zellen wie Tumorzellen oder Infektionserreger treffen. Damit werden neue Wege für die Entwicklung von Medikamenten gegen Krebs oder Infektionserreger eröffnet. Zum einen konnten wir in dem Modellorganismus Drosophila melanogaster, der Taufliege, den Stoffwechsel sehr gut charakterisieren und dort einen Schlüsselpunkt des Redox-Stoffwechsels identifizieren. Das zweite Ergebnis, über das ich mich besonders freue, ist die grundlegende Charakterisierung des Redox-Stoffwechsels der Malaria-Parasiten. Und das dritte Ergebnis basiert eigentlich auf einer Studie die wir in Ghana und Nigeria mit unternährten Kindern durchgeführt haben. Wir konnten zeigen, dass diese Kinder, die überall Ödeme entwickeln, eine ganz stark reduzierte antioxidative Kapazität haben. Wenn man diesen Kindern das wichtige antioxidative Molekül Glutathion gibt, kann man ihnen das Leben retten.

Welche Vorteile bietet die Region Mittelhessen für Ihre Forschung?

Prof. Katja Becker: Um neue Medikamente zu entwickeln, benötigt man quasi ein ganzes Arsenal an Methoden von der Zellkultur, zur Molekularbiologie, zur Synthetisierung der neuen Wirkstoffe. Alle diese Kompetenzen müssen sehr eng ineinandergreifen, damit die komplette Entwicklungskette effizient funktioniert. Dazu kommt dann der translationale Aspekt: Wenn man in die klinische Phase der Medikamententestung gehen möchte, braucht man idealerweise Partner aus der Wirtschaft, die sich für das Thema interessieren. Wir finden diese Kombination hier in der Region Hessen. Ein wichtiger Faktor ist auch das Interesse und das Engagement der Politik hier in Hessen für dieses Thema. Dazu ist die Region ein starker Wirtschaftsstandort und ein wichtiger Standort für die Pharma-Industrie. Im LOEWE-Zentrum DRUID haben wir zum Beispiel ein Konsortium mit 25 Arbeitsgruppen an verschiedenen Standorten in Gießen, Marburg, Frankfurt und Langen.

Was ist der Forschungsschwerpunkt des LOEWE-Zentrum DRUID?

Prof. Katja Becker: Wir arbeiten hauptsächlich an der tropischen Malaria und am Malaria Erreger Plasmodium falciparum. Daran sterben jedes Jahr weltweit immer noch etwa eine halbe Million Menschen, darunter fast ausschließlich Kinder unter fünf Jahren. Wir versuchen beim Malariaerreger neue Zielmoleküle für die Medikamentenentwicklung zu charakterisieren. Zum Beispiel klären wir die dreidimensionale Struktur der Enzyme, die für das Überleben des Parasiten essenziell sind, um dagegen sehr spezifisch Hemmstoffe zu entwickeln. Wir wollen eine Achillessehne des Parasiten erwischen. Das ist, was man unter rationale Medikamentenentwicklung versteht.

„Mittelhessen ist ein starker Wirtschaftsstandort. Man braucht idealerweise Partner aus der Wirtschaft und Engagement aus der Politik, wenn man in die klinische Phase der Medikamententestung gehen möchte. Und diese Kombination findet man hier in der Region Hessen.”

Prof. Dr. Katja Becker

Was sind die wichtigsten Aspekte, damit solche Projekte auch künftig erfolgreich sind?

Prof. Katja Becker: Ich wünsche mir, dass wir unsere Netzwerke sowohl national als auch international weiter ausbauen können. Zur Zeit stehen wir vor sehr großen und komplexen globalen Herausforderungen, wie dem Klimawandel und den Migrationsströmen. Diese sind eigentlich nur in einem internationalen oder globalen Kontext überhaupt zu bearbeiten. Wenn man an die vernachlässigten tropischen Infektionskrankheiten denkt, über die wir im LOEWE-Zentrum DRUID arbeiten, betreffen diese Erkrankungen mehr als eine Milliarde Menschen auf der Welt. Das ist einfach eine globale Lage, die auf uns zukommt und auf die wir uns sehr sehr gut vorbereiten müssen. Die Aufgabe von uns Wissenschaftlern in diesem Kontext ist es Studien durchzuführen, Ergebnisse zu liefern und der Politik beratend zur Seite zu stehen. Deswegen hoffe ich, dass wir viele neue Ziel-Moleküle für die Medikamentenentwicklung identifizieren und charakterisieren können und dadurch unsere Projekte Marktreife erlangen und letzendlich den Patienten zugute kommen. Um die Langfristigkeit solcher Projekte zu gewährleisten, brauchen wir einerseits Forschungsmittel und andererseits einen sehr guten wissenschaftlichen Nachwuchs. Nur durch die enge Vernetzung von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft und durch Kooperation werden wir in der Lage sein die globalen Problemen zu lösen, mit denen wir im Moment konfrontiert sind.

Lesen Sie als Ergänzung zu diesem Interview auch diesen Beitrag.

Hören Sie auch unsere Podcast-Folge mit Prof. Becker: Vernachlässigte Tropenkrankheit: Malaria.

Nasale Langzeit-Inhalation: Die Atemwege im Schlaf therapieren

Millionen Menschen mit chronischen Atemwegserkrankungen wie Asthma und COPD gehören im Rahmen der Corona-Pandemie zur besonders gefährdeten Risikogruppe. Den besten Schutz bietet eine optimal eingestellte Therapie der entzündeten Lungenbereiche – und die könnte durch die Nasale Langzeit-Inhalation, die gerade in Marburg entwickelt wird, einen innovativen Schub erfahren.

Erst spürt man nur ein leichtes Ziehen in der Brust, dann breitet sich ein Engegefühl im ganzen Brustkorb aus, die Atmung beschleunigt sich und das Herz schlägt schneller. Einsetzende Panik wirkt als ein zusätzlicher Verstärker der Beschwerden. Wer das bedrohliche Gefühl der Atemnot kennt, möchte es nie wieder erleben.

Viele Patienten mit chronischen Erkrankungen der Lunge leben jedoch mit der Angst, von einem auf den anderen Moment keine Luft mehr zu bekommen. Unter den Volkskrankheiten Asthma oder COPD zum Beispiel leiden in Deutschland schätzungsweise 15 Millionen Menschen. Der Druck, den diese Menschen ohnehin verspüren, wächst gerade nochmal deutlich: Denn sie gehören zur Corona-Risikogruppe und müssen im Falle einer Infektion mit einem schweren Verlauf rechnen.

Die Grenzen der herkömmlichen Inhalationstherapie

Bestimmte Medikamente sind für chronische Atemwegspatienten im fortgeschrittenen Krankheitsstadium lebenswichtig. Die meist inhalativ verabreichten Wirkstoffe führen u.a. zu einer Weitung der Bronchien – das verschafft ihnen im Notfall schnell Luft und verhindert langfristig weitere Atemnotattacken. Die inhalative Verabreichung soll dabei garantieren, dass der jeweilige Wirkstoff schnell an sein Ziel gelangt: in die kleinsten Verästelungen der Lunge, in denen sich das Krankheitsgeschehen abspielt.

Menschen leiden in Deutschland an Asthma oder COPD

In der Realität stehen diesem Ziel jedoch einige Hürden im Weg: Die Anwendung der kleinen Inhalationssysteme (Dosieraerosole), mit deren Hilfe die Patienten den Wirkstoff meist zwei- bis dreimal täglich inhalieren, ist äußerst fehleranfällig. Erschwerend hinzu kommt der lange Weg, den die winzigen Wirkstoffteilchen vom Mund in die kleinen Atemwege zurücklegen müssen. “Das, was die Patienten an Medikament inhalieren, und das, was schlussendlich in der Lunge ankommt, ist vergleichsweise zu wenig”, sagt Prof. Dr. Ulrich Koehler von der Klinik für Innere Medizin, Lungenheilkunde und Schlafmedizin in Marburg. Wer zudem jeden Tag mehrere Medikamente einnehmen soll, verliert schon mal den Überblick oder vergisst an beschwerdefreien Tagen die Einnahme.

In der Summe stellt die Inhalationstherapie also erhebliche Anforderungen nicht nur an die koordinativen Fähigkeiten, sondern auch an die kontinuierliche Mitarbeit der Patienten. Die Folge ist eine schwankende Dosierung des Wirkstoffs, die den Erfolg der Behandlung erheblich gefährden kann.

Die Möglichkeiten der Nasalen Langzeit-Inhalation

Wie also lässt sich die Inhalationstherapie zum Wohle der Patienten optimieren? Auf der Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten findet eine Forschergruppe der Universität Marburg (Prof. U. Koehler), der Technischen Hochschule Mittelhessen (Prof. V. Gross und Prof. K. Sohrabi) sowie der Thora Tech GmbH (Dr. A. Weissflog) eine überraschende Antwort: Nach dem Konzept der nasalen Langzeit-Inhalation sollen die Patienten zukünftig über die Nase inhalieren – und zwar im Schlaf: „Es geht darum, die Nachtphase auszunutzen und die Patienten besser auf den Tag vorzubereiten“, sagt Prof. Koehler (rechts im Bild).

Der Theorie der Forscher zufolge bietet die Schlafphase der Patienten beste Voraussetzungen für den Erfolg der Inhalationstherapie. Das hat mehrere Gründe: Zum einen ist in der Nacht ausreichend Zeit vorhanden, um – nach dem Prinzip long-time/low-dose – wenig Medikament über einen längeren Zeitraum zu verabreichen. Das könnte die Nebenwirkungen reduzieren helfen und die Patienten entlasten, die tagsüber mehrfach Ihre Medikamente inhalieren müssen. Zum anderen sind die Symptome in der Nacht und am frühen Morgen oft besonders stark ausgeprägt, wenn die Atemwege eng werden und sich vermehrt Schleim in der Lunge angesammelt hat. Vor diesem Hintergrund lässt sich möglicherweise durch die nächtliche Einnahme der Medikamente den Beschwerden direkt entgegenwirken.

So funktioniert die nächtliche Inhalation über die Nase

Entscheidend für den Erfolg der Therapie wird aber eine andere Frage sein: Gelingt es den Forschern, den Wirkstoff mithilfe der neuen Methode besser zu dosieren bzw. im Zielbereich der kleinen Atemwege zu deponieren? Die Lösung dieses Problems liegt dabei in der Kombination der Inhalation mit einer bereits etablierten Therapie. Denn die neue Methode ist erst einmal primär für Patienten mit einer schwergradigen COPD vorgesehen. Diese Patienten sind bereits mit Sauerstoff und vor allem mit einer nächtlichen Beatmung (BIPAP = biphasic positive airway pressure) versorgt.

BIPAP ist eine bereits etablierte Beatmungstherapie, die die Patienten bei der Atmung unterstützt. Mithilfe eines maschinell erzeugten Überdrucks werden die Atemwege geöffnet und die Atemmuskulatur entlastet. Das Besondere an der Nasalen Langzeit-Inhalation fasst Prof Koehler so zusammen: „Wir kombinieren das Staudruckverfahren mit der inhalativen Therapie. Mit Staudruck werden die Atemwege geschient und dann wird mithilfe eines Verneblersystems das Medikament appliziert. Durch diese Kombination kommen wir viel tiefer in die Lungenperipherie hinein als das bisher der Fall war. Mit Staudruck ist der Weg über die Nase ideal.“

Die Wirksamkeit muss sich im Alltag der Patienten zeigen

Das ambitionierte Forschungsprojekt ist nun an einem entscheidenden Punkt angekommen: In weiteren Untersuchungen soll die Wirksamkeit der Nasalen Langzeit-Inhalation weiter nachgewiesen werden. Dabei lassen sich nicht nur bronchialerweiternde Wirkstoffe über die nasale Inhalation verabreichen. Auch Kortison, Antibiotika und die Feuchtinhalation von Sole sind auf diesem Wege applizierbar. Die NLI birgt also großes Potenzial für eine intelligente und automatisch gesteuerte Medikation, die die Versorgung der Patienten auf ein neues und besseres Niveau heben könnte.

Auch die Frage nach der Therapietreue der Patienten – die sogenannte Compliance – rückt nun immer mehr in den Vordergrund: Nehmen die Patienten die neuartige Therapie in ihrem Alltag an und verbessert sich dadurch die Compliance? „Denn nur dann, wenn sich die Betroffenen selbst überzeugen lassen, dass es ihnen hilft,” weiß auch Prof. Koehler „kann eine Therapie wie die NLI erfolgreich sein.“

Wenn das gelingt, könnte die Nasale Langzeit-Inhalation schon bald ihren Weg in den Alltag der Patienten finden – und die Idee vom gesunden Schlaf für die Betroffenen noch einmal deutlich an Bedeutung gewinnen.

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Volksbank Mittelhessen: Optimale Beratung für Healthcare-Startups

Ob neue Medical Apps, Diagnostika oder Wearables– im Medizinbereich gilt: Am Anfang einer Existenzgründung steht eine gute Idee. Aber sie ist nur ein Aspekt, der zum Unternehmenserfolg führt. Im Interview erklärt Jens Fürbeth, Bereichsleiter Gewerblicher Mittelstand und Mitglied des Direktoriums der Volksbank Mittelhessen, was gute Finanzberatung für Healthcare-Startups ausmacht und wie das Expertenteam der Volksbank jungen Unternehmern auf die Sprünge hilft.

Welche Rolle spielt der Healthcare-Bereich für die Volksbank Mittelhessen – und für die Region an sich?

Jens Fürbeth: Wir erhalten insgesamt pro Jahr circa 250 Anfragen, aus denen ungefähr 130 Förderungen entstehen. Mehr als ein Viertel davon stammen aus der Healthcare-Branche. Das Gesundheitswesen ist also ein wesentliches Standbein und entscheidender Faktor für uns und die Region. Zudem ist die Branche in Mittelhessen dank vieler Partner, mittelhessischer Initiativen und der Organisationen für Gesundheits- und Gründungsförderung sehr prosperierend. Wir sehen ein gewaltiges Potenzial für den gesamten Sektor und bauen daher unsere Kapazitäten weiter aus: In Zukunft werden wir unser Team um 50 Prozent – also fast zehn Mitarbeiter – aufstocken.

Förderungen pro Jahr

Insgesamt erhält die Volksbank Mittelhessen pro Jahr circa 250 Anfragen, aus denen ungefähr 130 Förderungen entstehen. Mehr als ein Viertel davon stammen aus der Healthcare-Branche.

Was macht die Startup-Förderung für Healthcare-Unternehmen bei der Volksbank so besonders?

Jens Fürbeth: Unser Markenzeichen ist der persönliche Ansatz. Wir wollen sowohl den Menschen als auch seine Idee genau kennenlernen. Im ersten Beratungsgespräch geht es uns also nicht nur um das Konzept, sondern auch um Fragen wie: Wer steckt hinter der Idee? Was waren die Beweggründe? Wir wollen wissen, ob es eine ähnliche Idee schon gibt oder ob der Kunde etwas ganz Neues aufbauen will. Unser Anspruch ist es, ein Ansprechpartner auf Augenhöhe zu sein – menschlich und fachlich. Unsere Kunden wissen es sehr zu schätzen, dass wir als Berater medizinisches Knowhow und Branchenkenntnisse mitbringen. Wir verstehen uns als Partner, der die Bedürfnisse und Herausforderungen im Healthcare-Bereich einschätzen kann.

Welche Expertise bieten Sie Healthcare-Startups?

Jens Fürbeth: Die Existenzförderung gehört natürlich zum Kerngeschäft einer mittelständischen Bank. Wir gehen jedoch noch einen Schritt weiter: Unsere Abteilung medService ist speziell auf die Bedürfnisse der Gesundheitsbranche zugeschnitten und berät Ärzte, Apotheker, Krankenhausmanager sowie junge Unternehmen und Gründer – und das bereits seit 13 Jahren. Unsere Erfahrung und gute Vernetzung mit Partnern in der Region, die zusätzliche Unterstützung oder spezielles Fachwissen bieten, ist für Healthcare-Startups ebenfalls sehr hilfreich.

Welchen speziellen Herausforderungen müssen sich Healthcare-Startups stellen?

Jens Fürbeth: Medizinprodukte unterliegen zu Recht strengen Anforderungen und Richtlinien. Entsprechende Zertifizierungen zu erlangen, nimmt in der Regel sehr viel Zeit in Anspruch. Viele Gründer unterschätzen diese langfristigen Kosten, die damit einhergehen. Bis ihr Produkt die regulatorischen Hürden überwunden, die Marktreife erlangt und Umsatz generiert hat, vergehen oft Jahre. Die richtige Art der Finanzierung ist daher genauso entscheidend wie die passenden Fördermittel zu finden und zu beantragen. Ohne Erfahrung kann das sehr verwirrend und kompliziert sein, uns ging es anfangs genauso. Jetzt können wir dieses Wissen optimal weitergeben.

Was fasziniert sie als Berater besonders an Ihrer Arbeit?

Jens Fürbeth: Es ist großartig mitzuerleben, wie aus einer Idee ein fertiges, marktfähiges Produkt entsteht, das unzähligen Menschen hilft und so einen Nutzen für die Allgemeinheit bietet, wie etwa ein Test im Gesundheitswesen. Konkrete Beispiele dürfen wir aufgrund des Bankgeheimnisses leider nicht nennen. Mich begeistert immer wieder, mit welchem Fleiß, Knowhow und Durchhaltevermögen die jungen Unternehmer an die Sache herangehen. Das zu unterstützen, ist meine größte Motivation.

Firmenporträt

Volksbank Mittelhessen

Die Volksbank Mittelhessen versteht sich als kompetenter und verlässlicher Partner in der Region. Die Förderung ihrer mehr als 200.000 Mitglieder ist seit mehr als 160 Jahren ihr wichtigster Auftrag. An ihren 80 Standorten halten 1.300 Mitarbeiter den direkten Kontakt zu den Menschen in Mittelhessen. Entsprechend ihrer genossenschaftlichen Werte berät die Bank ihre mehr als 340.000 Kunden solidarisch, partnerschaftlich und persönlich. Durch zahlreiche Projekte und Aktivitäten gehen von der Volksbank Mittelhessen und ihren Mitgliedern positive Impulse aus, die auf die ganze Region wirken.

Finanzspritze für Insektenbiotechnologie

Wirkstoffe für die Medizin, nachhaltigen Pflanzenschutz oder die industrielle Biotechnologie – all das und vieles mehr schlummert in Insekten und ihren Zellen. Um die Wissenschaftler bei ihren innovativen Vorhaben zu unterstützen, stellt das Land Hessen weitere Fördermittel zur Verfügung.

Die Insektenforschung in Gießen ist eine Erfolgsstory. So formulierte es Wissenschaftsministerin Angela Dorn als sie verkündete, dass die umfangreiche Förderung der Insektenbiotechnologie in Hessen weitergeht: Das Land stellt zusätzliche 1,5 Millionen Euro aus LOEWE-Mitteln bereit, um die Hälfte der Mehrkosten des Neubaus für das geplante Fraunhofer-Institut Bioressourcen in Gießen zu finanzieren. Bei einer Feierstunde des Gießener LOEWE-Zentrums Insektenbiotechnologie & Bioressourcen (ZIB) überreichte Ministerin Dorn auch den Förderbescheid zu der im Dezember beschlossenen Auslauffinanzierung des ZIB aus dem hessischen LOEWE-Programm zur Förderung von Spitzenforschung.

Wo die Insektenforschung brummt

„Aus einer einmaligen Förderung für den Aufbau einer Fraunhofer-Projektgruppe Bioressourcen an der Universität Gießen im Jahr 2009 wurde erst ein LOEWE-Schwerpunkt, dann das LOEWE-Zentrum”, erklärte Ministerin Dorn. „Dessen hervorragende Arbeit werden wir nun bis 2022 mit weiteren 5,8 Millionen Euro unterstützen. Insgesamt hat das Land Hessen bisher rund 67 Millionen Euro aus dem LOEWE-Programm für die Gießener Insektenforschung bewilligt.” Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen biotechnologische Methoden, um mithilfe von Insekten oder deren Zellen etwa neue Wirkstoffe für die Medizin (z.B. Bekämpfung antibiotikaresistenter Bakterien oder Heilmittel für chronisch infizierte Wunden), den nachhaltigen Pflanzenschutz (z. B. umweltfreundliche Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft) oder die industriellen Biotechnologie (z.B. biologische Konservierung von Lebensmitteln) zu entwickeln.

Moderne Infrastruktur inklusive Gewächshaus

Der viergeschossige Neubau kostet insgesamt rund 33 Millionen Euro und bietet Platz für Labore, Büros und ein Foyer. Auf dem Dach wird zudem ein Gewächshaus errichtet. Mehrkosten sind durch allgemein steigende Baukosten entstanden. „Der Neubau ist für die Institutsgründung und damit für die Verstetigung der mit LOEWE-Mitteln aufgebauten Forschungsressourcen am Standort Gießen von zentraler Bedeutung”, sagte Dorn. „Ich bin zuversichtlich, dass die Fraunhofer-Gesellschaft – so wie bisher – die andere Hälfte dieser Mehrkosten aus Bundesmitteln tragen wird, damit die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schnellstmöglich den Neubau mit seiner hochmodernen Infrastruktur beziehen können.“

Millionen Euro hat das Land Hessen bisher aus dem LOEWE-Programm für die Gießener Insektenforschung bewilligt

International renommiert: Insektenforschung aus Gießen

Auch Prof. Dr. Joybrato Mukherjee, Präsident der Justus-Liebig-Universität (JLU), zeigte sich erfreut darüber, dass die Übergabe dieses Zuwendungsbescheides im neuen Fraunhofer-Gebäude stattfand, das durch finanzieller Unterstützung des Landes Hessen gebaut wurde. „Mit der Etablierung des Institutsteils Bioressourcen des Fraunhofer Instituts IME am Standort Gießen, verbunden mit der Perspektive einer eigenständigen Fraunhofer-Einrichtung, hat die LOEWE-Förderung ein sichtbares und nachhaltiges Ziel erreicht”, sagte Mukherjee. „Ich bin dem Land Hessen außerordentlich dankbar für die langjährige Förderung dieses innovativen Forschungsgebietes. Nicht zuletzt durch diese Unterstützung ist die Gießener Insektenbiotechnologie auch international renommiert.“

Nachhaltige Lösungen für globale Herausforderungen

Prof. Dr. Andreas Vilcinskas vom Institut für Insektenbiotechnologie der JLU und der Fraunhofer-Projektgruppe Bioressourcen, der das LOEWE-Zentrum für Insektenbiotechnologie und Bioressourcen koordiniert, skizzierte die Bedeutung des Forschungsgebietes: „Invasive Arten wie Stechmücken, die neue Krankheitserreger einschleppen, biologischer Pflanzenschutz, der Erhalt der Biodiversität, die Produktion von Nahrungsmitteln für eine wachsende Weltbevölkerung – für alle diese globalen Herausforderungen suchen wir nach nachhaltigen Lösungen. Dank der Förderung des Landes Hessen und mit der Fraunhofer-Gesellschaft als Partner sind wir in Gießen auf dem besten Weg, eine internationale Spitzenposition in der Insektenbiotechnologie einzunehmen – in der Forschung und in der Anwendung.“

Eine Mausefalle für die Fresszellen

Durch die erfolgreiche Entwicklung einer genetisch modifizierten Mauslinie können nun Forscher aus der Universität Marburg wichtige Einblicke in die Aktivität von Nieren-Makrophagen gewinnen. Das ist ein sehr wichtiger Schritt auf dem Weg zur Früherkennung von vielen Nierenerkrankungen.

Makrophagen, auch als Fresszellen bekannt, sind spezialisierte Immunzellen, die eine zentrale Rolle bei vielen entzündlichen Vorgängen im menschlichen Körper spielen. Man findet sie überall in Geweben und Organen. In der Niere reagieren diese Zellen sehr sensibel auf Gewebeverletzungen und passen sich sehr rasch dynamischen Veränderungen in ihrer Umgebung an. Eine genaue Erfassung dieser Anpassungsvorgänge auf genetischer Ebene könnte sehr hilfreich bei der Untersuchung von Nierenerkrankungen sein. „Gerade deshalb finden Gewebs-Makrophagen in der Medizin besondere Beachtung“, sagt der Marburger Mediziner Prof. Dr. Ivica Grgic. Da diese Immunzellen im Nierengewebe unter mehr als zwei Dutzend anderen Zellarten verborgen sitzen, ist es eine besondere Herausforderung für Forscher ihre spezifische Aktivität von der Aktivität anderer Zellen zu unterscheiden. „Das macht es so schwierig, reine und unverzerrte Informationen über sie zu sammeln“, so Grgic. Um dieses Problem zu lösen haben er und sein Team zum ersten Mal eine Mauslinie entwickelt, die es ermöglicht, Makrophagen in der Niere nicht nur zu visualisieren, sondern auch den Zustand und Dynamik ihrer Genaktivität nahezu in Echtzeit zu erfassen. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden im Mai 2020 in „Scientific Reports“, einer Wissenschaftszeitschrift der Nature-Gruppe veröffentlicht. Neben Grgic Arbeitsgruppe und weiteren Wissenschaftlern der Philipps-Universität beteiligten sich Forscher der Universitäten Gießen, Würzburg und Heidelberg sowie aus den USA an der Studie. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Von Behring-Röntgen-Stiftung sowie weitere Geldgeber unterstützten die Forschungsarbeit finanziell.

MacTRAP Mäuse erlauben tiefe Einblicke in die Funktion von Nieren-Makrophagen

Die Forschungsgruppe entwickelte zunächst ein künstliches makrophagenspezifisches Genkonstrukt und generierte dann eine Mauslinie, die “MacTRAP” Linie, die dieses Gen ausbildet. Das synthetische Konstrukt kodiert für das ribosomale Protein L10a und den fluoreszierenden Farbstoffs eGFP, das die Identifikation des Genproduktes ermöglicht. L10a ist ein Bestandteil der Ribosomen und spielt eine wichtige Rolle, wenn Gentranskripte, sogenannte mRNAs, in Proteine umgesetzt werden. Diese hochinformativen Komplexe aus Ribosomen und mRNAs werden auch als Polysomen bezeichnet. Da ausschließlich Makrophagen das „eGFP-L10a“ Fusionsprotein herstellen, war es für das Forschungsteam möglich, mittels magnetischer Mikro-Kügelchen mit spezieller Antikörper-Ummantelung das beflaggte künstliche Protein zu „greifen“ und mitsamt den anhängigen, makrophagen-spezifischen Polysomen herauszuziehen. Somit konnten Kontamination und Verzerrung durch Genprodukte anderer Zelltypen desselben Organs verhindert werden.

Makrophagenveränderungen als Frühindikatoren von Nierenerkrankugen

Mit diesem neuen Verfahren konnte das Team ein hochauflösendes Profil der Makrophagen in der Niere herstellen und bessere Erkenntnisse über ihre biologischen Eigenschaften, Funktionen und Verhalten gewinnen. Veränderungen in den Genexpressionsmustern dieser Immunzellen zählen zu den am frühesten messbaren Anzeichen für Krankheitsprozesse. „Eine zellspezifische Erfassung von Genexpressionsänderungen bietet somit die Möglichkeit, frühzeitig und zielgerichtet in schädigende Vorgänge eingreifen zu können“, erläutert Erstautor Dr. Andreas Hofmeister, der an der Studie im Rahmen seiner Doktorarbeit bei Prof. Grgic maßgeblich beteiligt war.
„Es gibt für den TRAP-Ansatz ein großes Spektrum an Nutzungsmöglichkeiten nicht nur in der Niere, sondern auch in anderen Geweben und Organen wie zum Beispiel Lunge, Leber, Haut und Gefäßsystem, da das System organübergreifend funktioniert, und somit universell einsetzbar sein sollte“, erklärt Grgic. Die neuartige MacTRAP-Mauslinie ist bis dato „ausschließlich an der Philipps-Universität verfügbar und bislang auch nicht kommerzialisiert.“