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Forschungsgruppe

Individualisierte Medizin für Virale Infektionen

Opportunistische Infektionen stellen nach wie vor eine ernsthafte Bedrohung für immungeschwächte Personen, wie z. B. Transplantatempfänger, dar. Wir untersuchen opportunistische Herpesviren wie das Cytomegalovirus (CMV), indem wir einzigartige Technologien zur Echtzeitmessung des Viruswachstums entwickeln, die uns eine schnelle Identifizierung der antiviralen Aktivität von Primärproben und praktisch jeder Untergruppe von Immunzellen ermöglichen. Auf diese Weise können wir Risikopopulationen identifizieren und gezielte antivirale Therapien zur Behandlung und Vorbeugung von opportunistischen viralen Infektionen entwickeln. Während der COVID-Pandemie wurde unser Fachwissen im Bereich der Virusgenetik genutzt, um Pseudoviren zu klonen, die Varianten des SARS-CoV-2-Spike-Proteins exprimieren, um die Neutralisierungskapazität von Seren oder monoklonalen Antikörpern zu bewerten, und diese Technologie wird bei der Identifizierung von Korrelaten des Immunschutzes in geimpften oder rekonvaleszenten Bevölkerungsgruppen eingesetzt. Wir arbeiten mit lokalen und internationalen Teams von Ärzten und Epidemiologen zusammen und bieten technische Unterstützung und wissenschaftliche Beratung für komplexe serologische Labordiagnostik. Im März 2019 wurde Prof. Dr. Dr. Luka Cicin-Sain gemeinsam von der MHH (Medizinische Hochschule Hannover) und dem HZI (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung) auf die CiiM-Professur für "Individualisierte Medizin viraler Infektionen" berufen und leitet seit 2021 die CiiM-assoziierte Abteilung "Virale Immunologie" (VIRI) am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig.

Forschungsgruppe

Klinische Bioinformatik

Die personalisierte Medizin bietet eine bedeutende Chance zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit, indem sie individuelle Variabilität in Genen, Umwelt und Lebensstil berücksichtigt. Die Forschungsgruppe „Klinische Bioinformatik“ verfolgt diese Richtung mit dem Ziel, die komplexen molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, die Infektionen und Alterung zugrunde liegen. Dabei streben wir danach, präzise, individuelle Behandlungsstrategien zu entwickeln. Unsere Forschung zielt darauf ab, „Bioinformatik-Ansätze“ zu entwickeln und anzuwenden, um die genetischen und epigenetischen Faktoren zu lokalisieren, die infektionsinduzierte Immunantworten beeinflussen, indem wir Multi-Omics-Daten von Patienten integrieren und Computermodelle erstellen, die das Risiko einer Person für Infektionskrankheiten vorhersagen. Wir interagieren mit experimentellen Mitarbeitern und klinischen Experten, um unsere Ergebnisse zu überprüfen und ihre Umsetzung in medizinische Behandlungen oder diagnostische Verfahren zu fördern. Unser oberstes Ziel ist es, zum Hauptforschungsschwerpunkt von CiiM/MHH beizutragen: der maßgeschneiderten und verbesserten Prävention, Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten und Krebs für einzelne Patienten oder Patientengruppen. In diesem Rahmen widmet sich das Team um Prof. Dr. Cheng-Jian Xu vor allem den Bereichen Diagnose, Risikobewertung, Früherkennung und Patientenstratifizierung.

Forschungsgruppe

Bioinformatik der Individualisierten Medizin

Infektionen gehören zu den größten Bedrohungen für die Gesundheit und zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Unser Team aus 6 Doktoranden und 5 Postdocs arbeitet daran, genetische Risikofaktoren und entsprechende molekulare Pfade aufzudecken, welche entscheidend sind um Risikopatienten zu identifizieren und eine bessere, individualisierte Behandlung zu ermöglichen. Die Abteilung des HZI ist Teil des sich momentan entwickelnden CiiM und derzeit am TWINCORE in Hannover ansässig. Wir sind stets auf der Suche nach begabten und motivierten Studierenden und Postdocs (z.B. finanziert durch den ERC Starting Grant). Wenden Sie sich bei Interesse gerne per E-Mail an uns.

Forschungsgruppe

Personalisierte Immuntherapie

Unsere Motivation ist es, grundlegende Fragen der Humanimmunologie anzugehen und sie in personalisierte Therapien und Diagnostik umzusetzen. Insbesondere erforscht unser Labor neue Anwendungen von Antikörpern und B-Zellen zur Behandlung und Vorbeugung menschlicher Infektionskrankheiten. Auch nach Jahrzehnten der Forschungsarbeiten, fehlen noch immer wirksame Impfstoffe gegen einige Viren, die einer Antikörperreaktion entgehen können. Um diese Herausforderung zu meistern, entwickeln wir Methoden zum besseren Verständnis der B-Zell-Reaktionen, also der Zellen, die Antikörper produzieren. Wir entwerfen maßgeschneiderte Impfstoffe, die die Immunantwort verbessern sollen, und bieten neuartige Lösungen für die Infektionsdiagnostik.

Forschungsgruppe

Infektionsbiologie

Mikrobiellen Gemeinschaften bestehend aus Bakterien, Pilzen, und Viren besiedeln alle Körperoberflächen des Menschen. Man bezeichnet sie in ihrer Gesamtheit als Mikrobiom. Die Zusammensetzung des Mikrobioms variiert zwischen Individuen und auch innerhalb eines Individuums im Laufe des Lebens. Wichtige Einflussfaktoren am Anfang des Lebens sind der Geburtsmodus und die Ernährung, später spielen die Einnahme von Antibiotika und Medikamente sowie langfriste Ernährungsformen, der Gesundheitszustand, aber auch Sport und Stress eine Rolle. Eine Vielzahl an Studien hat in den letzten Jahren begonnen zu erforschen, inwiefern das Mikrobiom und seine Veränderungen aktiv zu unserer Gesundheit und der Entstehung von Erkrankungen beiträgt. Für verschiedene Erkrankungen konnte in Tiermodellen und klinischen Studien gezeigt werden, dass bestimmte Veränderungen im Mikrobiom entweder die Entstehung oder den Verlauf von z.B. chronisch entzündlichen Darmerkrankungen oder die Infektanfälligkeit beeinflussen. Dies hat zur Entwicklung von neuartigen Mikrobiom-basierten Therapien geführt, die derzeit in Tiermodellen und klinischen Studien erforscht werden. Die Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Strowig nutzt interdisziplinäre Ansätze aus mikrobiologischen, immunologischen und bioinformatischen Methoden um ein molekulares Verständnis der komplexen Interaktionen zwischen Darmmikrobiom und Wirt zu erhalten. Das Wissen, das hieraus gewonnen werden kann, bildet einen wichtigen Grundstein für die Entwicklung neuer individueller Präventions- und Therapieansätze. Durch die enge Zusammenarbeit zwischen MHH und HZI am CiiM sollen Forschungsergebnisse aus der Grundlagenforschung zukünftig direkter in die Praxis überführt werden. Ein Beispiel ist die erfolgreiche Etablierung einer Mikrobiom-Analyseplattform, welche essentiell für die Erforschung des Einflusses des Mikrobioms des Wirtes auf dessen Suszeptibilität für Infektionen ist und bereits für verschieden Patientenkohorten (RESIST-SeniorIndividuals, LöwenKIDS) verwendet wurde. Ein anderes Beispiel ist die Identifizierung von spezifischen Mikrobiombestandteilen, die in präklinischen Modellen dazu genutzt werden können, um die Kolonisierung mit Krankheitsfördernden Bakerien zu verhindern.

Forschungsgruppe

Immunologie der viralen Hepatitis und Infektionen bei Leberzirrhose

Die Hepatitisviren A-E stellen weltweit eine große gesundheitliche Herausforderung dar. Akute Infektionen mit Hepatitis B (HBV), C (HCV), D (HDV) oder E (HEV) können in eine chronische Hepatitis übergehen und zu Leberzirrhose und hepatozellulärem Karzinom führen. Von chronischer Virushepatitis sind weltweit mehr als 350 Millionen Menschen betroffen. Während direkt wirkende antivirale Medikamente eine Heilung der chronischen Hepatitis C ermöglichen, sind die langfristigen Auswirkungen auf das Immunsystem nach der Heilung der Infektion noch nicht vollständig bekannt. Direkt wirkende antivirale Nukleos(t)id-Analoga können zwar chronische Hepatitis B behandeln, eine vollständige Heilung ist jedoch selten. Innovative Ansätze, insbesondere die Modulation der Immunantwort auf HBV, sind vielversprechend für eine Heilung. Chronische Hepatitis D ist immer eine Koinfektion mit HBV, so dass Konzepte zur Heilung von HBV auch auf HDV abzielen werden. Bei der chronischen Hepatitis E, die nur bei immungeschwächten Patient:innen wie Organtransplantierten auftritt, könnte die Verstärkung der Immunreaktion gegen HEV eine neue Strategie sein. Bei Menschen mit Leberzirrhose ist das Immunsystem - unabhängig von der Ursache - geschwächt und die Anfälligkeit für Infektionen erhöht. Insbesondere bakterielle Infektionen der Bauchhöhle aufgrund von Aszites tragen erheblich zum Fortschreiten der Krankheit bei. Unsere Forschungsgruppe konzentriert sich auf das Verständnis der Immunreaktionen gegen Hepatitisviren und die Entwicklung von Biomarkern zur besseren Stratifizierung von Patient:innen für neue therapeutische Strategien zur Modulation des Wirtsimmunsystems im Kampf gegen chronische virale Hepatitis. Darüber hinaus erforschen wir die Mechanismen, die der Immunschwäche bei Leberzirrhose zugrunde liegen, und untersuchen Strategien zur Immunmodulation, um das Überleben dieser gefährdeten Patient:innen zu verbessern.

Forschungsgruppe

Bioinformatik der Infektionsforschung

Die Gruppe untersucht mikrobielle Gemeinschaften, einschließlich Bakterien, Viren und eukaryotische Gemeinschaftsmitglieder, im Zusammenhang mit der menschlichen Gesundheit und Krankheit. Die direkte Metagenom-, Transkriptom- oder Proteom-Sequenzierung von Proben mikrobieller Gemeinschaften ermöglicht die Untersuchung von Mikroorganismen, die nicht in Reinkultur gewonnen werden können und die den größten Teil der mikrobiellen Welt ausmachen.