Center
Foto: Astrid Eckert/TUM
Krebserkrankungen sind eine der größten Herausforderungen für die moderne Medizin. In unserer westlichen Gesellschaft ist Krebs die zweithäufigste Todesursache und in den nächsten 20 Jahren wird sich die Zahl der Krebsneuerkrankungen weltweit verdoppeln.
Das Center for Cancer Medicine der TUM School of Medicine and Health ist ein strategisch entscheidender und wissenschaftlich zentraler Bereich, der präklinische, translationale und klinische Forschung und Lehre auf höchstem Niveau verbindet. Die so gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für innovative Ansätze in der Prävention, Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen. Mit der interdisziplinären und transsektoralen Vernetzung übernimmt das Center for Cancer Medicine auch gesellschaftspolitische Verantwortung und setzt sich mit Nachdruck dafür ein, die Versorgung nicht nur im Austausch mit den Patientinnen und Patienten (Patientinnen- und Patienten-Empowerment, s.u.) zu verbessern, sondern auch die Innovation in der Breite der Bevölkerung zu transportieren.
Das Center for Cancer Medicine integriert verschiedene zentrale nationale Exzellenzstrukturen der Krebsforschung. Dadurch ist es ausgezeichnet als onkologisches Spitzenzentrum der Deutschen Krebshilfe (Comprehensive Cancer Center München TUM (CCC München TUM), Gründungsmitglied und Partnerstandort sowohl des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) als auch des Bayerischen Zentrums für Krebsforschung (BZKF) sowie des pädiatrischen KioNet.
Wissenschaftlich ist das Center for Cancer Medicine entscheidender Bestandteil und integratives Schlüsselzentrum zahlreicher exzellenter nationaler und internationaler Forschungs-Initiativen (u.a. vier DFG geförderter SFBs, multiple DFG, BMBF und ERC-Projekte). Verschiedene strukturelle Einrichtungen der TUM wie das Zentralinstitut für translationale Krebsforschung (TranslaTUM), das Zentrum für präklinische Forschung (ZPF), das Zentrum für Personalisierte Medizin (ZPM), das Center for Organoid Systems and Tissue Engineering (COS), die GMP-konforme Einrichtung für zelluläre Therapien (TUMCells), das Zentrum für Präventionsmedizin (PrevenTUM), die Zentrale Early Clinical Trial Unit (ECTU) (Klinische Forschung) sowie das Leuchtturmprojekt Theranostik des BZKF und eine etablierte und voll funktionsfähige Biobank ermöglichen die Erforschung und Anwendung von neuen und innovativen Diagnostik- und Therapiekonzepten. Durch optimale Vernetzung dieser hohen wissenschaftlichen Expertise mit strukturierten, klinischen Programmen bietet das Center for Cancer Medicine der TUM ideale und innovative Behandlungsmöglichkeiten bei der interdisziplinären Versorgung onkologischer Patientinnen und Patienten.
Forschungsschwerpunkte:
Die inhaltlichen Forschungsschwerpunkte des Centers sind:
a) Individualisierte Prävention, Früherkennung und Nachsorge von Krankheiten und Behandlungsfolgen
Moderne onkologische Forschung und Versorgung umschließt neben der Behandlung eine strukturiere primäre, sekundäre und tertiäre Prävention. Durch Einbeziehung etablierter Strukturen der Fokusthemen Ernährung, Bewegung, Umwelt und Technik sowie Prävention (PrevenTUM und TUM Active Onko Kids Network Members, Prävention am Krebszentrum CCCM-TUM, Begleittherapie am Krebszentrum CCCM-TUM, Patientenhaus) stellt dieser onkologische Forschungsbereich die personalisierte Prävention in den Mittelpunkt. Ergänzt wird sie durch bevölkerungsbezogene, präventive Ansätze der Krebsforschung und Versorgung, beispielsweise im Bereich des Krebsscreenings (Krebsfrüherkennung), der Auswertung von Krebsregisterdaten oder im Rahmen nationaler Netzwerke der Deutschen Krebshilfe (ONCOnnect CCC-Netzwerk).
b) Individualisierte Diagnostik und Therapie
Dieser Forschungsschwerpunkt ist ein wichtiger Translations-Pfeiler und entscheidendes Umsetzungselement der grundlagenbasierten wissenschaftlichen Schwerpunkte. Neben der wichtigen Initiierung und Durchführung innovativer Studienprojekt vor allem im Phase I/II Bereich werden durch eine wissensgenerierende Patientinnen- und Patientenversorgungstruktur in diesem Forschungsbereich vice versa wertvolle Ergebnisse und Impulse durch standardisierte und strukturierte Korrelation diagnostischer high-throughput Daten (inklusive Liquid Biopsy) mit der Analyse von Verlaufs- und Outcome-Parametern in die grundlagenorientierten Forschungsbereiche zurückgegeben. Wichtige infrastrukturelle Voraussetzungen für diese individualisierte Diagnostik und Therapie sind das Molekulare Tumorboard, die Early Clinical Trials Unit (Klinische Studien, Studienregister), GMP-Einheiten für die Herstellung von Zellprodukten sowie theranostische Pharmaka (TUMCells, RadiopharmTUM).
c) Präklinische forward und reverse Translation
Forward Translation bezieht sich auf die Umsetzung von Erkenntnissen aus präklinischen Modellen in klinische Studien, um grundlegend neue therapeutische Ansätze zu entwickeln. Reverse Translation befasst sich mit der Analyse klinischer Daten, um Hypothesen zu generieren, die dann in präklinischen Modellen validiert werden. Besondere Schwerpunkte sind hierbei OMIC-Technologien, akademische Wirkstoffentwicklung, Organoide, komplexe genetische Mausmodelle, post-translationale Proteinregulation und Signaltransduktion (Ubiquitin-Netzwerke, Phosphorylierung), Mikrobiom, Molekulare Bildgebung sowie aberrante intra- und extrazelluläre Prozesse (z. B. Immunsignale, programmierter Zelltod, Metabolismus, Genomintegrität, Zellzyklus, Microenvironment).
d) Immunonkologie und zelluläre Therapiekonzepte
Dieser Forschungsschwerpunkt bündelt verschiedene Verbund- und Forschungsinitiativen der TUM School of Medicine and Health mit dem übergeordneten Ziel, Krebszellen effektiv und gezielt durch körpereigene Immunantwort zu erkennen und zu eliminieren. Die Erforschung von Immunsignalen, der Mikrobiom-Immunzell-Interaktion sowie der adoptiven T-Zell-Therapie bilden hier besondere Schwerpunkte (https://letsimmun.de; https://www.sfb.tum.de/1371/microbiome-signatures/). Ebenso bilden innovative infrastrukturelle Elemente wie z. B. die hochentwickelte GMP-konforme Einheit „TUMCells“, die patientennah genetisch veränderte T-Zellen für gezielte Tumorangriffe herstellt, einen entscheidenden Bestandteil für die translationalen Aspekte dieses immunonkologischen Forschungsprogrammes.
Bevölkerungs-Teilhabe und Patientinnen- und Patienten-Empowerment
Bei allen innovativen Entwicklungen ist es uns ein besonderes Anliegen, die Stellung der Patientin bzw. des Patienten dabei durch Information, Mitwirkung und Mitentscheidung zu verbessern. Daher ist ein weiterer Schwerpunkt der TUM School of Medicine and Health das sogenannte „Patientinnen- und Patienten-Empowerment“, das einen Prozess der Befähigung und Stärkung von Menschen, Prioritäten und Entscheidungen zur Aufrechterhaltung oder Wiedergewinnung der eigenen Gesundheit definiert.
Die Patientinnen- und Patientenperspektive und -einbindung legt daher die Basis für eine erfolgreiche Umsetzung personalisierter Konzepte und Therapien. “Patientinnen- und Patienten-Empowerment” wird gewährleistet durch den Patientinnen- und Patientenbeirat des CCCM (Patientinnen- und Patientenbeirat CCC München), das Patientinnen- und Patientenhaus am CCCM (Patientinnen- und Patientenhaus am CCC München) sowie durch Konzepte zur partizipativen Entscheidungsfindung (Shared Decision Making), die den Patientinnen und Patienten und Selbsthilfegruppen gleichberechtigt zur gemeinsamen Entscheidungsfindung mit dem ärztlichen Gegenüber befähigt und gerade im onkologischen Bereich einen besonderen Stellenwert einnimmt.
Kooperationen:
Das Center for Cancer Medicine der TUM School of Medicine and Health ist ein strategisch zentraler und wissenschaftlich ausgewiesener Fokusbereich der TUM. Durch die Verzahnung mit anderen Centern (u. a. „Digital Health & Technology“) und Schools (insbesondere School of Life Sciences, School of Natural Sciences und School of Computation, Information and Technology) werden die gemeinsamen Ressourcen optimal genutzt, um das Innovationspotential zu stärken. Die Kollaboration mit dem Fachbereich Chemie hat hier zuletzt zur Gründung des neuen „Center for Smart Drugs“ geführt, wodurch gemeinsame neue Ansätze aus der Grundlagenforschung in innovative Ansätze der Wirkstoffentwicklung überführt werden sollen.
Das Center ist ebenfalls durch seine hohe Interdisziplinarität und seine institutionalisierte Integration der Krebsforschung mit der Schwesteruniversität LMU, der HMGU, dem MPI für Biochemie sowie intersektoral neben den oben erwähnten TUM Schools mit den Forschungszentren Munich Data Science Institute, Munich Institute of Biomedical Engineering, Munich Institute for Robotics and Machine Intelligence und des Organoidzentrums am Campus Garching ausgewiesen. Zudem bestehen sehr enge Kooperationen mit dem Helmholtz Zentrum München in den Bereichen Imaging, Compound Screening und „Hit to Lead Entwicklung“, Künstlicher Intelligenz und Data Science.
Durch Einbindung dieser zentralen Forschungs-Allianzen in das Center for Cancer Medicine werden entscheidende wissenschaftliche Impulse für die Translation in die Patientin bzw. den Patienten genutzt, um so eine bestmögliche Prävention und Behandlung von Krebserkrankungen anzubieten.
Ansprechpartner:
Kardiovaskuläre und metabolische Erkrankungen haben nicht nur die höchste Prävalenz, sondern ziehen auch die höchste Morbidität und Mortalität in der deutschen Bevölkerung nach sich. Um diese Situation zu verbessern, wurden das Deutsche Zentrum für Herzkreislauferkrankungen (DZHK) sowie das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung (DZD) gegründet. In beiden ist die TUM School of Medicine und Health mit dem Center for Cardiovascular and Metabolic Health (CVMH) in führender Stellung vertreten. Neben den wissenschaftlichen Erfolgen der Münchener Allianzen zählen Forschende der School zu den Top 10 der meistzitierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der TUM. Außerdem wurden in hohem Maße Drittmittel im Rahmen von SFBs, TRRs, EU Consortia, ERC-Starting, Consolidator und Advanced Grants eingeworben.
Forschungsschwerpunkte:
Der Transregio TRR 267 (Non-coding RNA in the cardiovascular system; Sprecherschaft TUM), in dem interdisziplinäre und translationale Forschung zwischen den Standorten der TUM, MRI, DHM und Weihenstephan (WZW) mit Arbeitsgruppen in Frankfurt umgesetzt wird, um zu klären, welche Funktionen nicht-kodierende RNA in kardiovaskulären Zellen ausüben und welche Rolle sie im Krankheitskontext spielen.
Im CRC 1123 (Atherosclerosis: mechanisms and networks of novel therapeutic targets; Sprecherschaft LMU) werden molekulare Netzwerke der Atherosklerose-Entstehung und neue Therapietargets identifiziert und für die Präklinik entwickelt.
Im TRR 152 (Maintenance of body homeostasis by transient receptor potential channel modules; Sprecherschaft LMU) wird die Bedeutung von TRP-Kanälen bei der Regulation von Signalwegen im Zentralnervensystem, dem Herz-Kreislaufsystem und dem Fettgewebe erforscht, um daraus gezielte Pharmakotherapien für Behandlungen zu entwickeln. Die Kombination aus innovativen Knock-out-Modellen der Maus und menschlicher iPSC-Technologie, gepaart mit hochauflösender Bildgebung, zeigt die biomedizinische und technologische Synergie an der TUM.
Im SFB 1340 (Matrix in Vision, Teilprojekt TUM, Sprecherschaft Charité́ Berlin) wird die Rolle der extrazellulären Matrix bei der Entwicklung kardiovaskulärer Erkrankungen untersucht und evaluiert, inwieweit diese Veränderungen für die Bildgebung genutzt werden können.
Diese Erkenntnisse aus der Grundlagenwissenschaft werden nachfolgend in kontrollierten, klinischen Studien (Phase I-IV) verifiziert. Das standortübergreifende „ISAResearch Center“ am DHM und MRI hat über die letzten zwei Jahrzehnte internationale Sichtbarkeit erzielt. Das Forschungskonsortium DigiMed Bayern umfasst zudem klinische und Bildgebungs-Daten kardiovaskulärer Patientinnen und Patienten, die mit multi-dimensionaler, molekularer Charakterisierung (-omics-Technologien) zu „Big Data“ kombiniert werden. Mit entsprechender Infrastruktur, inklusive Datenmanagement und Biobank wird am DHM so eine Kohorte von >100.000 Patientinnen und Patienten longitudinal verfolgt. Damit können Herz-Kreislauf-Patientinnen und -Patienten von Risikoprädiktion, gezielter Prävention und Behandlung profitieren. Eine weitere inhaltliche Klammer ist der Zusammenschluss von DHM, MRI und der Munich School of Robotics and Machine Intelligence (MSRM) bei der integralen Vernetzung von klinischer Forschung am DHM und MRI mit TUM Physik und Informatik am MSRM, um unter Einsatz von selbst-lernenden Algorithmen, Sensorentwicklung und „Virtual Reality“ das „Krankenhaus der Zukunft“ zu entwickeln.
Kooperationen:
Diese etablierten Komponenten einer translationalen Forschungsstruktur inklusive Versorgungsforschung werden in der Kooperation und Integration mit dem Department Health and Sport Sciences weiterentwickelt. Dies ist gerade im Bereich der metabolisch-kardiovaskulären Forschung von zentraler Bedeutung, da laut WHO mindestens 50 Prozent der metabolischen Erkrankungen wie Diabetes mellitus oder deren Folgeerkrankungen (KHK und Herzinsuffizienz) durch Primär- oder Sekundärpräventionsmaßnahmen verhindert werden könnten. Um dies zu erreichen, sind fundierte Verständnisse zu molekularen Pathomechanismen, aber auch Lebensstilmaßnahmen und Sport ebenso wie erfolgreiche Interventionen und effiziente Translation in die klinische Versorgung von zentraler Bedeutung. In der Vernetzung von Munich Heart Alliance (MHA), Helmholtz Munich und Health and Sport Sciences können Expertisen im Kontext von Präventionsstrategien wie körperliche Aktivität und Training auf allen Ebenen der Forschung zusammengeführt werden. Dabei kann auf die existierende kardio-metabolische Expertise von großen Kinderkohorten mit Adipositas, Typ-1-Diabetes sowie mit kongenitalen Herzfehlern ebenso zurückgegriffen werden wie auf große nationale und internationale multi-zentrische randomisierte Lebensstil-Interventionsstudien.
Ansprechpartner:
Zwei der großen Herausforderungen unserer Zeit sind die effektive, effiziente und gerechte medizinische Versorgung sowie die Prävention von Krankheiten. Die Nutzung und Interpretation von biomedizinischen und klinischen Daten durch innovative Technologien aus der Künstlichen Intelligenz (KI) und die Nutzung autonomer Ansätze und der Robotik stellen die Schlüsseltechnologien dar, diesen Herausforderungen zu begegnen. Der Einsatz von KI, autonomen Technologien und Robotik dient hierbei nicht nur der Entwicklung und Einbindung neuer und verbesserter diagnostischer, therapeutischer und präventiver Ansätze, die optimal auf die individuellen Bedürfnisse angepasst werden können, sondern auch als wahrnehmbare Kompetenzfelder der School für die digitale Medizin der Zukunft. Diese Digitalisierung bringt nicht nur signifikante Vorteile für Patienten, sondern ermöglicht auch Verbesserungen im Gesundheitswesen.
Forschungsschwerpunkte:
Die Forschungsschwerpunkte des Centers sind:
Sichere, privatsphärenwahrende Nutzung von Patientinnen- und Patientendaten und ethisch verantwortungsvolle Technologie-Translation – Ziel hierbei ist, Patientinnen-, Patienten- und Versorgungsdaten für medizinische Forschungszwecke verfügbar zu machen sowie die benötigten Datenmanagement-Infrastrukturen zu etablieren. Dabei soll der effektive Schutz sowie die ethische, faire und transparente Nutzung von Patientinnen- und Patientendaten gesichert sein. Ein besonderer Aspekt hierbei stellt die Nutzung von Biosensoren und Wearables da, die eine longitudinale und holistische Analyse ermöglichen.
Identifizierung von neuen Biomarkern und Interventionszielen – Ziel ist es, mit Hilfe von datengetriebenen Ansätzen und multi-modalen Daten (modernste Bildgebung & Omics-Technologien) neue Assoziationen und kausale Zusammenhänge zu erkennen und dadurch neue Biomarker und Angriffspunkte für Interventionen zu identifizieren. Der datengetriebene Ansatz ermöglicht hierbei integrative Analysen für eine präventive und individualisierte Medizin.
Früherkennung und personalisierte Diagnose von Krankheiten und Krankheitsrisiken – Die Entwicklung von datengetriebenen Ansätzen und deren Einsatz ermöglicht sowohl die Entdeckung von Wechselbeziehungen zwischen Lebensstil, Omics und Krankheitsrisiko als auch das verbesserte Verständnis dieser Wechselbeziehungen. Dadurch wird eine intelligente Stratifizierung ermöglicht, die es erlaubt, das Krankheitsrisiko von Patientinnen und Patienten individuell vorherzusagen. Zeitgleich werden Methoden für die Gesundheitsförderung und -prävention sowie Rehabilitation entwickelt.
Individualisierte und personalisierte Therapien und Interventionen – Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist der Einsatz von KI und Robotik zur Anpassung und Optimierung von individuellen Therapieentscheidungen und zur Bereitstellung individualisierter Therapiekonzepte. Durch den Einsatz von digitalen, patientinnen- und patientenspezifischen („digital twin“) Modellen sollen Therapien und Behandlungen in silico getestet werden und anhand von intrainterventionellen Prozess- und post-interventionellen Outcome-Parametern in einem theragnostischen Ansatz optimiert werden.
Autonome Systeme und Robotik – Dieser Schwerpunkt entwickelt sensorbasierte Infrastrukturen und digitale Prozessmodelle, um autonome Lösungen in die Behandlung einzubeziehen. Dies umfasst sowohl rein digitale Lösungen für die Diagnostik und medizinische Grundversorgung, aber auch Anwendung robotischer Systeme für Pflege, Transport, Service und Intervention.
Kooperationen:
Der Bereich „Digital Health & Technology“ ist einer der neusten und schnell wachsenden Forschungsschwerpunkte der School. In diesem Bereich gibt es eine Vielzahl von interdisziplinären Aktivitäten und Projekten mit anderen Schools (insbesondere School of Computation, Information and Technology und School of Life Sciences) sowie mit den integrativen Forschungszentren wie Munich Data Science Institute (MDSI), Munich Institute of Biomedical Engineering (MIBE), Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) und dem BMBF-finanzierten Kompetenzzentrum Munich Center for Machine Learning (MCML). Es gibt weiterhin sehr enge Kooperationen mit dem Helmholtz Zentrum München in den Bereichen Imaging, KI und Data Science.
Ansprechpartner:
Center Head: Univ.-Prof. Marcus Makowski, Radiologie
Vertretung: Univ.-Prof. Rüdiger Eisenhart-Rothe, Orthopädie
Vorbeugen ist besser als Heilen. Diese umgangssprachliche Redewendung, die seit Jahrhunderten durch unzählige wissenschaftliche Studien belegt wurde, steht im Zentrum des Centers for Health & Medicine in Society (CHMS) und leitet sämtliche Aktivitäten des Zentrums an.
Das CHMS vereint die Expertise von Gesundheits-/Sportwissenschaften und Medizin mit dem Ziel, neue Ansätze im Bereich der Prävention von gesundheitlichen Beeinträchtigungen zu entwickeln und durch die Analyse der Organisation, Steuerung und Finanzierung der Kranken- und Gesundheitsversorgung zu einer optimalen gesundheitlichen Versorgung beizutragen. Damit stehen sowohl die einzelne Patientin bzw. der einzelne Patient als auch die gesamte Bevölkerung im Fokus unserer wissenschaftlichen Anstrengungen.
Unter der Nutzung verschiedenster Datenquellen und Methoden sollen robuste, bevölkerungsbezogene und für die Gesundheitspolitik relevante Evidenz generiert werden. Für den Integrationsprozess der neuen TUM School of Medicine and Health ist das Center von zentraler Bedeutung, weil Forschungsthemen und Methoden aus den drei Departments innovativ zur Interaktion gebracht werden. Das Center umfasst derzeit insgesamt 23 berufene Professorinnen und Professoren. Die Zusammenarbeit der beteiligten Partnerinnen und Partner unter dem Dach eines Zentrums ist national einzigartig und bietet die Gelegenheit, aktuelle und zukünftige Themen der Präventions- und Versorgungsforschung international kompetitiv zu bearbeiten.
Ziel des Centers ist es, die Rahmenbedingungen eines gesunden Lebens und einer modernen gesundheitlichen Versorgung zu erforschen und zu verbessern. Dabei wird die komplementäre Expertise der drei Departments genutzt, um den Aspekt der Prävention und der Gesundheitsversorgung eng mit den Themen der medizinischen grundlagenorientierten, translationalen und klinischen Forschung zu verschränken.
Forschungsschwerpunkte:
Grundlagenforschung: Identifikation von biologischen, verhaltensbezogenen, psychischen und sozialen Ursachen von Gesundheit/Krankheit und deren Verteilungsmuster innerhalb und zwischen Gesellschaften
Präventionsforschung: Entwicklung, Anwendung und Evaluation präventiver/gesundheitsfördernder Maßnahmen in verschiedenen Settings und allen Politikbereichen, einschließlich Health Literacy und Medical Education
Versorgungsforschung: Analyse der gesundheitsrelevanten Versorgung sowie der Organisation, Steuerung, Vergütung und Finanzierung der Kranken- und Gesundheitsversorgung, patientinnen- und patientenzentrierte Forschung, Public and Patient Involvement
Translationsforschung: Entwicklung und Anwendung innovativer Strategien der Translation und Dissemination von Forschungsergebnissen in die Gesellschaft
Medizinethische und -theoretische Forschung: Multidisziplinäre Forschung zu ethischen, theoretischen und sozialwissenschaftlichen Aspekten der Gesundheit und Gesundheitsversorgung
Forschungsmethoden: Weiterentwicklung und Anwendung quantitativer und qualitativer Methoden der empirischen Sozialforschung, Epidemiologie und klinischen Forschung
Diese Forschungsschwerpunkte werden in drei zentralen Arbeitsgruppen bearbeitet:
Prevention and Intervention across the Life Course
Health Services Research & Health Economics
Global Health & Sustainability
Kooperationen:
Der Bereich Health & Medicine in Society ist einer der neuesten und schnell wachsenden Forschungsschwerpunkte der TUM School. Das Center for Health & Medicine in Society ist als Bridging Center zu sehen: Es verfolgt einerseits eine eigenständige Forschungsstrategie im Bereich der Versorgungs- und Präventionsforschung, bietet aber andererseits auch optimale komplementäre Verknüpfungsmöglichkeiten zu den explizit krankheitsorientierten Centern. In diesem Bereich gibt es eine Vielzahl von interdisziplinären Aktivitäten und Projekten mit anderen Schools (insbesondere TUM School of Social Sciences und Management und der TUM Informatik). Mitglieder des Centers haben bereits mehrere – federführend und als Mitglieder – große Konsortialprojekte und Forschungsnetzwerke im Bereich Health & Medicine in Society eingeworben. Hierzu gehört eine BMBF-Strukturförderung für Versorgungsforschung, BMBF-Verbundprojekte im Bereich Public Health & Health Literacy, DFG-Forschungsgruppen zu Bevölkerungsgesundheit (darunter in Sprecherschaft die erste DFG-geförderte Forschungsgruppe im Feld der Public Health Forschung), ein DFG-Graduiertenkolleg, Gesundheitsforschungszentren, mehrere große GBA-geförderte Konsortien sowie Horizon Europe Projekte.
Ansprechpartner:
Center Head: Univ.-Prof. Matthias Richter, Social Determinants of Health
Vertretung: Univ.-Prof. Volker Mall, Sozialpädiatrie
Infektions- und umweltbedingte Erkrankungen werden angesichts der weiter steigenden internationalen Mobilität, vielfältiger Umwelt- und Lebensmittelbelastungen, sowie durch den sich im Gange befindlichen Klimawandel an Bedeutung zunehmen.
Das Zentrum für Infektion, Immunologie und umweltbedingte Erkrankungen erforscht molekulare und immunologische Grundlagen und ist Ausgangspunkt für translationale Ansätze zur verbesserten Diagnostik und Therapie von Infektionserkrankungen, Allergien, sowie autoimmunen, metabolischen und Tumorerkrankungen.
Forschungsschwerpunkte:
Grundlegendes Verständnis der Immunkontrolle von Infektionserregern und Tumoren sowie der (oft ungewollten) Immunaktivierung durch Umweltfaktoren, einschließlich Allergien, Autoimmunerkrankungen und metabolischer Erkrankungen
Untersuchung zu Auslösern, Risikofaktoren und metabolischer Kontrolle von Infektions- und umweltbedingten Erkrankungen
Einfluss des Mikrobioms und Viroms auf Krankheitsprozesse
Translation: Entwicklung neuer Konzepte zur gezielten und individualisierten Behandlung und Prävention
Impfstoffentwicklung
Moderne Zell- und Gentherapien
Bekämpfung zukünftiger viraler Pandemien und die Eindämmung der Ausbreitung (Multi-resistenter Infektions-Erreger)
Nutzung einzigartiger Synergie-Effekte zwischen Medizin, System-Biologie und neuen Analyseansätzen aus den Data Sciences und der Künstlichen Intelligenz
Kooperationen:
Das Zentrum ist durch die Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZGs; insbesondere das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), das Deutsche Zentrum für Lungenforschung (DZL) und das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung (DZD)), sowie HMGU mit seinem Schwerpunkt auf Environmental Health und metabolische Erkrankungen sowohl mit den klinischen Forschungseinrichtungen im Raum München als auch mit dem Zentrum für Infektionsprävention der TUM auf dem Wissenschaftscampus in Weihenstephan eng vernetzt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Zentrums leiten nationale und internationale Verbundforschungsaktivitäten wie den SFB-TRR 338 LETSimmun oder BayCELLator (Bayerische Forschungsstiftung) zum Thema Zelltherapie und Immunzell-Engineering, den SFB-TRR 179 zur Immunkontrolle der Virushepatitis, den SFB 1371 zum Mikrobiom, den SFB-TRR 353 zum Zelltod, das Graduiertenkolleg 2668 zur Immunregulation allergischer und immunologischer Erkrankungen, die Helmholtz Kampagne CoViPa zur COVID-19 Pathogenese, BMBF-geförderte Verbünde zur Nahrungsmittelunverträglichkeit und zur therapeutischen Impfung sowie den Bayerischen Forschungsverbund For-COVID und die diagnostischen Aktivitäten zu COVID-19 im Netzwerk Universitätsmedizin, und sind an zahlreichen weiteren SFBs und Verbünden beteiligt. Zudem leiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Zentrums internationale Verbünde wie das EU-Konsortium TherVacB zur Entwicklung einer therapeutischen Hepatitis B Vakzine, die TUM Forschungspräsenz in Peking „PYLOTUM“ zu infektionsbedingten Tumoren und die TUM-Singapur Kooperation zu neuen Diagnostika und ein bilaterales Doktorandenprogramm mit dem Imperial College London zum Thema Gesundheit und Umwelt.
Ansprechpartner:
Trotz intensiver Forschung bleibt das Gehirn das am wenigsten verstandene Organ unseres Körpers – und zugleich nehmen neurologische und psychiatrischer Erkrankungen an Häufigkeit zu. Daher ist es eines der zentralen Themen der TUM School of Medicine and Healthzum einen, das Verständnis der normalen Struktur, Funktion und Entwicklung des Nervensystems zu vertiefen, und zum anderen auf dieser Grundlage die Pathomechanismen neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen besser zu verstehen. Basierend auf diesen Erkenntnissen sollen neue Therapieansätze entwickelt und in die klinische Anwendung gebracht werden. In unserer School erfolgt hierbei eine enge Vernetzung zwischen Grundlagenforschung auf der systemischen Ebene, der Entwicklung neuer Technologien zur Erforschung des Nervensystems und der klinisch-translationalen Forschung. Ein besonderer Ansatz in den Kollaborationsnetzwerken unserer School ist die Integration der Forschung über einzelne Krankheitsbilder hinaus. Beispielsweise studieren wir besonders die Frage, wie Entzündungen im Gehirn, wie sie für die Multiple Skerose typisch sind, zu dauerhaften Änderungen an Nerven- und Stütz-/Gliazellen führen, und welche Rolle solche entzündlichen Reaktionen auch bei klassischen neurodegenerativen Erkrankungen spielen. Daran anknüpfend wollen wir auch besser verstehen, wie sich solche Pathologien im Nervensystem auf die Aktivität und Funktion individueller Nervenzellen und ihrer Netzwerke auswirken.
Forschungsschwerpunkte:
Die Arbeitsgruppen im Bereich Neurowissenschaften der TUM School konzentrieren sich besonders auf folgende Themen:
a) Forschung an neuroimmunologischen und neurodegenerativen Erkrankungen: Hier geht es vor allem um ein tieferes Verständnis der immunologischen Ursachen und der neurobiologischen Folgen der Neuroinflammation, z. B. um die Frage, welche Fehlregulationen der Immunabwehr der Multiplen Sklerose zugrunde liegen, und wie die Schädigung z. B. der Nervenscheiden oder der Nervenfortsätze vonstatten geht. Verbunden damit ist die Frage, welche Angriffspunkte es zur Verbesserung endogener Regulations- und Reparaturvorgänge gibt – und wie diese in neuen therapeutischen Ansätzen genutzt werden könnten. Umgekehrt besteht ein starker Fokus auf die Frage, wie Immunzellen und Stützzellen des Gehirns zu Erkrankungen wie der Alzheimer-Erkrankung beitragen, und welche Rolle Störungen des Energiestoffwechsels bei solchen Erkrankungen spielen.
b) Synapsen- und Axon-Glia-Physiologie: Dieser Forschungsbereich konzentriert sich auf die Frage, wie die normale Zellbiologie des Nervensystems erhalten wird, und welche physiologischen Vorgänge genutzt werden könnten, um Reparatur- und Kompensationsmechanismen zu stärken, die Krankheiten verhindern oder deren Folgen mindern könnten. Auch geht es um die Frage, wie Vorgänge in der Entwicklung des Nervensystems (z. B. die Neuro- und Gliogenese, oder der normale Umbau von Netzwerken in kritischen Phasen der Entwicklung) zu späterer Resilienz oder Vulnerabilität für neurologische und psychiatrische Erkrankungen beitragen.
Zwei weitere Forschungsschwerpunkte basieren auf der besonderen Stärke der TUM als Zentrum der HighTech-Entwicklung:
c) Bildgebung- und In-vivo-Imaging von Grundlagen bis Klinik: In diesem Bereich werden Bildgebungstechnologien von der molekularen Auflösung bis zur Darstellung des ganzen menschlichen Gehirns als Teil der klinischen Diagnostik entwickelt und angewandt. Ziel ist die Darstellung der Struktur und Funktion des Nervensystems, seiner zellulären Bestandteile und deren Interaktion z. B. mit dem Immunsystem in vivo, sowohl in tierexperimentellen Systemen wie Zebrafischen oder Mäusen, als auch an Patientinnen und Patienten – in der Hoffnung, neue Biomarker in der Bildgebung zu identifizieren, die neurobiologisch verstanden und translational genutzt werden können.
d) Systemneurowissenschaften und Neurotechnologie: Hier wird der Ansatz verfolgt, integrative Aspekte der Funktion und Fehlfunktion des Nervensystems im Tiermodell und direkt beim Menschen detailgenau zu messen und zu modellieren. Wir arbeiten hier besonders in den Bereichen Sensomotorik (Kontrolle und Koordination von Bewegungen), Perzeption (Wahrnehmung von Schmerz) und Kognition (Sprache und Gedächtnis). Basierend auf Netzwerkanalysen und –Modellen sollen dann u. a. personalisierte Krankheitsrisiken bestimmt und technologische Assistenzsysteme entwickelt werden, welche die Lebensqualität von Patientinnen und Patienten mit Schlaganfällen oder mit traumatischen oder degenerativen Erkrankungen des Nervensystems verbessern.
Kooperationen:
Der Bereich „Neuroscience“ ist ein wohletablierter Forschungsbereich der School mit zahlreichen Verbindungen zu anderen Forschungszentren am Standort München. Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Zusammenarbeit mit der LMU, dem DZNE und dem Helmholtz Zentrum München im Zusammenhang des 2012 eingerichteten Exzellenzclusters „Munich Center für Systems Neurology“ (SyNergy) zu, das die integrierte Erforschung neurodegenerativer, neuroinflammatorische und glio-vaskulärer Erkrankungen zum Ziel hat. In den kürzlich eingerichteten TUM Innovation Networks „Neurotechnology in Mental Health“ und „eXprt“ arbeiten multidisziplinäre Teams aus den Neurowissenschaften, Ingenieurswissenschaften und der klinischen Medizin an neuen Ansätzen für die Diagnose und Behandlung von Patientinnen und Patienten mit kognitiven und sensomotorischen Beeinträchtigungen. Auch in vielen weiteren Bereichen existieren wichtige Kooperationen mit verschiedenen TUM Schools (z. B. School of Engineering and Design im Bereich Neuroengineering, der TUM School of Life Sciences im Bereich der Genomik, Proteomik und der Stoffwechselforschung, der TUM School of Computation, Information and Technology für Bioinformatik/ Digitale Medizin und der School of Natural Sciences im Bereich Bildgebung). Auch mit den beiden neurobiologisch orientierten Max-Planck-Instituten (Biologische Intelligenz und Psychiatrie) verbinden das Neuroscience Center der TUM School of Medicine zahlreiche kollaborative Interaktionen. Das Neuro-Center unserer School ist des Weiteren mit anderen nationalen und internationalen Zentren der Neurowissenschaften durch etablierte Netzwerke verbunden (z. B. mit dem Standort Göttingen über den Transregio-SFB “Checkpoints of Central Nervous System Revovery” und mit der Hebrew University Jerusalem und dem Imperial College London über den Elitenetzwerk-Masterstudiengang “Biomedical Neuroscience”).