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Projekt: Rolle des Typ-I- und Typ-III-Interferon-Signalings in Mesangialzellen im Kontext der Lupusnephritis

Etwa 50 % der Patient:innen mit systemischem Lupus erythematodes entwickeln im Krankheitsverlauf eine Lupusnephritis - häufig bereits im jungen Erwachsenen- oder Kindesalter. Ziel des Projekts ist es, die Rolle von Typ-I- und Typ-III-Interferon-Signalwegen in Mesangialzellen im Kontext der Krankheitsentstehung zu untersuchen. Im Fokus steht dabei, wie diese Signalwege entzündliche Prozesse sowie Mesangialproliferation und Extrazellulärmatrixablagerung beeinflussen. Hierfür werden in vitro Modelle mit humanen Mesangialzellen eingesetzt und mittels molekularbiologischer, funktioneller sowie Multi-Omics-Analysen charakterisiert. Ergänzend ist die Etablierung eines „Mesangium-on-a-chip“-Modells geplant, das insbesondere zur funktionellen Untersuchung und Testung potenzieller Therapieansätze genutzt werden soll. Langfristig sollen die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Pathogenese beitragen und neue therapeutische Strategien ermöglichen, um das Fortschreiten der Lupusnephritis frühzeitig zu beeinflussen.

Projekt: Alters- und geschlechtsabhängige Darstellung des inflammatorischen Interaktoms bei Steatohepatitis in der Leber in situ mittels Spatial Transcriptomics

Steatotische Lebererkrankungen sind durch eine altersabhängige Progression und ausgeprägte geschlechtsspezifische Unterschiede gekennzeichnet, die wesentlich durch das immunologische Mikromilieu bestimmt werden. Das Projekt adressiert diese Dynamik durch eine hochauflösende Kartierung des inflammatorischen Interaktoms in der hepatischen Fibrosenische mittels Spatial Transcriptomics und funktioneller Modelle. Ziel ist die Identifikation zentraler zellulärer Interaktionen und Signalachsen als Grundlage für neue diagnostische und therapeutische Ansätze.

Projekt: Relevanz der Immunseneszenz auf das Ansprechen einer Checkpoint-Inhibition beim metastasierten Melanom

Das Promotionsprojekt untersucht den Einfluss der Immunseneszenz auf das Ansprechen von Checkpoint-Inhibitoren bei der Therapie des metastasierten Melanoms. Dabei werden sowohl altersabhängige Unterschiede im Therapieansprechen in einer klinischen Kohorte retrospektiv analysiert als auch zugrunde liegende immunologische Mechanismen im Tumormikromilieu experimentell-translational untersucht. Ein besonderer Fokus liegt auf seneszenzassoziierten Biomarkern und deren Zusammenhang mit Immunzellinfiltration und Charakterisierung der Immunzellpopulationen, T-Zell-Erschöpfung und Resistenz gegenüber Immuntherapie. Langfristiges Ziel ist es, prädiktive Biomarker zu identifizieren, um eine Patientenstratifizierung mit verbesserter Vorhersage des Therapieansprechens und damit einhergehender personalisierter Immuntherapie zu ermöglichen.

Projekt: Thalamische Ultraschall-Neuromodulation zur Verbesserung der Schlafqualität: Ein Ansatz zur Stärkung der Immunfunktion im Alter?

Das Projekt zielt darauf ab, die Schlafqualität durch gezielte Modulation neuronaler Oszillationen zu verbessern. Im Fokus steht die Anwendung transkranieller fokussierter Ultraschallstimulation (TUS), um während des NREM-Schlafs Schlafspindeln und langsame Oszillationen über den Thalamus auszulösen. Durch die gezielte Beeinflussung dieser thalamo-kortikalen Netzwerke soll ein grundlegender Beitrag zur individuellen Gesundheitsförderung geleistet werden. 

Projekt: Immunologische Signaturen, Hirnalterung und Depression: Untersuchung eines inflammatorischen Subtyps der unipolaren Depression

Die antidepressive Pharmakotherapie bei der Major Depressive Disorder (MDD) ist gut etabliert, doch nur etwa ein Drittel der Patient:innen sprechen auf den ersten Behandlungsversuch an. Zum aktuellen Zeitpunkt gibt es keine klinisch anwendbaren Biomarker, die den Therapieerfolg vorhersagen können. Eine mögliche Erklärung liegt in der Heterogenität der Erkrankung, weswegen eine Subtypisierung in der Literatur viel diskutiert wird. Chronischer Stress, und daraus resultierende neuroinflammatorische Prozesse werden einerseits mit einer beschleunigten Hirnalterung und strukturellen Veränderungen und andererseits mit therapieresistenten MDD-Verlaufen zusammengebracht.
Das Promotionsprojekt untersucht im Rahmen der IDeA-L Studie den Zusammenhang zwischen Hirnalterung, Entzündungsmarkern und depressiver Symptomatik, um einen potentiellen biologischen Subtyp zu identifizieren, der das Ansprechen auf Pharmakotherapie vorhersagen könnte.

Projekt: Der Einfluss metabolischer Faktoren auf die Treg-Funktion im Alterungsprozess

Mit zunehmendem Alter nimmt die Funktion regulatorischer T-Zellen (Tregs) ab, was zu einem vermehrten Auftreten von Autoimmunerkrankungen beiträgt. Um mögliche Präventionsstrategien zu entwickeln, untersuchen wir, wie bestimmte Stoffwechselfaktoren die Funktion menschlicher Tregs beeinflussen. Wir analysieren außerdem, ob spezifische altersbedingte metabolische Veränderungen mit einer verminderten Unterstützung der Treg-Aktivität einhergehen.

Projekt: Einfluss des biologischen Alters auf die funktionelle Fitness und den Therapieerfolg humaner T-Zellen in der CAR T-Zelltherapie

CAR-T-Zellen sind genetisch veränderte T-Zellen, die gezielt Tumorzellen bekämpfen – ihre Wirksamkeit variiert jedoch individuell. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird anhand von Leukaphereseprodukten von Patientinnen und Patienten untersucht, wie altersbedingte Veränderungen die Fitness von CAR-T-Zellen beeinflussen, also ihre Fähigkeit zur Proliferation, Persistenz und effektiven Tumorzell-Eliminierung. Dazu werden funktionelle Analysen mit Biomarkern des biologischen Alters (z. B. Telomerlänge, Seneszenzmarker) sowie mit klinischen Verlaufsdaten kombiniert. Darüber hinaus wird das Protein SERF2 als potenziell modulierbares Ziel durch gezielten Knockout ausgeschaltet, um zu prüfen, ob hierdurch eine funktionelle „Verjüngung“ der T-Zellen erreicht und die Wirksamkeit der Therapie insbesondere bei älteren Patientinnen und Patienten verbessert werden kann.

Projekt: Wird die Entwicklung dendritischer Zellen durch das Alter beeinflusst und tendiert sie zu entzündungsfördernderen Populationen?

Unsere Forschung untersucht, wie sich die Produktion von Dendritischen Zellen (DC) mit dem Alter verändert und welche Rolle diese Zellen in der altersbedingten Immunoseneszenz und dem so genannten „Inflammaging“ spielen. Wir konzentrieren uns auf die Identifizierung eines neu entdeckten, entzündungsfördernden DC-Typs (DC3), der mit dem Altern und chronischen Entzündungen in Verbindung stehen könnte. Durch die Kombination von hochdimensionaler Durchflusszytometrie und single-cell Sequenzierung wollen wir die Mechanismen der DC-Entwicklung im Knochenmark aufklären und möglciherweise neue therapeutische Ansätze gegen „Inflammaging“ entwickeln.
 

Projekt: Modulation neuronaler Oszillationen durch transkraniellen Ultraschall: Eine EEG-gestützte Untersuchung des cholinergen Systems des Basalen Vorderhirns und dessen neuroprotektiver Rolle bei Alzheimer.

In dem Projekt wird untersucht, ob sich das cholinerge System des basalen Vorderhirns durch transkranielle fokussierte Ultraschallstimulation (TUS) gezielt und nicht-invasiv modulieren lässt. Ziel ist es, potenzielle neuroprotektive Effekte dieser Methode im Kontext der Pathophysiologie der Alzheimer-Erkrankung zu erfassen und zu charakterisieren. Die Stimulationseffekte werden multidimensional mittels simultaner EEG, EKG und Pupillometrie erfasst, um neuronale Korrelate der cholinergen Aktivierung zu identifizieren. Durch den Vergleich mit einer Kontrollregion (Insula) wird die Spezifität der beobachteten Effekte systematisch evaluiert. Langfristig soll die Studie einen Beitrag zur Etablierung von TUS als innovativem neuromodulatorischen Interventionsansatz leisten.

Project: Effects of CNS-related amyloidgenic peptides on enteric glia cells.

Enterische Gliazellen (EGC) sind Teil des enterischen Nervensystems und spielen eine entscheidende Rolle in der Aufrechterhaltung der gastrointestinalen Homöostase, sowie bei immunologischen Prozessen des Darms. In diesem Projekt wollen wir verstehen, welche Rolle EGC bei der Entstehung demenzieller Erkrankungen spielen, wie sich die amyloidogenen Peptide Amyloid-β (Aβ) and alpha-Synuclein (α-syn) auf primäre murine EGC-Kulturen auswirken und ob es altersabhängige Veränderungen diesbezüglich gibt. Da Endothelzellen die Invasion extraintestinaler Immunzellen vermitteln und damit an der Regulation inflammatorischer Prozesse beteiligt sind, möchten wir darüber hinaus eine mögliche Interaktion zwischen EGC und Endothelzellen in Bezug auf den Amyloid-vermittelten Krankheitsprozess untersuchen.

Projekt: Funktionelle Rolle der Typ III IFN-Signale in der Kommunikation zwischen Nierengewebszellen und Immunzellen im Kontext der Lupus Nephritis .

Systemischer Lupus erythematodes (SLE) kann zur schweren Nierenentzündung (Lupusnephritis, LN) führen, deren Mechanismen noch nicht vollständig verstanden sind. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Rolle von Typ-III-Interferonen (IFNs) bei der Entstehung und dem Verlauf der Lupusnephritis (LN) besser zu verstehen, einer schweren Nierenmanifestation des systemischen Lupus erythematodes (SLE). Im Mittelpunkt der aktuellen Forschung steht daher die Frage, wie Typ-III-IFNs die Interaktion zwischen Nierenepithelzellen, Immunzellen und Fibroblasten beeinflussen. Mittels Ko-Kultur-Experimenten mit Zellen von SLE-Patienten im Vergleich zu Gesunden sollen krankheitsspezifische Signalwege identifiziert und mögliche neue Therapieansätze entwickelt werden.