Entdeckung neuartiger Behandlungsmethoden global relevanter Erkrankungen unter Zuhilfenahme des translationalen Wildling Models und komplementärer, hoch-dimensionaler Verfahren

• Antragsteller: Professor Dr. Stephan Patrick Rosshart
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie ; Hämatologie, Onkologie ; Immunologie ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Pneumologie,Thoraxchirurgie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446316360

Labormäuse sind eine Hauptstütze der biomedizinischen Forschung, insbesondere auf dem Gebiet der Immunologie. Trotzdem leiden aktuelle Mausmodelle unter einem großen Problem: Sie sind zur exakten Vorhersage komplexer, humaner und physiologischer Prozesse nur sehr eingeschränkt einsetzbar, beispielsweise können nur wenige Daten aus präklinischen Studien mit Mäusen erfolgreich auf den Menschen übertragen werden. Während dieser Sachverhalt bisher hauptsächlich auf physiologische und genetische Unterschiede zwischen Mäusen und Menschen zurückgeführt wurde, konnten meine Studien zeigen, dass herkömmliche Labormäuse zudem zu weit von natürlichen Umweltbedingungen entfernt sind, um physiologische Prozesse frei-lebender Säugetiere wie uns Menschen getreu widerzuspiegeln. Insbesondere das Immunsystem von Säugetieren hat sich über Jahrmillionen in einer mikrobiellen Welt voller Infektionserkrankungen entwickelt und verhält sich in der extrem sauberen und infektionsfreien Umgebung einer modernen Tierhaltung sehr unterschiedlich. Um dieses Problem anzugehen, schlug ich den Ansatz der "natürlichen Mikrobiota" vor. Bei diesem Verfahren werden natürliche Mikrobiota und Infektionskrankheiten von Wildmäusen auf konventionelle Labormäuse übertragen. Meine Forschung konnte zeigen, dass natürliche Mikrobiota den Wirtsorganismus vor einer tödlichen Influenza A Virusinfektion und vor Darmkrebs schützen können. Folglich erlauben Modelle mit natürlichen Mikrobiota die Entdeckung und Erforschung von mikrobiell-vermittelten Schutzmechanismen, welche für frei-lebende Säugetierorganismen wie uns Menschen relevant und bei herkömmlichen Labormäusen nicht vorhanden sind. Darüber hinaus habe ich bewiesen, dass ein Modell mit natürlichen Mikrobiota und Infektionskrankheiten (das Wildling Mausmodell) die Immunantwort des Menschen nachahmen und das Ergebnis fehlgeschlagener klinischer Studien vorhersagen kann. Wildlinge hätte somit ineffektive und schädliche Behandlungsmethoden bereits in der präklinischen Phase erkannt und folglich verhindern können. Beispiel hierfür sind die Behandlung mit CD28-Superagonisten für Entzündungserkrankungen und die Behandlung der letalen Sepsis mit anti-TNF-α Antikörpern. Meine Arbeit trägt zur Entwicklung besserer translationaler Forschungsmodelle bei und Wildlinge stellen ein ideales Werkzeug auf dem Gebiet der translationalen immunologischen Forschung dar. Ich habe das Wildling Modell nun in Freiburg etabliert und über zahlreiche Kollaborationen ideal in die Freiburger Forschungslandschaft eingebettet. Es ist mein Ziel, das Wildling Modell dazu zu nutzen, pathophysiologische und mechanistische Erkenntnisse über Krankheiten von globaler Relevanz zu gewinnen. Konkret besteht mein Studienvorschlag aus drei unabhängigen – jedoch in der technischen Herangehensweise zusammenhängenden – Projekten mit dem Ziel der Entwicklung neuartiger Therapien für Krankheiten von globaler Relevanz: Sepsis, Influenza Infektion und kolorektales Karzinom.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Großgeräte: High-throughput automated cell counter
• Gerätegruppe: 3500 Zellzähl- und Klassiergeräte (außer Blutanalyse), Koloniezähler