Deutsches Zentrum für Lungenforschung

Am Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL) werden seit seiner Gründung im Jahr 2011 wichtige Forschungsaktivitäten zusammengeführt. Gemeinsame Ziele des Zentrums sind die verbesserte Vorbeugung, Erkennung und Heilung bei Lungenerkrankungen.

2015 wurden dem DZL durch ein internationales Gutachtergremium „enorme Fortschritte“ und „substantielle Erfolge“ bescheinigt. Es sei gelungen, ein „weltweit führendes Kraftwerk aus Forschern, Werkzeugen, Kohorten und Kollaborationen“ aufzubauen. 28 führende universitäre und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen an fünf Standorten kooperieren mit dem gemeinsamen Ziel, Antworten auf offene Fragen in der Erforschung von Lungenkrankheiten zu finden. Sie leisten damit einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Prävention, Diagnose, individualisierter Therapie und einer optimalen Versorgung von Patientinnen und Patienten.

Zwei Forscherinnen am Mikroskop

Ein spezieller Bereich des Lungengewebes wird zur späteren molekularen Analyse gezielt ausgeschnitten.

Hessen schafft Wissen

Gesucht: Ganz neue Ansätze für wesentliche therapeutische Fortschritte

Für Patientinnen und Patienten mit Lungenerkrankungen ist das Spektrum an Therapien im Vergleich zu vielen anderen Erkrankungsgruppen derzeit noch relativ gering. Gesucht sind daher qualitativ neue Behandlungsmethoden, die deutlich über das hinausgehen, was bisher therapeutisch zur Verfügung steht. „Ansatzpunkte dafür hat die pneumologische Grundlagenforschung der vergangenen Jahre geliefert“, so Professor Dr. Werner Seeger, Vorstandsvorsitzender und Sprecher des Deutschen Zentrums für Lungenforschung.

Drei Blickwinkel auf die Lunge

Insgesamt acht Krankheiten bzw. Krankheitsgruppen stehen im Zentrum des Interesses: Asthma und Allergien, die chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD), die Mukoviszidose, die Lungenentzündung und das Atemnotsyndrom, die interstitiellen Lungenerkrankungen, der Lungenhochdruck, der Lungenkrebs sowie Lungenerkrankungen im Endstadium.

„Zwischen den unterschiedlichen Erkrankungen gibt es eine Reihe von Überschneidungen bei den zugrunde liegenden Mechanismen“, betont Seeger. Das DZL hat für seine Forschung deswegen drei übergeordnete Perspektiven definiert, um lungentypische Krankheitsprozesse in ihrer Gesamtheit untersuchen und beschreiben zu können. Der Blick wird zum einen auf entzündliche Prozesse gerichtet, die bei infektiösen und nicht-infektiösen Lungenerkrankungen gleichermaßen Bedeutung haben. Reparaturprozesse, die eine Genesung ermöglichen, bzw. bei Störung der Prozesse zur Erkrankung führen können, sind ein zweiter Fokus. Schließlich werden zudem Proliferationsprozesse untersucht, die bei gutartigen und bösartigen Lungenerkrankungen vorkommen und die den an filigrane Strukturen gebundenen Gasaustausch schwer beeinträchtigen können. Erfolgsrezept der DZL-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist die Untersuchung der dynamischen Beziehungen zwischen den drei Mechanismen.

DZL konkret: Was soll erforscht werden?

  • Gezielte Therapien: Ein Schwerpunkt des DZL sind Untersuchungen mit großen Patientenkohorten. Mit den assoziierten Krankenhäusern und Ambulanzen, die über 30.000 Menschen mit Lungenerkrankungen versorgen, bietet das Zentrum dafür optimale Voraussetzungen. So sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DZL seit der Zentrumsgründung an mehr als 250 klinischen Studien beteiligt. „Eine wichtige Kohorte betrifft beispielsweise COPD-Erkrankte, bei denen es darum geht, neue genetische Ansatzpunkte für innovative Therapien zu identifizieren“, so Seeger. Bestandteil dieser Suche ist das sogenannte Deep Phenotyping, also eine genaue Beschreibung von unterschiedlichen Erscheinungsbildern der COPD-Erkrankung für eine gezieltere Therapie.
  • Reverse Remodelling: Die Grundlagenforschung hat in den vergangenen Jahren viel Wissen darüber zusammengetragen, wie sich die Blutgefäße der Lunge beim Lungenhochdruck strukturell verändern (bezeichnet als „Remodelling“). Neue Therapieansätze, die darauf abzielen, die Umbauprozesse in der Blutgefäßwand rückgängig zu machen, bilden einen der wissenschaftlichen Schwerpunkte am DZL. Erste Erfolge konnten durch die unter Leitung von DZL-Forschenden erfolgte Zulassung von Riociguat, einer neuen Medikation für zwei Formen des Lungenhochdrucks, erzielt werden. Mehr noch: Die Arbeiten könnten auch für andere Erkrankungen von Blutgefäßen relevant werden. Seeger: „Wir wollen den Lungenhochdruck zu einer Prototyperkrankung für das sogenannte Reverse Remodelling machen, die Rückentwicklung krankhafter Gefäßveränderungen.“
  • Die Biohybridlunge: Patientinnen und Patienten mit Lungenerkrankungen im Endstadium können heute nur durch Lungentransplantation gerettet werden. Die Überbrückung bis zur Transplantation kann zeitlich begrenzt durch eine externe Sauerstoffversorgung (extrakorporale Membranoxygenierung, ECMO) erfolgen, deren Funktion und Anwendung im DZL weiter optimiert werden. Eine Weiterentwicklung und neue Option könnten implantierbare „Ersatzlungen“ sein, die apparative Technik und Biotechnik vereinen. Wichtig ist hierbei die Stammzellforschung: Sie kann jene Zellen liefern, aus denen sich die hochspezialisierten Endothelzellen heranzüchten lassen, die für die Funktion einer Biohybridlunge (ECMO oder implantierbar) – auch über längere Zeiträume hinweg – nötig sind.

Gezielte Nachwuchsförderung in der Lungenforschung

Ein besonderes Anliegen des DZL ist, den wissenschaftlichen Nachwuchs im Bereich der Lungenforschung zu fördern. Das DZL bietet dazu Graduiertenprogramme an den Standorten, Methoden-Workshops, Austauschprogramme und die Möglichkeit zur Teilnahme an Winter- oder Summer-Schools sowie ein Mentoring-Programm für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an. Das vom DZL entwickelte Mentoring-Programm „Careers in Respiratory Medicine“ unterstützt seit Januar 2015 hochmotivierte Nachwuchskräfte bei der individuellen Karriereentwicklung im Bereich der translationalen Lungenforschung. Speziell für klinische Forschende bietet das DZL zudem ein Karriereprogramm für die Errichtung eigener Nachwuchsforschungsgruppen, um die Vereinbarkeit von Forschungstätigkeit und klinischer Ausbildung zu erleichtern.

(Autor: DZL)