Foto (Angelika Rambold): Blick ins Innere einer Immunzelle: Diese dreidimensionale Darstellung zeigt die Zellorganellen eines Neutrophilen – Endoplasmatisches Retikulum (blau), Lysosomen (gelb), Mitochondrien (violett), Lipidtröpfchen (cyan) und Golgi-Apparat (grün). Maßstab: 0,7 µm.
Schub für die biomedizinische Forschung an der Universität Münster: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den Sonderforschungsbereich/Transregio 332 „Neutrophile: Entwicklung, Verhalten und Funktion“ für eine zweite Förderperiode mit rund 13 Millionen Euro. Unter der Koordination von Prof. Dr. Dr. Oliver Söhnlein vom Institut für Experimentelle Pathologie erforscht der Verbund die vielfältigen Funktionen einer lange unterschätzten Gruppe von Immunzellen: der neutrophilen Granulozyten, die häufigsten weißen Blutkörperchen im menschlichen Blut.
Dringen Krankheitserreger in den Körper ein, gehören Neutrophile zu den ersten Zellen, die am Ort des Geschehens eintreffen. Lange Zeit galten sie als kurzlebige „Einweg-Zellen“, die nach getaner Arbeit absterben. Doch dieses Bild hat sich grundlegend gewandelt. „Heute wissen wir, dass Neutrophile weit mehr können, als nur Krankheitserreger abzuwehren. Sie beeinflussen chronische Entzündungen, spielen eine Rolle bei der Entstehung von Krebs und sind an der Regulation homöostatischer Prozesse beteiligt“, erklärt Oliver Söhnlein. In den vergangenen Jahren zeigte das Forschungsteam unter anderem, wie die unmittelbare Umgebung von Neutrophilen – etwa in Tumoren oder Entzündungsherden – deren Verhalten beeinflusst, wie Signale im Zellinneren ihre Funktion steuern und welche Rolle sie bei Erkrankungen wie dem Schlaganfall spielen. Begleitet wurden diese Arbeiten von einer eigens entwickelten Bildgebungsplattform, die es ermöglicht, Neutrophile im Kontext der Umgebung im Gewebe sichtbar zu machen.
Neue Förderperiode: Vom Labor näher an die Klinik
In der nun bewilligten zweiten Förderperiode rückt der Verbund die Bedeutung der Neutrophilen für konkrete Krankheitsbilder stärker in den Fokus. Die Forschung konzentriert sich dabei auf drei Bereiche mit hoher medizinischer und gesellschaftlicher Relevanz: Gefäßentzündungen, Krebserkrankungen und Infektionen. Das Ziel besteht darin, die grundlegenden Erkenntnisse aus der ersten Phase gezielt in Richtung klinische Anwendung weiterzuentwickeln, um langfristig neue Therapieansätze zu erarbeiten.
Dazu wollen die Forscherinnen und Forscher die technologische Infrastruktur des Verbunds ausbauen. „Wir erweitern die zentrale Bildgebungsplattform um moderne Verfahren, mit denen sich Proteine, Stoffwechselprozesse und Genaktivitäten direkt im Gewebe analysieren lassen”, sagt Oliver Söhnlein. Ein neuer Arbeitsablauf zur Einzelzellanalyse soll zudem ermöglichen, die verschiedenen Zustände von Neutrophilen in menschlichen und tierischen Zellen präzise zu charakterisieren. Ergänzend dazu entwickelt die Informatikplattform des Verbunds neue Analyseverfahren, um aus den umfangreichen Forschungsdaten zusätzliche biologische Zusammenhänge abzuleiten. Mit dem neuen Graduiertenkolleg „NeutroTrain” wird außerdem ein strukturiertes Trainingsprogramm für wissenschaftliche Nachwuchskräfte geschaffen.
Kooperationspartner
Am SFB-TRR 332 sind drei antragstellende Universitäten beteiligt: die Universität Münster, die Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und die Universität Duisburg-Essen. Assoziierte Partner sind die Technische Universität Dresden, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, das Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster und das Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS – e. V. in Dortmund. Der Verbund vereint Expertise aus den Bereichen Immunologie, Tumorbiologie, Infektiologie und Bildgebung inklusive Künstliche Intelligenz.
Ebenfalls erfolgreich war der Antrag des SFB/Transregio „Dynamiken von immunologischer, glialer und neuronaler Netzwerkinteraktion“, bei dem die Universität Mainz die Koordination innehat und die Universität Münster Mitantragstellerin ist. Der Forschungsverbund erforscht das Gehirn als integriertes System aus neuronalen, glialen und immunologischen Netzwerken, die gemeinsam die Gehirnfunktion sowie deren Störungen steuern. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler planen, die komplexen Interaktionen zu entschlüsseln, die sowohl die Homöostase des Gehirns stabilisieren als auch die Übergänge von Gesundheit zu Krankheit steuern. Das Ziel besteht darin, Krankheitsverläufe zuverlässiger vorherzusagen und Neurodegeneration, kognitiven Abbau und psychische Beeinträchtigungen durch ein tiefes Verständnis der Netzwerkinteraktionen besser behandeln zu können.
Sonderforschungsbereiche
SFB sind von der DFG geförderte, interdisziplinäre Forschungseinrichtungen an Hochschulen. Sie sind auf eine Laufzeit von bis zu zwölf Jahren angelegt und ermöglichen die Bearbeitung besonders innovativer und komplexer Forschungsvorhaben. Ein SFB/Transregio (SFB/TRR) wird von zwei oder mehreren Hochschulen gemeinsam beantragt und getragen. Er fördert die enge Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Standorten und die gemeinsame Nutzung wissenschaftlicher Ressourcen. Derzeit werden sechs SFB an der Universität Münster koordiniert; darüber hinaus sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität an zahlreichen weiteren hochschulübergreifenden Verbünden beteiligt.
