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Projekte iCANx und PriOSS aus der Medizin und der Physik unter Federführung der Justus-Liebig-Universität Gießen vom Land Hessen gefördert – Forschergruppen der Philipps-Universität Marburg sowie des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung Bad Nauheim beteiligt
Groß ist die Freude an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) über einen weiteren Doppelerfolg in der 13. Förderstaffel der hessischen Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE). Zwei vielversprechende Schwerpunkte unter JLU-Federführung und mit Beteiligung der Philipps-Universität Marburg (UMR) haben den Zuschlag erhalten und werden ab Januar 2021 für vier Jahre vom Land Hessen gefördert: Für das Projekt iCANx – Cancer – Lung (Disease) Crosstalk: Tumor and Organ Microenvironment, an der zusätzlich das Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung Bad Nauheim beteiligt ist, werden bis zum Jahr 2024 3,2 Millionen Euro bereitgestellt, für das Projekt: PriOSS – Prinzipien oberflächengestützter Synthesestrategien wurden 4,2 Millionen Euro bewilligt.
JLU-Präsident Prof. Dr. Joybrato Mukherjee gratuliert allen Beteiligten herzlich: „Die Erfolgsgeschichte der JLU im LOEWE-Programm wird fortgeschrieben. Wir sind dem Land dankbar für diese Förderung herausragender Forschungsgruppen in der Medizin sowie in der Physik und Chemie. Die Förderung neuer LOEWE-Schwerpunkte ist ein weiterer Beleg für die äußerst erfolgreiche Zusammenarbeit von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der JLU mit Teams der Philipps-Universität Marburg sowie auch mit dem Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung Bad Nauheim.“
Projekt: iCANx – Cancer – Lung (Disease) Crosstalk: Tumor and Organ Microenvironment
Beteiligte Institutionen: JLU, UMR, Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung Bad Nauheim
Koordinator: Prof. Dr. Till Acker, Institut für Neuropathologie der JLU
Stellvertretende Koordinatoren: PD. Dr. Rajkumar Savai, JLU, Medizinische Klinik IV und V, Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, ab 1. Januar 2021 Inhaber der JLU-Professur „Lung Microenvironmental Niche in Carcinogenesis“, und Prof. Thorsten Stiewe, UMR, Zentrum für Tumor- und Immunbiologie (ZTI), Institut für Molekulare Onkologie
Krebs ist als weltweit zweithäufigste Todesursache ein globales Gesundheitsproblem. Das Auftreten von primären Lungentumoren und deren Tochtergeschwulste (Metastasen) verringert die Lebensqualität und -erwartung der Betroffenen erheblich. Das Fortschreiten der Erkrankung und die Sterblichkeitsrate werden entscheidend durch die Wechselwirkung der Tumorzellen mit ihrer Umgebung bestimmt. Weitgehend unklar ist, wie sich Tumore zur erfolgreichen Besiedlung der Lunge an das Organmikromilieu anpassen und ihre Umgebung neu programmieren.
Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von JLU, UMR und MPI Bad Nauheim wollen im Rahmen des Projekts iCANx die Mechanismen aufklären, die es Tumorzellen erlauben, die Lunge im bidirektionalen Crosstalk mit dem Organmikromilieu zu besiedeln. „iCANx nutzt das in Gießen und Mittelhessen national und international einmalige wissenschaftliche Potenzial, um zu verstehen, wie Lungenkrebs und Lungenmetastasen mit der gesunden und erkrankten Lunge interagieren, um ihr Wachstum zu fördern", so der Sprecher Prof. Till Acker. „Es ist unser gemeinsames Ziel, die molekularen Signale zu entschlüsseln, die zwischen einem Tumor bzw. zirkulierten Tumorzellen und dem Lungengewebe ausgetauscht werden und es Tumorzellen erlauben, sich an das Lungen-Organmikromilieu anzupassen.“
Die beteiligten Forscherinnen und Forscher – darunter erfreulicherweise zahlreiche Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler – werden auch untersuchen, welchen Einfluss Lungentumor-assoziierte Erkrankungen wie die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), pulmonale Hypertonie und Fibrose auf diesen „Crosstalk“ haben. Das tiefere Verständnis der komplexen Wechselwirkungen von primären Lungentumoren und Metastasen mit dem Organmikromilieu der Lunge verspricht grundlegende Einblicke in die molekularen Mechanismen der Tumor-Organ-Adaptation. Dies wird die Grundlage für die Entwicklung innovativer Therapie- und Heilungsansätze schaffen, die das organ- und tumorspezifische Mikromilieu angreifen, um beispielsweise die metastatische Besiedlung der Lunge zu verhindern.
„Die Förderung des Verbundprojektes durch die Exzellenzinitiative des Landes Hessen versetzt Lungenforscher und Krebsspezialisten aus Gießen, Marburg und Bad Nauheim in die Lage, noch enger zusammenzuarbeiten“, stellt Prof. Dr. Dr. Friedrich Grimminger (JLU) als Leiter des universitären Tumorzentrums in Gießen (UCTG) und Sprecher des Lungenschwerpunkts heraus. „iCANx will neue therapeutische Wege eröffnen, die sich nicht – wie gegenwärtige Ansätze – gegen die Tumorzelle selber richten, sondern ihre Abhängigkeit von der Organnische ausnutzen wollen."
Die gewonnenen Erkenntnisse sollen wesentlich dazu beitragen, neuartige strategische Ansätze zur therapeutischen Reprogrammierung des organ- und tumorspezifischen Mikromilieus zu entwickeln, um auf diese Weise. die metastatische Besiedlung der Lunge, aber auch die Entwicklung von Therapieresistenzen zu verhindern.
Projekt: PriOSS - Prinzipien oberflächengestützter Synthesestrategien
Beteiligte Institutionen: JLU, UMR
Wissenschaftlicher Koordinator: Prof. Dr. André Schirmeisen, Institut für Angewandte Physik, JLU
Stellvertretender Koordinator: Prof. Dr. Herrmann A. Wegner, Institut für Organische Chemie, JLU
„Unser Team hat in den letzten Jahren intensiv an den physikalischen Grundlagen gearbeitet, Moleküle und deren Reaktionen auf Oberflächen mit speziellen Mikroskopen zu visualisieren. Es ist eine unglaubliche Faszination, einzelnen Molekülen bei ihrer ,Arbeit' direkt zuschauen zu können. Es freut mich deshalb besonders, dass wir im Rahmen von PriOSS zusammen mit den Experten in der Chemie dieses Know-how einsetzen können, um bisher unbekannte Reaktionen auf Oberflächen zu entschlüsseln“, erklärt der wissenschaftliche Koordinator Prof. Dr. André Schirmeisen vom Institut für Angewandte Physik der JLU. Er sieht das Projekt als einen weiteren Brückenschlag auch für die Kooperation mit den Kolleginnen und Kollegen der Universität Marburg, die an drei von sechs Teilprojekten beteiligt sein werden.
Der Aufbau komplexer, funktionaler Moleküle und die atomare Kontrolle der molekularen Struktur erlaubt eine direkte Einflussnahme auf die Eigenschaften eines Materials. Insbesondere Funktionsmaterialien auf Oberflächen bieten einen Zugang zu molekülbasierten Funktionsbauteilen sowie Quantenstrukturen und topologische Isolatoren. Weil das Aufbringen und die Positionierung von Molekülstrukturen schwierig ist, werden heutzutage Nanostrukturen zunehmend erfolgreich direkt auf Oberflächen hergestellt. Man spricht von der „oberflächengestützten Synthese“.
Während man bei der klassischen Synthese in Lösung auf eine fast 200 Jahre lange Erfahrung und ausgereifte Methoden zurückgreifen kann, stecken die Konzepte der oberflächengestützten Synthese noch in den Kinderschuhen. Die zweidimensionale (2D) Natur der Oberfläche eröffnet für die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler besondere Chancen, Reaktionsverläufe zu kontrollieren und bietet zusätzliches Potenzial, um Nanoarchitekturen aus atomaren Elementen selektiv aufzubauen. Im LOEWE-Schwerpunkt „PriOSS – Prinzipien oberflächengestützter Synthesestrategien“ haben es sich die beteiligten Forschrenden aus der Physik und der Chemie zum Ziel gesetzt, grundlegende mechanistische Modelle der oberflächengestützten Synthese zu entwickeln. Damit soll letztlich ein Werkzeugkasten für diese neuartige Methodik geschaffen werden, wie er für die klassische Synthese in Lösung bereits seit Jahrhunderten existiert.
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Der Forschungscampus Mittelhessen (FCMH) ist eine hochschulübergreifende Einrichtung nach §47 des Hessischen Hochschulgesetzes der Justus-Liebig-Universität Gießen, der Philipps-Universität Marburg und der Technischen Hochschule Mittelhessen zur Stärkung der regionalen Verbundbildung in der Forschung, Nachwuchsförderung und Forschungsinfrastruktur.
Das verbesserte Verständnis des Herz-Lungensystems und die Bekämpfung weitverbreiteter Lungen- und Herzkrankheiten unter Einbezug von systemmedizinischen und medizininformatischen Ansätzen sowie künstlicher Intelligenz sind die zentralen Ziele der gemeinsamen Forschungsaktivitäten der Forschenden im Campus-Schwerpunkt „Lungen- und Herzmedizin“.
Webseite des Campus-Schwerpunkts „Lungen- und Herzmedizin“: https://www.fcmh.de/lhm
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Projekt: iCANx – Cancer – Lung (Disease) Crosstalk: Tumor and Organ Microenvironment
Prof. Dr. Till Acker, Institut für Neuropathologie der JLU
Arndtstraße 16, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-41181; E-Mail: Till.Acker@patho.med.uni-giessen.de
https://www.uni-giessen.de/fbz/fb11/institute/klinik/neuropatho
Projekt: PriOSS - Prinzipien oberflächengestützter Synthesestrategien
Prof. Dr. Andre Schirmeisen, Institut für Angewandte Physik der JLU
Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-33410; E-Mail: schirmeisen@uni-giessen.de
https://www.uni-giessen.de/fbz/fb07/fachgebiete/physik/institute/ap/agschirmeise...
https://wissenschaft.hessen.de/wissenschaft/landesprogramm-loewe
https://www.uni-giessen.de/forschung/einrichtungen/loewe
Criteria of this press release:
Journalists
Chemistry, Medicine, Physics / astronomy
transregional, national
Cooperation agreements, Research projects
German
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