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Insgesamt fünf Millionen Euro für die Stärkung von IT-Sicherheit und die Bekämpfung von Immunerkrankungen
Der TU Berlin ist es gelungen, zwei Forscher für sich zu gewinnen, die beide gerade einen „Advanced Grant“ des Europäischen Forschungsrates ERC eingeworben haben. Prof. Dr. Michael Franz, Distinguished Professor an der University of California, Irvine in den USA ist dort Leiter des „Secure Systems and Software Laboratory“. Mit der Fördersumme von 2,5 Millionen Euro für seinen Advanced Grant „REVITALIZE“ wird er für die nächsten fünf Jahre rund die Hälfte seiner Zeit an der TU Berlin verbringen. Prof. Dr. Alexander Scheffold wird am 1. Oktober 2025 mit seinem Advanced Grant „RespecTreg“, der ebenfalls mit 2,5 Millionen Euro dotiert ist, ganz an die TU Berlin wechseln. Er ist Direktor des Instituts für Immunologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Kiel sowie Mitglied im Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ der Universität.
ERC Advanced Grant von Prof. Dr. Michael Franz
Im neuen Forschungsprojekt von Michael Franz geht es um ein handfestes Sicherheitsproblem vor allem von öffentlicher Infrastruktur wie Häfen, Bahnhöfen, Krankenhäusern, Strom- und Wasserversorgung. „Dort gibt es viele Anlagen, die von hochspezialisierter, aber inzwischen veralteter Software gesteuert werden“, erklärt Franz. „Oft wurden Software-Updates für diese Systeme irgendwann nicht mehr durchgeführt. Viele dieser alten Systeme sind inzwischen deutlich länger in Betrieb, als ursprünglich vorgesehen, teilweise sogar obwohl es bekannte Sicherheitslücken gibt.“ In vielen Fällen gibt es überhaupt keine Alternative, als die alte Software weiterzubetreiben, weil die ursprünglichen „Baupläne“ nicht mehr existieren, die damaligen Entwickler längst im Ruhestand sind und weil kein Geld vorhanden ist, um im Prinzip noch funktionierende Anlagen komplett auszutauschen.
Alte Software wird geliftet
Michael Franz will für die Lösung des Problems drei Gebiete der Informationstechnologie zusammenführen, die bisher wenig Überschneidungspunkte hatten. Zum einen geht es darum, das in Maschinensprache ausgeführte veraltete Programm in die interne Sprache eines sogenannten Compilers zu übersetzen. Dies ermöglicht es, moderne Optimierungen und Sicherheitstechniken anzuwenden, die bei der Schöpfung des Ursprungsprogrammes unter Umständen noch gar nicht existierten. Am Ende wird das Programm wieder zurück in Maschinensprache übersetzt.
Sicherere Software für kritische Infrastrukturen
Bei der zweiten Methode werden mehrere Versionen einer gleichen Software verwendet und bei abweichenden Ergebnissen vertraut man demjenigen, das von der Mehrheit der Programmversionen ausgegeben wurde. „Wir nutzen dieses Prinzip, um das modernisierte Programm automatisch mit dem Originalprogramm zu vergleichen“, so Franz. Bei der dritten Technik, dem „Fuzzing“, werden Programme mit automatisch erzeugten Eingaben bombardiert. „Eigentlich ist das Verfahren dazu da, um Programme gezielt zum Absturz zu bringen und so ihre Schwachstellen herauszufinden. Wir wollen dagegen mit der Kombination von Fuzzing und paralleler Ausführung der Versionen sicherstellen, dass das modernisierte Programm genau dasselbe tut wie das Original.“ Am Ende stünde sicherere und verbesserte Software für unsere kritischen Infrastrukturen.
ERC Advanced Grant von Prof. Dr. Alexander Scheffold
Beim ERC Advanced Grant von Alexander Scheffold geht es um das Immunsystem, das unseren Körper vor Krankheitserregern und potentiell schädlichen Substanzen schützt. Auch im gesunden Zustand ist es aktiv: Es muss konstant dafür sorgen, dass die Immunzellen körpereigene Strukturen nicht angreifen, sondern diese als körpereigen erkennen und in Ruhe lassen. „Der Körper hat hierzu eine Art ‚Wächter‘, die regulatorischen T-Zellen, die körpereigene Strukturen vor dem Immunsystem schützen“, erklärt Scheffold. Bei Autoimmunerkrankungen ist diese Schutzfunktion teilweise gestört, Immunzellen greifen fälschlicherweise körpereigene Strukturen an, es kommt zu chronischen Entzündungen, Gewebe wird zerstört.
Regulatorische T-Zellen sollen bei Autoimmunerkrankungen gezielt aktiviert werden
„Wenn es gelingen könnte, die regulatorischen T-Zellen zu aktivieren, die im gesunden Zustand die fehlgeleitete Immunreaktion verhindern, wäre das ein vielversprechender neuer Therapieansatz“, so Scheffold. Immunzellen haben Rezeptoren auf ihrer Oberfläche, mit denen sie bestimmte Strukturen – etwa von Krankheitserregern, aber eben auch körpereigenen Proteinen – erkennen können. Dadurch werden Reaktionen ausgelöst, durch die beispielsweise weitere Immunzellen aktiviert werden, um einen Krankheitserreger gezielt zu vernichten. Auch die regulatorischen T-Zellen haben solche Rezeptoren, die körpereigene Strukturen erkennen. In dem geförderten Projekt will Scheffold herausfinden, welche Strukturen dies genau sind.
Forschungen werden Teil des Forschungszentrums „Der Simulierte Mensch“ (Si-M)
„Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass sich hier Muster zeigen: Es gibt Strukturen im Körper, wie etwa in der Schilddrüse und der Bauchspeicheldrüse, auf die besonders viele regulatorische T-Zellen reagieren. Unsere Hypothese ist, dass das Immunsystem mit diesen Strukturen besonders intensiv interagiert. Daher muss sich der Körper an diesen Stellen auch stärker vor ungewünschten Immunreaktionen schützen“, sagt Scheffold. Diese These möchte er mit dem nun geförderten Projekt überprüfen; darauf aufbauend könnten Impfungen oder Therapien für eine Vielzahl von Immunerkrankungen entwickelt werden. Die Forschungen von Alexander Scheffold werden Teil des im Bau befindlichen Forschungszentrums „Der Simulierte Mensch“ (Si-M) in Berlin-Wedding, das gemeinsam von der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der TU Berlin getragen wird.
Kontakte:
Prof. Dr. Michael Franz
Secure Systems and Software Laboratory
University of California, Irvine, USA
E-Mail: franz@uci.edu
Prof. Dr. Alexander Scheffold
Direktor des Instituts für Immunologie
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
E-Mail: Alexander.scheffold@uksh.de
Prof. Dr. Michael Franz ist Distinguished Professor an der University of California, Irvine in den U ...
Copyright: Markus Hörster/TU Braunschweig
Prof. Alexander Scheffold ist Mitglied im Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammati ...
Copyright: S. Klahn/Exzellenzcluster PMI
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Information technology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Personnel announcements, Science policy
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