Verbundforschung im Schwerpunkt „Zelldynamik und Bildgebung“

Unsere Community engagiert sich intensiv für die Einwerbung externer Fördergelder für insbesondere fakultätsübergreifende Forschungsvorhaben im wissenschaftlichen Schwerpunkt „Zelldynamik und Bildgebung“. Durch unsere Vernetzung im Cells in Motion Interfaculty Centre betten wir die spezifischen Forschungsgebiete dieser Verbundprojekte in einen größeren thematischen Zusammenhang ein. Gleichzeitig ist unser Netzwerk Inkubator für neue Verbundinitiativen. Gemeinsam entwickeln wir unser Forschungsfeld sowie unterstützende Angebote und institutionelle Strukturen weiter.

Sonderforschungsbereich „inSight – Darstellung organspezifischer Entzündung durch multiskalige Bildgebung“ (SFB 1450)

Darstellung von Entzündungen mittels Mikroskopie (links) und Ganzkörperbildgebung (PET-CT, rechts). Bisher fehlen Methoden, die es erlauben, Informationen dieser unterschiedlichen Untersuchungen zusammenzubringen.
© WWU - AG Kiefer/AG Schäfers

Die Forschenden in diesem Verbundprojekt wollen verstehen, wie der Körper Entzündungen in unterschiedlichen Organen reguliert und welche zellulären Vorgänge für den Verlauf einer Entzündung entscheidend sind. Sie integrieren verschiedene Bildgebungstechnologien in ihre Untersuchungen und entwickeln innovative Strategien für die Markierung von Zellen und für die Auswertung von Bilddaten, um Informationen von der einzelnen Zelle bis zum gesamten Organismus und von der Maus zum Menschen zusammenbringen zu können. Langfristig könnten die Ergebnisse in neue Untersuchungsverfahren für klinische Bildgebungsmodalitäten münden und dazu beitragen, Entzündungen zunächst zu erkennen, dann eine geeignete Therapie zu finden und schließlich zu beurteilen, wie effektiv diese ist.

Sprecher: Prof. Dr. Michael Schäfers (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Fachbereiche: Medizin, Chemie und Pharmazie, Mathematik und Informatik
Projektlaufzeit: 01/2021 – 12/2024
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Sonderforschungsbereich „Dynamische zelluläre Grenzflächen: Bildung und Funktion“ (SFB 1348)

Mikroskopiebild
Mikroskopiebild eines frühen Maus-Embryos (grün), der in einem neuartigen synthetischen Zellkultursystem mit Endothelzellen (orange) interagiert
© Niraimathi Govindasamy et al./Dev Cell 2021

Im Fokus dieses Verbundforschungsprojekts steht die Frage, wie Kontaktstellen zwischen Zellen entstehen und funktionieren. Spezielle molekulare Mechanismen dort ermöglichen die Kommunikation zwischen Zellen sowie ihren Zusammenhalt und regulieren so die Zelldifferenzierung sowie die Entwicklung und Funktion unterschiedlicher Gewebe. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen diese Vorgänge bei Fruchtfliegen, Zebrafischen und Mäusen und kombinieren dabei hochauflösende mikroskopische Verfahren mit biochemischen und genetischen Methoden.

Sprecher: Prof. Dr. Christian Klämbt (Fachbereich Biologie)
Beteiligte Fachbereiche: Biologie, Chemie und Pharmazie, Medizin
Projektlaufzeit: 01/2018 – 12/2025
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Sonderforschungsbereich „Breaking Barriers – Immunzellen und pathogene Erreger an Zell-/Matrix-Barrieren“ (SFB 1009)

Mikroskopiebild
Blutgefäße bilden eine Barriere zwischen Blutbahn und Gewebe. Sie bestehen aus einer Endothelzellschicht (grün) und einer Basalmembran (violett). Um Entzündungen zu bekämpfen, durchqueren Immunzellen (rot) die Barriere. Immunfluoreszenz-Mikroskopie
© Hang Li, Stefan Butz, Dietmar Vestweber

Dieses Verbundforschungsprojekt untersucht Entzündungsmechanismen an zellulären Barrieren von komplexen Organismen. Solche Barrieren grenzen den Organismus und die Außenwelt, aber auch verschiedene Gewebe und Organe voneinander ab und spielen eine zentrale Rolle bei vielen Erkrankungen: Neben der Abwehr infektiöser Erreger kommt diesen Strukturen auch eine wichtige Funktion bei der Regulation von Entzündungsprozessen zu. Die Forschungsprojekte verwenden molekulargenetische, zellbiologische, biochemische, immunologische sowie tierexperimentelle und bildgebende Methoden, um funktionelle Mechanismen aufzuklären, die möglicherweise Ansatzpunkte für diagnostische, therapeutische und präventive Strategien für Infektionskrankheiten sowie Autoimmunerkrankungen und Allergien hervorbringen.

Sprecher: Prof. Dr. Johannes Roth (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Fachbereiche: Medizin, Biologie
Projektlaufzeit: 07/2012 – 06/2024
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Sonderforschungsbereich/Transregio „Neutrophile Granulozyten: Entwicklung, Verhalten und Funktion“ (SFB/TRR 332)

Neutrophile Granulozyten sind die häufigsten zirkulierenden weißen Blutkörperchen im Menschen, denen hauptsächlich antimikrobielle Funktionen zugeschrieben wurden. Neuere Erkenntnisse zeigen jedoch, dass ihnen auch unterschätzte vielfältige Funktionen bei chronischen Entzündungen und bei der Tumorentwicklung zukommen. Die Forschenden in diesem Verbund wollen die Rolle von Neutrophilen in physiologischen und pathologischen Immunprozessen verstehen. Hierzu untersuchen sie, wie Signale im Gewebe die Produktion und die Funktion von Neutrophilen beeinflussen und wie die intrazelluläre Verarbeitung von Signalen die Neutrophilenfunktion reguliert. Langfristig soll eine Brücke zu klinischen Anwendungen geschlagen werden.

Sprecher: Prof. Dr. Oliver Söhnlein (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Einrichtungen: Universitäten Münster, Duisburg-Essen und München, assoziiert: TU Dresden, Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften Dortmund
Projektlaufzeit: 07/2022 – 06/2026
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Sonderforschungsbereich/Transregio „Initiierungs-/Effektormechanismen versus Regulationsmechanismen bei Multipler Sklerose – Fortschritte zur Krankheitsbewältigung“ (SFB/TRR 128)

Mikroskopiebild
Zellkulturmodell der Blut-Hirn-Schranke. Eine humane T-Zelle (unten rechts, blauer Zellkern) beladen mit dem Protein Granzym K (grün), sucht sich eine passende Stelle auf einer Blutgefäßzelle (blauer Zellkern oben links, roter Zellrand) um sich einen Kanal durch sie hindurch zu bohren. Dieser Vorgang läuft ohne Entzündung ab und ist Teil der Immunüberwachung im gesunden Gehirn.
© AG Zarbock, AG Schwab

Dieses Verbundprojekt rückt die Multiple Sklerose in den Fokus – eine Autoimmunerkrankung, bei der sich Immunzellen gegen den Organismus richten, den sie eigentlich schützen sollen: Sie wandern ins Gehirn und verursachen dort chronische Entzündungen. Um neue therapeutische Konzepte entwickeln zu können, wollen die Forschenden verstehen, welche Veränderungen des Immunsystems der Erkrankung zugrunde liegen, welche Bedeutung die Blut-Hirn-Schranke spielt und welche Auswirkungen der Angriff des Immunsystems auf das zentrale Nervensystem hat. Sie untersuchen diese Vorgänge bei Nagetieren und Menschen und setzen unter anderem innovative bildgebende Verfahren ein.

Sprecher: Prof. Dr. Heinz Wiendl (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Einrichtungen: Medizinische Fakultäten der Universitäten Münster, Mainz und München
Projektlaufzeit: 07/2012 – 06/2024
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Klinische Forschungsgruppe „Organdysfunktion im Rahmen systemischer Inflammationssyndrome“ (KFO 342)

Mikroskopiebild
Während einer Entzündung in der Lunge einer Maus wandern Leukozyten (grün) in das Gewebe und interagieren mit Thrombozyten (grau).
© AG Rossaint / AG Zarbock

Im Zentrum dieses Verbundforschungsprojekts stehen systemische Entzündungsreaktionen wie die Sepsis, die häufig tödlich verlaufen. Die Forschenden untersuchen molekulare, immunologische und zelluläre Signalwege, die für solche Entzündungen und nachfolgendes Organversagen relevant sind. Sie erforschen diese ursächlichen Krankheitsabläufe im Tiermodell bei Mäusen und Schweinen sowie in Studien an Patienten und wollen ihre Erkenntnisse nutzen, um neue Therapieoptionen für Patienten zu entwickeln.

Sprecher: Prof. Dr. Alexander Zarbock (Medizinische Fakultät)
Leiter: PD Dr. Jan Rossaint (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Fachbereiche und außeruniversitäre Einrichtungen: Medizinische Fakultät, Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin
Projektlaufzeit: 02/2020 – 01/2023
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Klinische Forschungsgruppe „Male Germ Cells: from Genes to Function“ (KFO 326)

Der Schlagzyklus eines Spermienflagellums im farbcodierten Zeitraffer-Overlay. Patienten-Spermien zeigen im Flagellenschlag eine geringere Amplitude als gesunde Spender-Spermien.
Der Schlagzyklus eines Spermienflagellums im farbcodierten Zeitraffer-Overlay. Patienten-Spermien zeigen im Flagellenschlag eine geringere Amplitude als gesunde Spender-Spermien.
© Timo Strünker

Im Zentrum dieses translationalen und interdisziplinären Verbundforschungsprojektes steht die Suche nach Ursachen für die Unfruchtbarkeit des Mannes. Rund 50 Mitglieder aus neun Instituten forschen an der Entschlüsselung genetischer und epigenetischer Faktoren sowie an molekularen Mechanismen, die die Keimzellen beeinflussen – vom vollständigen Verlust bis zur Dysfunktion der Spermien. Dabei untersuchen sie diese Zusammenhänge sowohl in humanen Keimzellen als auch in Tiermodellen mit dem Ziel, zukünftig die Diagnostik und Therapie der männlichen Infertilität zu optimieren und die reproduktive Gesundheit des Mannes besser zu verstehen.

Sprecher: Prof. Dr. Jörg Gromoll (Medizinische Fakultät)
Wissenschaftlicher Leiter: Univ.-Prof. Dr. Frank Tüttelmann (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Fachbereiche: Medizin, Biologie
Projektlaufzeit: 08/2017 – 07/2023
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Clinician-Scientist-Programm „CareerS“

© WWU/Erk Wibberg

Dieses Programm unterstützt Medizinerinnen und Mediziner, die sowohl klinisch arbeiten als auch forschen möchten – denn ihr patientenorientierter Blickwinkel kann begünstigen, dass Forschung zu konkreten Verbesserungen in der medizinischen Versorgung führt. Die Medizinische Fakultät der Universität Münster will einen attraktiven und verlässlichen Karriereweg für diese Berufsgruppe etablieren und den medizinischen Nachwuchs dabei unterstützen, sich parallel zur fachärztlichen Weiterbildung wissenschaftlich zu qualifizieren.

Sprecher: Prof. Dr. Michael Schäfers (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Fachbereiche: Medizin
Projektlaufzeit: 01/2023 – 12/2025
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Medical-Scientist-Kolleg „InFlame“

Key Visual des Medical-Scientist-Kollegs „InFlame“
© WWU/InFlame

Das Kolleg fördert talentierte Postdoktorandinnen und Postdoktoranden aus den Naturwissenschaften, die zur Dynamik von Entzündungsreaktionen forschen. Ziel ist es, die Teilnehmenden in die translationale Forschung einzubinden, die Zusammenarbeit zwischen Grundlagenforschung und patientenorientierter Forschung zu stärken und eine Basis für die Entwicklung effektiver Behandlungsmethoden für entzündliche Erkrankungen zu schaffen. Mit einem strukturierten Trainingsprogramm unterstützt das Kolleg die Teilnehmenden zudem in ihrer wissenschaftlichen Karriere.

Sprecherin: Prof. Dr. Petra Dersch (Medizinische Fakultät)
Beteiligte Fachbereiche und außeruniversitäre Einrichtungen: Medizin, Chemie und Pharmazie, Mathematik und Informatik, Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin
Projektlaufzeit: 01/2022 - 12/2025
Mittelgeber: Else Kröner-Fresenius-Stiftung (EKFS)

Graduiertenkolleg „Chemische Biologie von Ionenkanälen“ (GRK 2515)

Die fünf Forschungsbereiche des Graduiertenkollegs
Die fünf Forschungsbereiche des Graduiertenkollegs
© Chembion/Heike Blum

In diesem Promotionsprogramm erforschen Doktorandinnen und Doktoranden die Synthese, Modifikation und biologische Anwendung kleiner organischer Moleküle, mit denen sich der Öffnungszustand von Ionenkanälen gezielt steuern und mit molekularer Bildgebung sichtbar machen lässt. Ionenkanäle sind Proteine, die Poren in Zellmembranen bilden, dadurch geladenen Teilchen den Durchtritt durch die Zellmembran ermöglichen und somit Vorgänge in Zellen, Geweben und Organen beeinflussen. Das gezielte Öffnen und Schließen von Ionenkanälen könnte in Zukunft für Anwendungen in der Krebstherapie oder in der Behandlung von neuronalen Erkrankungen relevant sein. Viele wissenschaftliche Kontakte, durch die dieses Verbundprojekt möglich wurde, sind durch den Exzellenzcluster „Cells in Motion“ entstanden.

Sprecher: Prof. Dr. Bernhard Wünsch (Fachbereich Chemie und Pharmazie), Prof. Dr. Thomas Budde (Fachbereich Medizin)
Beteiligte Fachbereiche: Chemie und Pharmazie, Medizin
Projektlaufzeit: 10/2019 – 03/2024
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Immune-Image

Verteilung von Immunzellen im Körper einer Maus, aufgenommen mit optischer Bildgebung
Verteilung von Immunzellen im Körper einer Maus, aufgenommen mit optischer Bildgebung
© S. Gran & L. Honold et al./Theranostics 2018(8)

Wie verhalten sich Immunzellen im Körper? Was passiert bei einer Immuntherapie, die das körpereigene Immunsystem dazu bringen soll, eine Krankheit zu bekämpfen? In diesem europaweiten Verbundforschungsprojekt wollen Expertinnen und Experten aus Forschung und Pharmaindustrie Methoden der biomedizinischen Bildgebung entwickeln, mit denen Immunzellen vor, während und nach einer Immunbehandlung beobachtet werden können. Dabei sehen sich die Forscher die Vorgänge zunächst in Krankheitsmodellen bei Tieren an – mit dem Ziel, die Ergebnisse und Methoden zeitnah auf Patienten zu übertragen und letztendlich Immuntherapien bei Krankheiten wie Krebs oder Entzündungen „bildgesteuert“ zu verbessern.

Sprecher: Prof. Dr. Albert D. Windhorst (Amsterdam University Medical Centre, Niederlande)
Beteiligte Fakultäten der WWU: Medizinische Fakultät (Koordination: Prof. Dr. Michael Schäfers, Prof. Dr. Andreas Jacobs), Fachbereich Chemie und Pharmazie
Projektlaufzeit: 10/2019 – 09/2024
Mittelgeber: Europäische Kommission (EC)