Helmholtz-Gemeinschaft
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Forschungsbereich Gesundheit

Die Gesundheitsforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft geht den oft komplexen Ursachen wichtiger Volkskrankheiten auf den Grund. Dazu gehören Krebs, Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen, Lungenerkrankungen, Erkrankungen des Nervensystems sowie Infektionskrankheiten. Ziel ist es neue Strategien für wirksame Vorbeugung, rechtzeitige Diagnose und effektive Therapien zu entwickeln.

Aufgabe

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Forscherinnen im Labor des Helmholtz Institutes for Pharmaceutical Research Saarland (HIPS). Bild: HIPS/HZI

Helmholtz-Wissenschaftler im Bereich Gesundheit erforschen die Ursachen und die Entstehung der großen Volkskrankheiten. Dazu zählen Krebs, Herz-Kreislauf-, Stoffwechsel-, Lungen- und Infektionskrankheiten sowie Erkrankungen des Nervensystems. Die Erforschung komplexer und häufig chronisch verlaufender Krankheiten erfordert interdisziplinäre Ansätze, die die Helmholtz-Zentren gemeinsam mit Partnern aus der Hochschulmedizin, den Universitäten, anderen Forschungsorganisationen und der Industrie vorantreiben. Die Helmholtz-Zentren des Forschungsbereichs Gesundheit bringen ihre exzellente Grundlagenforschung zudem auch in die vom BMBF initiierten Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung ein, um Forschungsergebnisse schneller in die klinische Anwendung zu überführen.

Ausblick

Langfristiges Ziel der Gesundheitsforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft ist es, die medizinische Versorgung und die Lebensqualität der Bevölkerung bis ins hohe Alter zu verbessern. Aus diesem Grund nehmen die Helmholtz-Gesundheitszentren auch Ansätze der Versorgungsforschung in ihre Forschungsprogramme auf. Für die individuelle Risikobewertung und Entwicklung persönlicher Präventionsstrategien hat Helmholtz eine bundesweite Gesundheitsstudie, die „Nationale Kohorte“, initiiert. Künftig wird auch der ständige Diskurs der Wissenschaftler mit behandelnden Ärzten eine bedeutende Rolle spielen.

Forschungsprogramme


Krebsforschung

Ziel des Krebsforschungsprogramms ist es, Prävention, Früherkennung, Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen maßgeblich zu verbessern.

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Herz-, Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen

Thema sind die Ursachen und pathophysiologischen Zusammenhänge von Herz-Kreislauf-Erkrankungen auf zellulärer, genetischer und epigenetischer Ebene im Zusammenspiel mit Umweltfaktoren.

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Infektionsforschung

Dieses Programm konzentriert sich auf die molekularen Mechanismen, die für die Entstehung und den Verlauf von übertragbaren Krankheiten verantwortlich sind.

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Erkrankungen des Nervensystems

Ziel des Programms ist es, die Ursachen von Erkrankungen des Nervensystems zu erforschen und Prävention, Diagnostik, Behandlung und Pflege effizienter zu gestalten.

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Gen-Umwelt-Einflüsse auf Volkskrankheiten

Diabetes, Lungen- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Erkrankungen des Nervensystems und Krebs entstehen im  Zusammenspiel von Genetik, Umwelteinflüssen und persönlichem Lebensstil.

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Die Programmstruktur in der Förderperiode 2014-2018

Die Forschungsaktivitäten in den Helmholtzzentren für Gesundheit sind in drei Schwerpunkte gegliedert, die eng auf einander bezogenen sind:

- Exzellente Grundlagenforschung
- Analyse komplexer biologischer Systeme
- Modellierung von Krankheitsverläufen

Hauptakteure auf diesen drei Forschungsgebieten sind fünf Helmholtzzentren: das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ), das Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI), das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch sowie das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Andere Zentren, die wichtige Beiträge zu spezifischen Programmen leisten sind das Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ), das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung.

Die an Volkskrankheiten ausgerichteten Programme und die gemeinsame Strategie für die dritte programmorientierte Förderperiode (2014-2018) versetzt den Forschungsbereich Gesundheit innerhalb der Helmholtz Gemeinschaft in eine exzellente Position, um wichtige Beiträge auf dem anspruchsvollen Gebiet der biomedizinischen Forschung zu leisten.

Die Forschung findet aktuell in den folgenden fünf Programmen statt.

Forschungsprogramme


Krebsforschung

Ziel des Krebsforschungsprogramms ist es, Prävention, Früherkennung, Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen maßgeblich zu verbessern.

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Herz-, Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen

Thema sind die Ursachen und pathophysiologischen Zusammenhänge von Herz-Kreislauf-Erkrankungen auf zellulärer, genetischer und epigenetischer Ebene im Zusammenspiel mit Umweltfaktoren.

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Infektionsforschung

Dieses Programm konzentriert sich auf die molekularen Mechanismen, die für die Entstehung und den Verlauf von übertragbaren Krankheiten verantwortlich sind.

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Erkrankungen des Nervensystems

Ziel des Programms ist es, die Ursachen von Erkrankungen des Nervensystems zu erforschen und Prävention, Diagnostik, Behandlung und Pflege effizienter zu gestalten.

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Gen-Umwelt-Einflüsse auf Volkskrankheiten

Diabetes, Lungen- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Erkrankungen des Nervensystems und Krebs entstehen im  Zusammenspiel von Genetik, Umwelteinflüssen und persönlichem Lebensstil.

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Strategische programmübergreifende Querschnittsaktivitäten

Um zeitnah auf neue Entwicklungen reagieren zu können, wurde ein flexibles System von Querschnittsaktivitäten geschaffen, die zur Weiterentwicklung wichtiger Ressourcen und Technologien beitragen. Den Bereichen Epidemiologie, translationale Forschung und personalisierte Medizin kommen dabei besondere forschungspolitische und strategische Bedeutung zu.

Epidemiologische Forschung
Die epidemiologische Forschung zielt darauf ab, genetische und umweltbedingte Risikofaktoren zu identifizieren, um Krankheiten vorzubeugen oder diese in einem möglichst frühen Stadium zu erkennen und zu therapieren. Zur Schaffung einer einzigartigen Ressource für die epidemiologische Forschung hat die Helmholtz-Gesundheitsforschung den Aufbau einer großen prospektiven nationalen Kohorten-Studie in Deutschland initiiert. An der Initiative beteiligten sich neben universitären Partnern das Deutsche Krebsforschungszentrum, das Helmholtz Zentrum München, das Max-Delbrück-Centrum sowie das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung.


Translationale Forschung
Die Helmholtz-Gesundheitszentren übernehmen national und international eine führende Rolle auf dem Gebiet der translationalen Forschung. Mit dem Aufbau lokaler Translationszentren wurden in Kooperation mit Universitätskliniken Infrastruktur-Plattformen geschaffen, die den Transfer von relevanten Erkenntnissen aus der Grundlagenforschung in die klinische Anwendung markant beschleunigen sollen. Die Bildung strategischer Allianzen mit Partnern aus der pharmazeutischen Industrie, der Biotechnologie und der Medizintechnik verstärkt die Expertise auf diesem Gebiet zusätzlich. Mit dem Aufbau Deutscher Zentren in der Gesundheitsforschung hat die langfristige Zusammenarbeit von Helmholtz-Gesundheitszentren mit Partnern aus der Universitätsmedizin und anderen Forschungsinstitutionen eine neue Dimension erfahren.

Personalisierte Medizin
Die Helmholtz Initiative Personalisierte Medizin iMed wird eine gemeinsame Plattform für Hochdurchsatz- und Informationstechnologien bieten und dadurch die individuellen Disziplinen der Gesundheitsforschung in jedem Zentrum stärken. Die drei inhaltlichen Schwerpunkte der gemeinsamen Aktivitäten zur Krebsforschung, zu Herz-, zu Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen, zur Infektionsforschung sowie zu Erkrankungen des Nervensystems sind:

- Diagnosen auf molekularer Ebene, Risikoabschätzung und Erstprävention
- Individualisierte Therapie
- Sekundäre Prävention und Resultate

Großangelegte Kohortenstudien werden zudem Einblick geben, welche genetischen und umweltbedingten Einflüsse Risikofaktoren für diese Volkskrankheiten darstellen. Indem iMed die sich ergänzenden Forschungsstärken und technologischen Expertisen der teilnehmenden Helmholtzzentren und der örtlichen Partner aus der Universitätsmedizin kombiniert, wird die Initiative spürbaren Nutzen für jedes Forschungsprogramm erbringen. iMed wird es erlauben, risikoangepasste Programme zur Prävention und Frühdiagnose zu entwickeln und dadurch gezieltes Eingreifen sogar vor Ausbruch der klinischen Krankheit möglich zu machen.

Millionen Menschen in Deutschland leiden unter Lungenerkrankungen. Die Stiftung möchte helfen und klärt über Lungenerkrankungen auf und leistet einen Beitrag dazu, dass sie erforscht und geheilt werden. Die Stiftung AtemWeg unterstützt eines der größten deutschen Lungenforschungszentren in Deutschland, das Comprehensive Pneumology Center (CPC) in München. Das CPC ist der Zusammenschluss von drei starken Partnern: das Helmholtz Zentrum München, die Ludwig-Maximilians-Universität München und die Asklepios Fachkliniken München-Gauting. Dort arbeiten Forscher und Ärzte Hand in Hand.

Mehr zur "Atemweg - Stiftung zur Erforschung von Lungenkrankheiten"

Einblicke in den Forschungsbereich Gesundheit

Hier stellen wir Ihnen aktuelle Forschungsprojekte von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Helmholtz-Zentren vor.

Fr1DA-Studie: Diabetes bei Kindern schon vor dem Ausbruch erkennen

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Ein kleiner Tropfen Blut genügt zur Teilnahme an der Fr1da-Studie. Bild: Helmholtz Zentrum München

Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Rund 30.000 Kinder leiden derzeit in Deutschland an der chronischen Stoffwechselerkrankung Typ-1-Diabetes. Jährlich kommen über 2000 junge Patienten hinzu – Tendenz steigend. Die Krankheit wird oft im Rahmen einer lebensbedrohlichen Entgleisung des Blutzuckers diagnostiziert und bedeutet für die Betroffenen zudem eine drastische Umstellung ihres Alltags.

Um dem zu begegnen, hat Anette-Gabriele Ziegler, Direktorin des Instituts für Diabetesforschung (IDF) am Helmholtz Zentrum München, die Früherkennungsstudie Fr1da ins Leben gerufen. „Unser Ziel ist es, allen Kindern zwischen zwei und fünf Jahren in Bayern eine Früherkennungsuntersuchung anzubieten“, sagt die Studienleiterin. Das neue Screening zielt darauf ab, die Krankheit bereits im Frühstadium zu erkennen. So können sich die Eltern rechtzeitig vorbereiten, noch bevor es zu Symptomen bei ihren Kindern kommt. Möglich wurde Fr1da durch die Erkenntnisse von Wissenschaftlern am Helmholtz Zentrum München: Sie konnten zeigen, dass bei Typ- 1-Diabetes schon Monate bis Jahre vor Ausbruch der Krankheit Diabetes-spezifische Antikörper im Blut nachweisbar sind. Dies führte zur Entwicklung eines einfachen Bluttests. „Mit der Fr1da-Studie gehen wir in Bayern neue Wege in der Gesundheitsvorsorge“, sagt Melanie Huml, bayerische Gesundheitsministerin und Schirmherrin der Studie. Auch über die Landesgrenzen hinaus hat Fr1da bereits Beachtung gefunden: Die US-amerikanische Stiftung für Typ-1-Diabetes, JDRF, unterstützt das Projekt mit rund einer Million Dollar wegen seiner wegweisenden Bedeutung

Denn neben der Vermeidung von lebensbedrohlichen Stoffwechselentgleisungen hoffen die Initiatoren auch auf Antworten zu weiteren Fragen: Zum einen sollen die Fr1da-Zahlen mit Wohnort, Ernährung oder auch Kaiserschnittraten verglichen werden. „So könnten wir mehr über die Ursachen des Typ-1-Diabetes erfahren“, hofft Ziegler, „die sind bislang weitgehend unbekannt.“ Dabei drängt das Problem – jährlich steigt die Zahl der Neuerkrankungen um sechs Prozent. Ein weiteres Ziel ist es, Fr1da-Kindern Präventionsstudien zu ermöglichen, die mit einer Art Impfstoff den Krankheitsausbruch verzögern beziehungsweise verhindern sollen. Erste Studien mit oral eingenommenem Insulin verliefen bereits vielversprechend.


Immunsystem gegen Krebs geschärft

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Eine Immunzelle (Lymphozyt) attackiert eine Krebszelle. Bild: Liepins/SPL/Agentur Focus

Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC)

Das Immunsystem unterscheidet zwischen fremd und eigen. Es erkennt und zerstört nur körperfremde Strukturen. Obwohl Krebszellen häufig Merkmale auf ihrer Oberfläche tragen, die sie als krankhaft verändert ausweisen, attackiert das Immunsystem sie nicht, sondern duldet sie, weil sie körpereigene Zellen sind, die die Immunzellen nicht als fremd erkennen. MDC- und Charité- Forscher um Thomas Blankenstein konnten T-Zellen des Immunsystems im Labor so aufrüsten, dass sie gezielt menschliche Krebszellen erkennen und zerstören und nicht mehr tolerieren.


Mit Antikörpern aus der Wüste zu den erkrankten Zellen

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Mithilfe von Proteinen können Nanopartikel
so funktionalisiert werden, dass sie sich spezifisch an bestimmte Krebszellen binden. Bild: CBNI, UCD

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)

Neue Nanopartikel könnten Tumore unter realen Bedingungen aufspüren. Forscher des Helmholtz-Virtuellen Instituts „NanoTracking“ am HZDR kombinierten die Teilchen mit dem Fragment einer besonderen Art von Antikörpern, die nur bei Kamelen und Lamas vorkommt. Versuche im menschlichen Blutserum zeigten, dass die Partikel unter körperähnlichen Bedingungen spezifisch am Epidermalen Wachstumsfaktor andocken – einem Molekül, das bei verschiedenen Tumorarten vermehrt gebildet wird. Auf diese Weise lassen sich die erkrankten Zellen leichter finden.


Regeneration verletzter Nervenzellen

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In diesem Querschnitt durch das Rückenmark einer Ratte sind die Bausteine unterschiedlich gefärbt: Axone (rot), neuronale Verschaltungen (grün), Motoneurone (blau). Bild: Jörg Ruschel/DZNE

Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)

Rückenmarksverletzungen heilen selten, weil Nervenzellen nicht spontan regenerieren. Das Narbengewebe und molekulare Prozesse im Nerveninneren verhindern das Wachstum der langen Nervenfortsätze. Wissenschaftler des DZNE in Bonn haben jetzt im Tiermodell gezeigt, dass der Krebswirkstoff Epothilon die Narbenbildung bei Rückenmarksverletzungen reduziert und das Wachstum von verletzten Nervenzellen aktiviert. Beides fördert die neuronale Regeneration und verbessert die motorischen Fähigkeiten der Tiere.


Impfung durch Eincremen

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Der histologische Schrägschnitt der menschlichen Kopfhaut zeigt in unterschiedlicher Höhe geschnittene Haarfollikel. Bild: Rollroboter

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI)

Impfstoffe werden traditionell über Nadeln in den Körper gebracht. Da diese Methode einige Nachteile hat, wird bereits seit längerer Zeit nach Alternativen gesucht. Forscher des Helmholtz- Zentrums für Infektionsforschung zeigten nun, dass es möglich ist, Impfstoffe über die Verankerung der Haare in der Haut in den Körper zu bringen, um eine Immunantwort auszulösen. In Nanopartikel verpackt, können die Impfstoffe in die Haut eindringen, ohne diese zu verletzen. So könnte eine Impfung durch Eincremen langfristig möglich werden.


Tumortherapie in vier Dimensionen

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Mit einer Maske lässt sich der Kopf eines Patienten fixieren und ein Hirntumor zielgenau anvisieren. Die 4D-Computertomographie stellt zusätzlich Tumorbewegungen im Körper fest. Bild: GSI

GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

Tumoren in den inneren Organen, beispielsweise in der Lunge oder der Leber, sind aufgrund der Atmung oder der Verdauung immer in Bewegung. Sie können sich in alle drei Raumrichtungen verschieben und sogar verdrehen oder neigen. GSIWissenschaftler arbeiten an einer neuen Methode, um diese Bewegungen des Tumors bei der Therapie mit Ionenstrahlen zu berücksichtigen. Dazu nutzen sie eine vierdimensionale Computertomographie. So können sie bei der Bestrahlung die zeitlichen Veränderungen der Position des Tumors berücksichtigen.


Wanderzellen der Blutgefäße steuern Metastasierung

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Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Lungenmetastase: Tumorzellen (grün) formen solide Tumorknoten, die in engem Kontakt mit umgebenden Kapillaren (rot) stehen. Bild: Oliver Meckes, Eye of Science/H. Augustin, DKFZ

Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)

Im DKFZ suchen Helmut Augustin und Kollegen nach Wegen, um die Entstehung von Krebs-Metastasen mit einer Kombinationstherapie zu verhindern. Dazu kombinierten sie einen Antikörper gegen ein Steuerprotein der Blutgefäßzellen mit einer niedrigdosierten Chemotherapie. So behandelte Mäuse entwickelten weniger Metastasen und überlebten länger. Die Therapie wirkt mehrfach gegen die Ansiedlung der Metastasen: Sie verhindert, dass Blutgefäße die neu entstehenden Tochtergeschwülste versorgen. Gleichzeitig wirkt sie gegen krebsfördernde Immunzellen.

Kontakt

Prof. Dr. Günther Wess

Forschungsbereichskoordinator Gesundheit

Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg

Telefon: +49 89 3187-4409
inaumann (at) helmholtz-muenchen.de
http://www.helmholtz-muenchen....


Dr. Phillip Hahn

Forschungsbereichsbeauftragter Gesundheit

Helmholtz-Gemeinschaft

Telefon: +49 30 206329-15
phillip.hahn (at) helmholtz.de


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Helmholtz-Gesundheitsforschung: Wir forschen für den Menschen
23.09.2016