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Aktuelle Forschungsprojekte

Der Mukoviszidose e. V. unterstützt ein breites Spektrum an Forschungsprojekten, um langfristig eine Heilung der Mukoviszidose zu erreichen. Dieses reicht von der medizinischen Grundlagenforschung bis zu klinischen Studien.

Ziel der Forschungsförderung ist die Umsetzung neuer Erkenntnisse in neue und bessere Therapien und somit eine bessere Lebensqualität und Lebensverlängerung für Mukoviszidose-Betroffene.

Aktuell unterstützt der Mukoviszidose e.V. Landesverband Baden Württemberg folgende Studien mit Spendengeldern:

Laboratory work with cells and tissue cultures in Flowbox

Untersuchung einer neuen Methode zur quantitativen Analyse der
Protease Aktivität in Sputum-Proben von CF Patienten

Leitung der Studie:
Dr. Susanne Dittrich - Universität Heidelberg

Laufzeit:
Januar 2017 bis Dezember 2018

Ziel des Projekts:
Eine Entzündung der Lunge führt bei Mukoviszidose bereits in den ersten Lebensjahren zu einer irreparablen Schädigung des Lungengewebes und damit zu einer stetigen Verschlechterung der Lungenfunktion. Bei einer solchen Entzündung werden von den körpereigenen Abwehrzellen bestimmte Eiweiße ausgeschüttet, deren Aufgabe es ist Fremdstoffe abzubauen. Die Konzentration solcher Eiweiße (Proteasen) ist bei einer Entzündung daher stark erhöht. Wäre es möglich, die Konzentration der Proteasen zu bestimmen, und mit bildgebenden Verfahren wie MRT zu korrelieren, ließe sich auf diese Weise eine Aussage über das Ausmaß der Entzündung treffen, lange bevor sich die Lungenfunktion messbar verändert. Dadurch hätte man über eine wenig-invasiven Diagnostik-Methoden (im Gegensatz zu Bronchoskopie, bronchoalveolärer Lavage oder Röntgen) die Möglichkeit, frühzeitig ein Entzündungsgeschehen zu erkennen und therapeutisch einzugreifen und die Wirksamkeit der Therapie zu überprüfen. Ein solches Verfahren steht bisher nicht zur Verfügung.

Ziel des Projektes war es daher, die Rolle der Proteasen auf das Entzündungsgeschehen zu überprüfen und zu testen, ob der Nachweis von Proteasen als Biomarker zur klinischen Diagnostik der Schwere des Entzündungsgeschehens in der Lunge eingesetzt werden kann.

Ergebnisse:
Im Verlauf der Studie wurde Sputum von 84 Mukoviszidose-Patienten untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Proteasen (neutrophile Elastasen) in einem deutlich nachweisbaren Anteil auf der Oberfläche der körpereigenen Abwehrzellen (neutrophilen Granulozyten) vorhanden sind. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass sie mit anderen Entzündungsmarkern, der FEV1 sowie der dynamischen Lungenüberblähung korreliert. Die Untersuchungen zeigten auch, dass das Vorhandensein von Proteasen (neutrophile Elastasen) mit der mikrobiellen Besiedlung der Atemwege assoziiert ist. Dadurch wird die Hypothese bestätigt, dass ein Nachweis von neutrophiler Elastase als Biomarker zur klinischen Bewertung der Lungenerkrankung eingesetzt werden könnte.

Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Studie war, dass nicht nur die neutrophile Elastase, sondern alle Proteasen, die von den Abwehrzellen abgegeben werden, an der Entzündungsreaktion in der Lunge beteiligt sind und sich gegenseitig beeinflussen. Das erklärt aus Ansicht der Forscher, warum der bisher in klinischen Studien verfolgte Ansatz, nur einzelne Proteasen zu inhibieren bisher nicht erfolgreich war, weil dadurch nicht die gesamte Proteasen Einfluss unterdrückt wurde. Dadurch ergibt sich durch diese Ergebnisse auch eine zusätzliche Therapieoption. Es könnte sinnvoller sein, bei einer mikrobiologischen Infektion, direkt mehrere, anstelle einzelner Proteasen zu hemmen.

Fazit und Ausblick:
Die Studie konnte sehr erfolgreich abgeschlossen werden. Die Ausgangshypothese  konnte bestätigt werden. Darüber hinaus konnten Erkenntnisse über die Bedeutung der Proteasen bei der Entzündungsreaktion in der Lunge und damit eine Anpassung des Therapieregimes gewonnen werden.

In weiteren Untersuchungen soll dieses Ergebnis in Langzeituntersuchungen bestätigt werden, indem eine Korrelation der Ergebnisse mit Lungenfunktionsparametern wie dem FEV1 nachgewiesen wird.

Finanzierung:
Der Landesverband Baden-Württemberg unterstützte die Studie mit insgesamt rund 80.000 €

Einfluss des Lungen Mikrobioms auf die Immunantwort und die
Pseudomonas aeruginosa Infektion bei CF

Leitung der Studie:
Prof. Dr. Alexander H. Dalpke, Universitätsklinik Heidelberg

Ziele:
In den letzten Jahren konnte mit modernen Sequenziermethoden gezeigt werden, dass neben den bei CF typischen Keimen (z.B. Pseudomonas aeruginosa) auch eine Vielzahl von anderen aeroben und anaeroben Bakterien in den tiefen Atemwegen zu finden sind. Darunter finden sich als Bestandteil des sog. Lungen-Mikrobioms auch Bakterien, die üblicherweise bei Gesunden im Nasen-Rachen-Raum vorkommen und denen daher bislang keine krankheitsverursachenden Wirkungen zugeschrieben wurde. Diese Bakterien werden auch als Kommensalen bezeichnet. Bislang ist nicht klar, ob und wie diese kommensalen Bakterien das Krankheitsgeschehen bei CF beeinflussen oder ob sie sogar einen schützenden Effekt vor anderen Keimen haben. In dem Projekt soll geklärt werden, welchen Einfluss die kommensalen Bakterien Neisseria, Veillonella, Prevotella und Streptococcus auf das Immunsystem und das Wachstum von Pseudomonas aeruginosa haben.

Phase 1 der Studie:
In einem ersten Schritt sollen kommensale Bakterien im Labor (in vitro) dahingehend getestet werden, ob sie eine Entzündungsreaktion durch Pseudomonas aeruginosa abschwächen können. Diese Untersuchung wird in einem Zellkulturmodell durchgeführt, wobei Lungenepithelzellen dafür verwendet werden. Durch systematische Untersuchungen soll überprüft werden, ob diese Bakterien und Pseudomonas aeruginosa das Entzündungsgeschehen beeinflussen und ob die verschiedenen Bakterienarten sich gegenseitig beeinflussen. Für diese Untersuchungen werden verschiedene Co-Infektionen im Zellkulturmodell nachgestellt und anschließend Entzündungsmarker und bakterielle Virulenzfaktoren gemessen.

Phase 2 der Studie:
In einem zweiten Schritt soll im Sputum von CF-Patienten (ex-vivo) untersucht werden, welche Bakterien in den Atemwegen vorkommen und wie sich deren Anwesenheit zur Ausprägung der CF-Erkrankung verhält. Für die Untersuchungen werden zusätzlich zur Routinediagnostik Sequenzierverfahren zur Identifikation der Bakterien verwendet und gleichzeitig verschiedene Entzündungsparameter in den vorhandenen Proben im Labor gemessen. Die Ergebnisse werden statistisch zu klinischen Daten in Bezug gesetzt. Ziel ist die Identifikation solcher kommensaler Bakterien, die mit einer geringeren Entzündungsaktivität einhergehen.

Phase 3 der Studie:
Im dritten Schritt soll dann in einem Maus-Infektionsmodell (in-vivo) geprüft werden, ob die Infektion mit dem CF-Keim Pseudomonas aeruginosa verhindert oder verändert werden kann, wenn gleichzeitig kommensale Bakterien gegeben werden.

Ausblick:
Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, zu verstehen ob und wie kommensale Bakterien am Infektionsgeschehen in den Atemwegen von CF-Patienten beteiligt sind. Darauf aufbauend könnte es möglich sein, durch Gabe „harmloser“, kommensaler Bakterien Infektionen mit gefährlichen Bakterien zu beeinflussen („Probiotika“). Darüber hinaus sollen  Erkenntnisse gewonnen zum Antibiotikaregime gewonnen werden, so dass durch gezielte Auswahl von Antibiotika schädigende Kommensalen angegriffen und „schützende“ Kommensalen nicht angegriffen werden.

Laufzeit:
24 Monate - 2018 bis 2020

Finanzierung:
Der Landesverband Baden-Württemberg unterstützt die Studie mit insgesamt rund 100.000 €

Untersuchung zu dem Zusammenhang zwischen der familiären
Situation und dem Krankheitsverlauf bei Mukoviszidose

Leitung der Studie:
Prof. Andrea Heinzmann - Universitätsklinikum Freiburg

Ziele der Studie:
In dem Projekt soll anhand von Interviews der Einfluss der familiären Umgebung auf den Krankeheitsverlauf untersucht werden. Bislang wird in der CF-Behandlung dieser Zusammenhang wenig betrachtet und eher darauf geschaut, wie sich die CF-Erkrankung auf das psychische Wohlbefinden und das soziale und familiäre auswirkt. Die Perspektive dieser Arbeitsgruppe betrachtet den Zusammenhang in umgekehrter Richtung und es wird gefragt, inwieweit das familiäre, häusliche Umfeld den Verlauf der CF-Erkrankung beeinflusst.

Ausblick:
Das Projekt ist wichtig, um frühzeitig Familien zu identifizieren, die hinsichtlich der Ernährungssituation ihres Kindes besondere Beratung benötigen. Dadurch soll erreicht werden, dass das familiäre Umfeld zu keiner Benachteiligung hinsichtlich der Ernährungssituation und dem Verlauf der CF-Erkrankung führt.

Laufzeit:
12 Monate - beginnend 2019

Finanzierung:
Der Landesverband Baden-Württemberg unterstützt die Studie mit insgesamt rund 20.000,-- €.

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