Biomedizin

In den Labors des Instituts für Biomedizin von Eurac Research sind die ersten Organoide für wissenschaftliche Untersuchungen bereit. Die Forscher und Forscherinnen züchten Organoide – winzige Nachbildungen menschlicher Organteile, die aus Stammzellen gewonnen werden – und setzen sie in spezielle Mikrochips ein, die es ermöglichen, ihr Wachstum und ihre Reaktion auf Reize und Medikamente zu untersuchen. Diese Methode erlaubt es, Krankheiten auf innovative Weise zu erforschen und Therapien zu testen, und eröffnet neue Wege für eine ethische, auf Gesundheit und Prävention ausgerichtete medizinische Forschung.

Was passiert mit der Bakteriengemeinschaft in unserem Mund, wenn wir rauchen? Und welche Wirkung hat es auf das orale Mikrobiom, wenn wir das Rauchen aufgeben? Um diese Fragen zu beantworten, hat ein Forschungsteam von Eurac Research und der Universität Michigan Speichelproben von mehr als 1600 Teilnehmerinnen und Teilnehmern an der CHRIS-Bevölkerungsstudie analysiert – die Studie ist damit eine der weltweit größten zum Speichelmikrobiom. Sie zeigt: Wer raucht, trägt eine deutlich andere Mikrobengemeinschaft im Mund als Menschen, die nie geraucht haben. Mit zunehmendem Zigarettenkonsum verringert sich die Zahl der Bakterien, die Sauerstoff brauchen. Und wer aufhört, ist erst fünf Jahre später nicht mehr von jemandem zu unterscheiden, der nie zu rauchen begonnen hat. Die Studie ist in der Zeitschrift „Scientific Reports“ erschienen.

Einer der Risikofaktoren für eine Parkinson-Erkrankung hängt mit dem so genannten RIT2-Gen zusammen. Ist die Expression dieses Gens reduziert – das heißt, weniger von dem Protein, für dessen Synthese es zuständig ist, wird gebildet –, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Erkrankung. Das hat ein Forschungsteam von Eurac Research in Zusammenarbeit mit der kanadischen Universität Laval nach jahrelangen Experimenten nachgewiesen. Dieses Ergebnis leistet einen wichtigen Beitrag zu Studien über die Vorbeugung und Früherkennung von Parkinson.

„Mit dem Einzug des Instituts für Biomedizin von Eurac Research in den NOI Techpark erhält ein Spitzeninstitut Südtirols mit herausragender Forschungskompetenz und moderner Forschungsinfrastruktur neue Sichtbarkeit.“ Mit diesen Worten begrüßte Ulrich Stofner, Direktor des NOI Techpark, das Institut von Eurac Research offiziell bei der Pressevorstellung des neuen Standortes. In dem rund 900 Quadratmeter großen Labor arbeiten die Forscherinnen und Forscher an zell- und molekularbiologischen Experimenten mit dem Ziel, das Wissen über Gesundheit und Krankheit zu erweitern.

Rund 30 Prozent der europäischen Bevölkerung leiden an Herz-Kreislauf-Erkrankungen; etwa 40 Prozent der Todesfälle in Italien und 45 Prozent in Österreich sind auf diese Erkrankungen zurückzuführen. Innovative Therapien zu entwickeln und die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern ist das Ziel des Projekts INCardio, an dem Eurac Research gemeinsam mit anderen italienischen und österreichischen Forschungszentren beteiligt war. Die Ergebnisse des Projekts wurden gestern in Bozen vorgestellt.

Der Name des synthetisch, d. h. im Labor hergestellten Moleküls ist MB-3. Es wird eingesetzt, um die Aktivität des Enzyms GCN5 zu hemmen und dadurch die Fettansammlung in den Herzzellen zu reduzieren, die die arrhythmogene Kardiomyopathie kennzeichnet – eine genetische Erkrankung, die in Italien zum Beispiel den Fußballer Piermario Morosini aus Livorno oder den Eishockeyspieler Darcy Robinson aus Asiago in jungen Jahren tötete. Ein Team von Biologinnen von Eurac Research machte die Entdeckung nach jahrelanger Forschung in Zusammenarbeit mit der medizinischen Universität Innsbruck, dem Centro Cardiologico Monzino und der Universität Mailand.

Das Leiomyosarkom ist ein seltener, aber bösartiger und sehr aggressiver Tumor, der im glatten Muskelgewebe entsteht und sich sehr schnell über die Blutgefäße ausbreitet. Auf Strahlen- und Chemotherapie spricht diese Tumorart nicht ausreichend an, daher wird das befallene Gewebe hauptsächlich operativ entfernt. Der Tumor, wenn nicht frühzeitig erkannt, tritt nach der operativen Entfernung oftmals wieder auf. Vor diesem Hintergrund hat eine internationale Forschungsgruppe eine Studie mit vielversprechenden Ergebnissen im renommierten Fachjournal Nucleic Acids Research publiziert.

Die Kompetenzen des Mailänder Forschungszentrums Human Technopole werden die Forschungsarbeit an den Daten der Bevölkerungsstudie CHRIS im Vinschgau durch modernste molekulare und genetische Analysen zusätzlich bereichern. Durch die Zusammenarbeit zwischen den Institutionen wird die Bevölkerungsstudie von Eurac Research und dem Südtiroler Sanitätsbetrieb zu einer noch umfangreicheren und wertvolleren Ressource für eine auf Präzisionsmedizin ausgerichtete Forschung, aber auch zu einem Prototyp für andere Bevölkerungsstudien in Italien. Das Abkommen mit einer Laufzeit von drei Jahren sieht die gemeinsame Nutzung von Personal und Daten in gemeinsamen Gesundheitsforschungsprojekten vor.

So langsam kehrt – nach einer pandemiebedingten Studienunterbrechung – wieder Leben in die Räumlichkeiten des CHRIS-Zentrums im Krankenhaus Schlanders ein. Für mehr als 13.000 Vinschgauerinnen und Vinschgauer, die von 2011 bis 2018 an der CHRIS-Studie teilgenommen haben, ist es wieder Zeit, die Untersuchungen zu wiederholen. Mit dieser zweiten Phase wird die Bevölkerungsstudie von Eurac Research und Südtiroler Sanitätsbetrieb zu einer prospektiven Langzeitstudie: Sie wird weiterhin Daten zur Gesundheit der Teilnehmerinnen und Teilnehmer sammeln und sie der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft und dem lokalen Sanitätsbetrieb zur Verfügung stellen. Am Donnerstag, 2. Dezember, traf die Arbeitsgruppe des Instituts für Biomedizin von Eurac Research mit der Spitze des Sanitätsbetriebs zusammen, um die ersten zehn Jahre der Studie Revue passieren zu lassen, ihre Wiederaufnahme zu feiern und Zukunftsperspektiven zu diskutieren.

Biomedizinische Forschung zielt darauf ab, die biologischen Mechanismen hinter Krankheiten zu verstehen. Damit dieses Wissen sich in konkrete Lösungen zur Verbesserung menschlicher Gesundheit verwandelt, müssen Grundlagenforschung und Therapieentwicklung sich annähern; Voraussetzung ist, dass beide Seiten die Fähigkeiten und Möglichkeiten der jeweils anderen kennen. In diesem Sinne will die Summer School junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler befähigen, im Laufe ihrer Karrieren aus den Erkenntnissen der Grundlagenforschung neue Therapien oder Medikamente zu entwickeln. Die Sommerschule, mit einem international renommierten Dozententeam aus Italien, Deutschland, Frankreich, der Schweiz und den USA, ist weltweit das erste wissenschaftliche Ausbildungsprogramm, das sich mit genetischer Epidemiologie der Nierenfunktion befasst.

Im März 2020 schlossen sich weltweit tausende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen, um der Frage auf den Grund zu gehen: Warum erkranken manche Menschen schwer an Covid-19, ja sterben vielleicht sogar daran, während andere nur leichte bis gar keine Symptome entwickeln? Kann es sein, dass genetische Faktoren den Verlauf der Infektion beeinflussen? Das renommierte Magazin Nature hat am Donnerstag das Ergebnis einer der weltweit größten genetischen Studien veröffentlicht: Es wurden 13 Loci identifiziert – das sind die Positionen im menschlichen Genom,die mit einer schweren Covid-19-Infektion in Verbindung gebracht werden können. Untersucht wurde das Genom von fast 50.000 Covid-19-Patienten und zwei Millionen nicht infizierten Menschen, darunter auch von Studien, die von Eurac Research im vergangenen Jahr durchgeführt wurden.

Morbus Parkinson ist eine neurodegenerative Erkrankung, die bei Menschen über 60 Jahren häufiger auftritt – ihre Verbreitung wird in den alternden westlichen Gesellschaften deshalb aller Voraussicht nach zunehmen. Auch in Südtirol ist ein Prozent der über 60-Jährigen betroffen. Männer erkranken etwa doppelt so häufig wie Frauen. Die Krankheit wurde erstmals Anfang des 19. Jahrhunderts ausführlich beschrieben; bis heute gibt es keine Behandlung, die ihr Fortschreiten aufzuhalten vermag. Die Forschung konzentriert sich auf die Mechanismen bei der Entstehung der Krankheit, um sie so früh wie möglich diagnostizieren zu können. Die Genetikerin Irene Pichler und der Neurowissenschaftler Mattia Volta stellen die neuesten Forschungsergebnisse, veranschaulicht durch Videoanimationen und Bilder, in einem Dossier im Online-Magazin von Eurac Research vor.

Das Genom eines einzelnen Menschen vollständig zu sequenzieren ist aufwändig und kostet rund 1.000 Euro. Mit der Technologie, die ein Forscherteam von Eurac Research und Medizin Uni Innsbruck entwickelt hat, reicht es, nur einen Teil des Genoms zu sequenzieren – der Rest wird von der Software „aufgefüllt“ beziehungsweise hochgerechnet. Die Kosten verringern sich um das 50-100fache, und die genetischen Daten einer Vielzahl von Menschen können so viel schneller untersucht werden. Die 2012 in Bozen entwickelte Methode wurde nun verfeinert, mit einer enormen Datenbank verknüpft und der Wissenschaftsgemeinschaft zugänglich gemacht. Die weltweit größte Sequenzier-Studie zu genetischen Risikofaktoren von Krankheiten, deren Ergebnisse kürzlich im Fachmagazin Nature publiziert wurden, griff auf die Software zurück.