Grundlagen- & Translationale Forschung

Die biomedizinische Grundlagenforschung liefert wichtige Resultate für das Verständnis des gesunden Funktionierens eines Organismus und der Prozesse, die zu Krankheiten führen können. Allerdings gibt es trotz der Fortschritte der biomedizinischen Forschung für viele Krankheiten noch keine optimalen Behandlungen und Therapien. Ziel der translationalen Forschung ist es daher, grundlagenwissenschaftliche Erkenntnisse möglichst rasch in die medizinische Praxis zu überführen. Umgekehrt gilt es auch, basierend auf klinischem Wissen, relevante Fragestellungen in der Forschung aufzugreifen, um das Verständnis krankheitsbedingter Prozesse weiter zu vertiefen.  

Die translationale Forschung verbindet somit experimentelle Forschung im Labor, präklinische Forschung und klinische Forschung. Sie tut dies mit dem Ziel, geeignete Diagnostikverfahren und Therapiestrategien zu entwickeln. Dieser zielgerichtete Prozess erfordert die Expertise und Interaktion vieler unterschiedlicher SpezialistInnen aus den Grundlagenwissenschaften und der Klinik, sowie von Biotechnologieunternehmen und der forschenden pharmazeutischen Industrie. Das entscheidende Konzept der translationalen Forschung ist dieses wechselseitige Feedback zwischen allen Beteiligten das oft unter dem Slogan „From bench to bedside and back“ („vom Forschungslabor zum Krankenbett und zurück“) zusammengefasst wird.

Personalisierte translationale Medizin

Individuell auf PatientInnen zugeschnittene Diagnose- und Behandlungskonzepte stellen eines der vielversprechendsten Zukunftsfelder in der Medizin dar. Wie so oft besteht auch hier die große Herausforderung darin, die Konzepte aus der grundlagen-orientierten Forschung erfolgreich in die Entwicklung neuer Arzneimittel und Assistenzsysteme zu überführen, innovative Behandlungsverfahren klinisch zu erproben und für alle PatientInnen zugänglich zu machen.

Was jedoch versteht man unter personalisierter translationaler Medizin? Bei der Personalisierten Medizin steht der einzelne Patient bzw. die einzelne Patientin im Mittelpunkt. Es geht darum, zusätzlich zum Krankheitsbild das Wissen über die biologische Ausstattung von PatientInnen zu nutzen, um künftig bereits vor dem Beginn einer Behandlung abschätzen zu können, ob eine Patientin oder ein Patient auf ein bestimmtes Medikament oder eine bestimmte Therapie ansprechen wird. Bislang wurden Medikamente nach Erfahrungswerten verabreicht, ohne gezielt eine vorherige Auswahl zu treffen. Wirkt das Medikament nicht, so wird eine andere Wirkstoffgruppe probiert. Die Erkenntnisse der Personalisierten Medizin haben mit dieser Tradition gebrochen und zu einem Paradigmenwechsel in der Auswahl der optimalen Diagnostik und Therapie für den einzelnen Menschen geführt. Vorreiter dieser zielgerichteten und abgestimmten Vorgehensweise war die Onkologie.

Grundlage des Konzeptes ist eine Austestung der Krankheitsursachen auf biochemischer, molekularbiologischer oder genetischer Basis. Nur, wenn man weiß, welcher Parameter (= Biomarker) wirklich verändert (und somit krankheitsauslösend) ist, dann ist eine auf diesen Parameter zielgerichtete Therapie möglich. Daher ist die Erforschung der zugrundeliegenden Biomarker erforderlich. Wenn nun neue krankheitsrelevante Biomarker gefunden wurden, müssen sie in verschiedenen vorklinischen Modellen evaluiert und validiert werden. Erst danach ist eine sichere und zielgerichtete Anwendung an PatientInnen im Sinne der personalisierten Medizin möglich. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit dieser Entwicklung und Übersetzung neuer Biomarker vom Labortisch bis hin zum Patientenbett in klinischer Anwendung.

Folgende Aspekte der Translationalen Forschung im Bereich der Personalisierten Medizin werden in der AG adressiert:

• Molekulare und zelluläre Grundlagen in der Personalisierten Medizin (Stichworte: omics, biomarker, imaging, ex vivo pathology, preclinical phenotyping)
• Medizintechnische Ansätze in der Personalisierten Medizin (Stichworte: sensor technology, therapy monitoring and support solutions, PoC)
• Systemmedizin/"Systems Medicine" (Stichworte: integrative analysis algorithms, holistic approach, predictive/prognostic modeling, patient stratification, disease pathomechanisms, systems biology)
• Regulatorische Anforderungen im Bereich der Personalisierten Medizin (Stichworte: clinical trials, Medizinprodukteverordnung (ISO 13485))