Wir überwinden Grenzen

Zwei Sonderforschungsbereiche unter Leitung oder Beteiligung von Forscher*innen der Medizinischen Fakultät der Universität und des Universitätsklinikums Freiburg neu bewilligt, ein weiterer verlängert / Themen sind Digitalisierung und Immunsystem

Mit insgesamt 37 Millionen Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft die Universitätsmedizin in Freiburg: Neu bewilligt wurden ein Sonderforschungsbereich (SFB) zum Thema Künstliche Intelligenz in der Medizin unter Leitung von Forschenden des Universitätsklinikums Freiburg und der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg sowie ein Sonderforschungsbereich-Transregio zum zellulären Selbstmord, an dem Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum Freiburg maßgeblich beteiligt sind. Verlängert wurden ein Sonderforschungsbereich zu Immundefekten zum sowie einen neuen Sonderforschungsbereich-Transregio mit maßgeblicher Freiburger Beteiligung. Ein weiterer SFB der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg wurde ebenfalls verlängert. Alle Förderanträge laufen vier Jahre.

„Die Förderung dieser Forschungsvorhaben durch die DFG ist ein großartiges Zeichen der Forschungsstärke von Medizinischer Fakultät und Universitätsklinikum Freiburg. Mein herzlicher Glückwunsch geht an alle beteiligten Wissenschaftler*innen“, sagt Prof. Dr. Lutz Hein, Dekan der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg und Vorstandsmitglied des Universitätsklinikums Freiburg.

Komplexe Muster in kleinen Datensätzen mittels KI finden

Der Einsatz Künstlicher Intelligenz auch bei relativ kleinen medizinischen Datensätzen ist das zentrale Thema des neuen Sonderforschungsbereichs (SFB) 1597 „Small Data“. Sprecher ist Prof. Dr. Harald Binder, Direktor des Instituts für Medizinische Biometrie und Statistik (IMBI) am Universitätsklinikum Freiburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den neuen Sonderforschungsbereich bis Juni 2027 mit über 11 Millionen Euro. Techniken der Künstlichen Intelligenz (KI) benötigen oft große Datensätze, auch „Big Data“ genannt. Medizinische Daten liegen dagegen häufig nur in relativ geringer Fallzahl vor. Diese „Small Data“-Anwendungen machen es deutlich schwieriger, datenhungrige Ansätze der Künstliche Intelligenz einzusetzen. Dafür ist ein hochgradig interdisziplinärer Ansatz nötig. Der neue Sonderforschungsbereich entwickelt Methoden, wie sich mit Techniken der künstlichen Intelligenz und der Modellierung auch in relativ kleinen Datensätzen komplexe Muster entdecken lassen.

„Der neue Sonderforschungsbereich 'Small Data' wird die datengetriebene Medizin und den Einsatz von künstlicher Intelligenz in der klinischen Forschung und Behandlung deutlich voranbringen. Die detaillierte Analyse und Aufbereitung medizinischer Daten ist eine wichtige Grundlage für die qualitätszentrierte universitäre Spitzenmedizin, die wir unseren Patient*innen bieten wollen", so der Leitende Ärztliche Direktor und Vorstandsvorsitzende des Universitätsklinikums Freiburg Prof. Dr. Frederik Wenz.

Immunologisches Paradoxon im Fokus

Seit 2015 erforscht der Sonderforschungsbereich SFB 1160 „IMPATH – Immunpathologie aufgrund eingeschränkter Immunreaktionen“ den Zusammenhang von Immundefekten und überschießenden Abwehrreaktionen. Nun hat die DFG auch eine dritte Förderperiode bewilligt und unterstützt diese mit zehn Millionen Euro. Sprecher des Sonderforschungsbereichs ist Prof. Dr. Stephan Ehl, Medizinscher Direktor des Instituts für Immundefizienz des Universitätsklinikums Freiburg. Im Mittelpunkt der Forschung steht der scheinbare Widerspruch, dass überschießende oder fehlgeleitete Immunreaktionen die Folge von zu schwachen Immunreaktionen sein können. Dieser als immunologisches Paradoxon bezeichnete Zusammenhang zeigt sich beispielsweise bei der Immunkrankheit HLH, wenn Fresszellen des Immunsystems körpereigene rote Blutkörperchen attackieren. Weil eindringende Keime aufgrund eines Gendefekts nicht richtig bekämpft werden, kommt es schließlich zur übermäßigen und fehlgesteuerten Aktivierung der Fresszellen. Entsprechende Immun-Erkrankungen könnten demnach mit Medikamenten behandelt werden, die die Immunreaktion fördern oder stabilisieren, anstatt wie bisher die Immunreaktion zu unterdrücken.

„Der Erfolg des Sonderforschungsbereichs IMPATH stellt die hochklassige immunologische Forschung in Freiburg erneut unter Beweis. Besonders überzeugend ist dabei die enge Zusammenarbeit zwischen klinischer Forschung und Grundlagenforschung“, sagt Hein.

Forschung zu sterbenden Zellen

Für die Entwicklung und das Überleben von mehrzelligen Organismen ist der kontrollierte Zelltod von zentraler Bedeutung, etwa zur Beseitigung alter, infizierter oder entarteter Zellen. Diese Prozesse besser zu beleuchten und neue Therapieansätze zu finden, hat sich der neue Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB-TRR) 353 „Regulation of cell death decisions“ unter Sprecherschaft der Universität Konstanz zur Aufgabe gemacht, an dem Wissenschaftler*innen des Universitätsklinikums Freiburg intensiv beteiligt sind. Rund zwei Millionen Euro erhalten die Freiburger Projekte.

„Unser Ziel ist es, die molekularen Mechanismen besser zu verstehen, die dem kontrollierten Zelltod zugrunde liegen. Dieses Wissen könnten wir dann zum Beispiel für die Entwicklung neuer Therapieansätze nutzen“, sagt Prof. Dr. Georg Häcker, Ärztlicher Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene des Universitätsklinikums Freiburg, Vizesprecher des SFB-TRR 353 und Koordinator der Freiburger Forschungsprojekte.

„Die Forschung zum kontrollierten Zelltod betrifft fast alle Bereiche der Medizin. Darum kann ein besseres grundlegendes Verständnis die Tür zu vielen neuen medizinischen Anwendungen öffnen. Ich freue mich sehr, dass diese Forschung mit einem wesentlichen Freiburger Beitrag in einem starken Konsortium erfolgt“, sagt Hein.

Zelluläre Proteinmaschinerien verstehen

Auch der Sonderforschungsbereich 1381 „Dynamische Organisation zellulärer Proteinmaschinerien: Von der Biogenese und modularen Assemblierung zur Funktion“, dessen Sprecher Prof. Dr. Chris Meisinger vom Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg ist, wurde um weitere vier Jahre verlängert. Die Forscher*innen erhalten rund 14 Millionen Euro von der DFG.

Weitere Informationen:

SFB 1597 www.smalldata-initiative.de/

SFB 1160 www.sfb1160.uni-freiburg.de

SFB 1381 www.sfb1381.uni-freiburg.de