Im „Blauen Würfel“, wie das eigens für das IEKM erstellte Forschungsgebäude in der Elsässer Straße in Freiburg genannt wird, arbeiten seit Anfang 2016 Ärzte und Forscher aus Deutschland, den USA, England, Frankreich, Ungarn, Polen und Neuseeland daran, das Herz strukturell und funktionell zu beleuchten – vom einzelnen Molekül bis zum ganzen Organ.
Mit dem Biophysiker und Mediziner Prof. Dr. Peter Kohl, der zuvor am Imperial College London tätig war, konnte ein international renommierter Wissenschaftler als Direktor für das neue Forschungsinstitut am UHZ gewonnen werden.
Das Herz auf allen Größenebenen beleuchten
„Um Störungen des Herzrhythmus erfolgreich vorhersagen, behandeln, oder gar vermeiden zu können, brauchen wir neue Wege, um klinisches und molekulares Wissen zusammenzuführen. Wir erforschen das Herz daher, vielfach mit eigens entwickelten Methoden, von der Ebene des Patienten bis in den Nanometer-Bereich. Dieses feinste Detailwissen fassen wir in Computermodellen zusammen, um es so für medizinische Fragen zugänglich zu machen“, sagt Prof. Dr. Peter Kohl, Direktor des Instituts für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin (IEKM).
So können die Wissenschaftler zum Beispiel einzelne Moleküle in Herzzellen mit Lichtimpulsen aus und wieder einschalten und so deren Funktion Millisekunden-genau kontrollieren. Außerdem untersuchen Forscher am IEKM, wie es Herzmuskel- und Bindegewebszellen gelingt, sich an unterschiedliche Kreislaufanforderungen anzupassen – selbst wenn das Herz, zum Beispiel nach Transplantation, nicht mehr direkt durch das Nervensystem gesteuert werden kann.
Behandlungsmethoden optimieren
Durch die Kombination von Daten aus biophysikalischen, biochemischen und bildgebenden Messverfahren möchten die Forscher ein virtuelles Herz entwickeln, an dem krankhafte Veränderungen simuliert und neue Behandlungswege vorab im Computer getestet werden. Auf diese Weise sollen zukünftig vielversprechende Behandlungsmethoden im Modell optimiert und somit schneller in den klinischen Alltag gebracht werden.
Das IEKM, eine von fünf Säulen des UHZ, besteht aus insgesamt sechs Abteilungen: Bioinstrumentation, 4D-Bildgebung, Optogenetik, Zellbiophysik, Computermodellierung und angewandte medizinische Forschung. „Wir verstehen uns als Plattform, um den Austausch zwischen Naturwissenschaften, Medizin, Ingenieurwissenschaften und Mathematik in der Herzforschung zu stärken“, sagt Prof. Kohl.
Forschungskonferenz erstmals in Deutschland
Die feierliche Eröffnung des IEKM ist auch der Beginn der 7. Internationalen Konferenz zum Thema „Cardiac Mechano-Electric Coupling and Arrythmias“, die vom 21. September bis 24. September 2016 erstmalig außerhalb von Oxford, Großbritannien, stattfindet. 102 Wissenschaftler aus 18 Ländern und fünf Kontinenten nehmen daran teil.
„Wir freuen uns sehr, dass die international besten Wissenschaftler auf unserem Forschungsfeld zu uns nach Freiburg kommen“, sagt Prof. Kohl. Die Einführungsvorträge werden von zwei international führenden Wissenschaftlern gehalten, Prof. Dr. Kevin Parker, Harvard Universität Boston, USA, und Prof. Dr. Natalia Trayanova, Johns-Hopkins-Universität Baltimore, USA.
Quelle: Universitätsklinikum Freiburg
