Querschnittsbereiche der Forschung
Vom Molekül zum Menschen
Die drei Querschnittsbereiche verfolgen den schwerpunktübergreifenden Ansatz, ein molekulares und mechanistisches Verständnis von Krankheitsprozessen in die gesamte Translationskette zu integrieren. Sie verbinden die molekulare und zelluläre Ebene mit der Gewebe- und Organebene und eröffnen damit komplementäre Perspektiven auf die Entstehung und Dynamik komplexer Krankheitsprozesse.
Durch die Verknüpfung dieser Ebenen lassen sich krankheitsrelevante Mechanismen integrativ erfassen, neue diagnostische und therapeutische Ansatzpunkte identifizieren und Strategien für Prävention und personalisierte Medizin entwickeln.
Die gewonnenen Erkenntnisse werden entlang der gesamten Translationskette weiterentwickelt – von der Grundlagenforschung über präklinische und klinische Forschung bis hin zur Anwendung in der Versorgung von Patientinnen und Patienten.
Zelluläre Heterogenität
Die Vielfalt unterschiedlicher Zelltypen und ihrer funktionellen Zustände prägt Gesundheit und Krankheit gleichermaßen. Der Querschnittsbereich Zelluläre Heterogenität untersucht, wie Zellen Signale aus ihrer Umgebung wahrnehmen und verarbeiten und wie genetische sowie molekulare Veränderungen im Zellkern und Zytoplasma biologische Prozesse und Krankheitsmechanismen beeinflussen. Ziel ist es, krankheitsrelevante Veränderungen auf molekularer und zellulärer Ebene zu entschlüsseln und daraus neue diagnostische und therapeutische Ansätze abzuleiten.
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf innovativen Methoden wie der Einzelzellanalytik, RNA-basierten Verfahren und der hochauflösenden molekularen Bildgebung. Sie ermöglichen ein präzises Verständnis zellulärer Prozesse und bilden die Grundlage für personalisierte und zellbasierte Therapien.
Komplexität im Gewebe
Gesundheit und Krankheit entstehen nicht allein auf Ebene einzelner Zellen, sondern durch das Zusammenspiel von Zellen, Gewebe, extrazellulärer Matrix, Mikroorganismen und Umweltfaktoren. Der Querschnittsbereich Komplexität im Gewebe erforscht diese Wechselwirkungen und ihre Bedeutung für die Entstehung und den Verlauf von Erkrankungen wie Krebs, chronischen Entzündungen oder degenerativen Veränderungen.
Moderne Modellsysteme wie Organoide, 3D-Gewebemodelle und Verfahren der Biofabrikation ermöglichen es, komplexe Krankheitsprozesse realitätsnah abzubilden. Gleichzeitig schaffen sie die Grundlage für die Entwicklung neuer Biomaterialien, Implantate und innovativer Therapieansätze für die klinische Anwendung.
System- und Netzwerkerkrankungen
Viele Erkrankungen entstehen durch Störungen der Kommunikation zwischen Organen, Organsystemen und ihrer Umwelt. Der Querschnittsbereich System- und Netzwerkerkrankungen untersucht diese dynamischen biologischen Netzwerke – von hormonellen und immunologischen Signalwegen bis hin zum Zusammenspiel von Herz, Nervensystem und weiteren Organen. Ziel ist es, die Mechanismen komplexer Erkrankungen systemisch zu verstehen und neue diagnostische sowie therapeutische Strategien zu entwickeln.
Moderne Datenanalyse, KI-gestützte Methoden und interdisziplinäre Forschungsverbünde ermöglichen es, komplexe Zusammenhänge zu entschlüsseln und wissenschaftliche Erkenntnisse gezielt in die klinische Anwendung zu überführen.
