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Förderungen 2021

Mit dem Beschluss der Kuratoriumssitzungen des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) vom November 2021 werden an der Medizinischen Universität Innsbruck folgende weitere Forschungsprojekte unterstützt:

Einzelprojekte

Regulation von Ca-Strömen und ECC durch Spannungssensoren
Bernhard E. Flucher
Institut für Physiologie

In Reaktion auf elektrische Signale aus dem Nervensystem steuern spannungsaktivierte Kalziumkanäle (Ca_V1.1) die Muskelkontraktion. Dazu sind diese Membranproteine mit jeweils vier Spannungssensoren ausgestattet. Diese steuern einerseits den Kalziumeinstrom durch die gemeinsame Kanalpore steuern und bewirken andererseits die Kalziumfreisetzung aus intrazellulären Speichern. „Weitgehend unbekannt ist allerdings noch, wie die Spannungssensoren diese beiden Funktionen bei unterschiedlichen Membranpotentialen und mit unterschiedlichen Kinetiken auslösen“, sagt Bernhard E. Flucher. In dem vorliegenden Projekt soll dies mit einer Kombination von molekular-genetischen, elektrophysiologischen und strukturbiologischen Methoden entschlüsselt werden.

Mit dem Beschluss der Kuratoriumssitzungen des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) vom September 2021 werden an der Medizinischen Universität Innsbruck folgende weitere Forschungsprojekte unterstützt:

Internationales Projekt

Verhalten im REM Schlaf: AI assistierte 3D Video Analyse (BRAVA)
Birgit Högl
Univ.-Klinik für Neurologie

Die REM-Schlaf-Verhaltensstörung (RBD) ist charakterisiert durch eine abnormale Muskelaktivität während des Traumschlafs. Im Gegensatz zu Menschen mit gesundem Schlaf sind die Muskeln der Betroffenen im Traum nicht gelähmt. RBD gilt als Frühstadium von Alpha-Synucleinopathien, die in Morbus Parkinson und atypischen Parkinsonerkrankungen münden können. Die Früherkennung von RBD ist daher essentiell, um zeitgerecht krankheitsmodulierend in den neurodegenerativen Prozess eingreifen zu können. In dem Projekt BRAVA entwickeln SchlafmedizinerInnen aus Barcelona, Bologna, Innsbruck, Kassel und Paris unter der Leitung von Schlaflabor-Chefin Birgit Högl und dem biomedizinischen Ingeneur Matteo Cesari eine kleine, leichte 3D-Infrarotkamera, die, ausgestattet mit Künstlicher Intelligenz, eine automatisierte Diagnostik und Verlaufskontrolle von RBD ermöglichen soll. Die neue Technologie könnte somit die Früherkennung von RBD revolutionieren, indem die bisherige manuelle Diagnostik objektiviert und automatisiert wird.  

#ConnectingMinds-Projekte

Transdisziplinäres Forschungsprojekt: "Co-designing perinatal mental health support in Tyrol“
Jean Paul
Univ.-Klinik für Psychiatrie I

Jede fünfte Mutter und bis zu jeder zehnte Vater ist innerhalb der ersten fünf Jahre nach der Geburt eines Kindes von einer psychischen Erkrankung betroffen. Neue Elternschaft kann mit einer Phase immenser persönlicher und sozialer Veränderung und mit großer Einsamkeit einhergehen. Perinatale psychische Erkrankungen stellen die häufigste mit der Schwangerschaft assoziierte Komplikation dar. Diese können Einfluss auf Familie und Unterstützungsstrukturen haben sowie entwicklungs- und bindungsbezogene Probleme hervorrufen. Betroffene Eltern früh zu erreichen und zu unterstützen, kann bedeutende Verbesserungen für die Gesundheit und das Wohlbefinden des Elternteils, des Kindes, der Familie und des weiteren sozialen Umfelds erwirken. Bei den vorbereitenden Workshops ergaben sich drei Handlungsfelder von spezieller Bedeutung: Lücken in der Versorgung, Zugang zu Angeboten und Früherkennung. In dem Projekt zielen Forschende und beteiligte ExpertInnen darauf ab, psychische Gesundheit und soziale Unterstützung für neugewordene Eltern in Tirol zu verbessern und das Stigma, welches oft mit psychischen Erkrankungen einhergeht, zu verringern.

Mit dem Beschluss der Kuratoriumssitzungen des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) von Mai und Juni 2021 werden an der Medizinischen Universität Innsbruck folgende weitere Forschungsprojekte unterstützt:

Einzelprojekte

Beteiligung von Satb2 am Kokain-Rückfall
Rana El Rawas
Universitätsklinik für Psychiatrie I

Das Projekt untersucht im kokainabhängigen Verhalten die Rolle einer Untergruppe von Neuronen des paraventrikulären Thalamus (PVT), die SATB2 im exprimieren. Dabei handelt es sich um ein DNA-bindendes Protein, das in die Genregulation involviert ist. Rana El Rawas Ziel ist es, die Auswirkungen einer selektiven Löschung der SATB2-Expression von PVT-Neuronen und des chemogenetischen Silencing der entsprechenden Neuronenpopulation bei Kokainsucht zu untersuchen.

COVID-19 bei terminaler Niereninsuffizienz
Julia Kerschbaum
Universitätsklinik für Innere Medizin IV

PatientInnen, die sich einer Dialyse unterziehen müssen sowie nierentransplantierte PatientInnen sind besonders vulnerabel in Bezug auf die infektionsassoziierte, hier im Speziellen die COVID-19 assoziierte, Sterblichkeit. Die Gründe hierfür liegen in ihrer renalen Grunderkrankung, ihrem ausgeprägten Komorbiditätsprofil sowie der im Falle von Nierentransplantierten notwendigen immunsuppressiven Therapie.
„Zusätzlich kommt es möglicherweise im Zuge der COVID-19-Pandemie auch zu einer Übersterblichkeit nicht-infizierter PatientInnen, weil das Aufsuchen von Gesundheitseinrichtungen vermieden oder durch Regulationen limitiert wird“, erklärt Julia Kerschbaum. Ihre Studie werde das Wissen um COVID-19 in dieser Population deutlich erweitern und auch als Basis dafür dienen, um künftige Richtlinien, für den Umgang mit und die Behandlung von hochvulnerablen PatientInnengruppen während einer Pandemie über die eigentlich untersuchte Kohorte hinaus zu erstellen.

Inhibitionsprinzipien der SARS-CoV-2 Proteasen
Dorothee Holm-Von Laer
Institut für Virologie

Es werden dringend neue wirksame Medikament gegen SARS-CoV-2 benötigt. Bei anderen Viren hat sich die Hemmung viraler Enzyme als eine besonders effiziente antivirale Strategie erwiesen hat.  Die SARS-CoV-2 Proteasen – Enzyme, die für die Reifung der Virusproteine und für die Vermehrung des Virus essentiell sind - stellen laut Dorothee Von Laer somit vielversprechende Zielstrukturen für mögliche antivirale Substanzen dar. „Mit einem innovativen, am Institut für Virologie entwickelten Testsystem, lassen sich neue Proteaseinhibitoren jetzt deutlich leichter identifizieren und ihre Wirkungsweise studieren“, sagt Von Laer.

SARS-CoV-2 kontrollierte Kinasefunktionen
Janine Kimpel
Institut für Virologie

Im Rahmen dieses Projekt von Janine Kimpel soll die Interaktion von SARS-CoV-2 mit zellulären Kinasen und die daraus resultierenden Veränderungen in Signalwegen bzw. dem Virus-Assembly untersucht werden. In einem zweiten Projektteil soll die gezielte Aktivierung oder Inhibierung von ausgewählten Kinasen zur Unterdrückung der Virusreplikation verwendet werden.

Neuartige entzündungshemmende Intervention bei PMR und GCA
Sandra Santos Sierra
Institut für Biochemische Pharmakologie

Mit der Alterung der Bevölkerung werden in den nächsten Jahrzehnten entzündlich-rheumatische Erkrankungen wie Polymyalgia Rheumatica (PMR) und Riesenzellarteriitis (GCA) zunehmen. PMA/GCA betreffen mehr Frauen als Männer (älter als 50 Jahre), die Ätiologie ist unbekannt und bei einigen Patienten treten sie gleichzeitig auf, wie Sandra Santos Sierra erklärt. Die Standardtherapie sei die Behandlung mit hochdosierten Kortikosteroiden, die jedoch viele unerwünschte Nebenwirkungen (z. B. Osteoporose, Grauer Star, Diabetes) mit sich bringen. In dem Projekt untersucht Santos Sierra zusammen mit Michael Schirmer (Universitätsklinik für Innere Medizin II) und Susanne Ebner (Universitätsklinik für Visceral-, Transplantations- und Thoraxchirurgie) die Rolle der angeborenen Immunrezeptoren Toll-like Rezeptoren (TLRs) beim Fortschreiten von PMR zu GCA. Zudem evaluieren die ForscherInnen, ob TLRs als biologische Ziele für die Entwicklung neuer kortikosteroidsparender Therapien zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten geeignet wären.

Firnberg Programm:

Darmbakterien manipulieren Immunantwort gegen Krebs
Victoria Klepsch
Institut für Zellgenetik

„Der Kernrezeptor NR2F6 spielt eine essentielle Rolle bei der Abstoßung von Tumoren mit Hilfe des Immunsystems“, schildert Victoria Klepsch. Ziel ihres Projekts ist, Funktion und Rolle dieses Rezeptors in der T-Zell vermittelten Tumorabwehr zu untersuchen – und zwar in Hinblick auf eine mögliche Regulation durch Darmbakterien und deren Stoffwechselprodukten. Der Forscherin zufolge können diese Arbeiten NR2F6 möglicherweise als geeignetes Zielmolekül für die pharamakologische Intervention für Krebspatienten evaluieren.

Programm Klinische Forschung

Neurologisches Langzeitoutcome nach SARS-CoV-2 Infektion
Raimund Helbok
Universitätsklinik für Neurologie

Neurologische Symptome werden bei COVID-19 Patienten häufig berichtet. Ziel dieser Studie ist es, neurologische Manifestationen während der Akuterkrankung sowie neurologische Langzeitfolgen systematisch zu erfassen. Dazu werden klinische (neurologische Defizite, Geruchstest, neuropsychologische Untersuchung) und bildgebende Daten (zerebrale MRT Untersuchung) sowie Auswertungen von Fragebögen (Lebensqualität, Angst, Deperession, Fatigue) nach drei und zwölf Monaten bei PatientInnen mit unterschiedlichem Schweregrad der COVID-19 Erkrankung sowie bei gesunden Kontrollen und bei Patienten mit einer Pneumonie (Kontrollgruppe) untersucht.

Internationale Projekte

LIAISON: Neuartige Interaktion von Kv Kanälen
Kai Kummer und Michael Leitner
Institut für Physiologie

Spannungsgesteuerte Kalium-Kanäle (Kv) sind tetramere Komplexe, die für eine Vielzahl zellulärer Prozesse verantwortlich sind. Einige Kv-Isoforme bilden, wenn alleine exprimiert keine funktionellen Kanäle aus (silent Kv, KvS), können sich aber mit anderen Isoformen zu Heteromeren zusammensetzen. Dies führt zu veränderten Kanaleigenschaften, wie Kai Kummer erklärt. „In dem Projekt werden wir in Kooperation mit den Arbeitsgruppen von Moritz Lindner und Vijay Reningunta von der Philipps-Universität Marburg die molekularen Grundlagen einer unerwarteten Interaktion zwischen der Kanaluntereinheit Kv7 und verschiedenen Mitgliedern der silent KvS untersuchen und damit ein zentrales Theorem über die Formierung von Kv-Kanälen anfechten“, hat sich Kummer zum Ziel gesetzt.

Strukturelle Basis der Biosynthese von Psilocybin
Bernhard Rupp
Institut für Genetische Epidemiologie

Bernhard Rupp ist den Geheimnissen der magischen Pilze auf der Spur. Die stark bewusstseinsverändernde Substanz Psilocybin ist einer der bekanntesten Naturstoffe und der Hauptmetabolit von Pilzen der Gattung Psilocybe, der so genannten magischen Pilze, die als Rauschdroge konsumiert werden. „Psilocybin ist jedoch besonders vom medizinischen Standpunkt interessant, da es in klinischen Studien als wirksames Antidepressivum erkannt wurde und es erwiesene pharmazeutische Wirkung bei der Behandlung existenzieller Angstzustände wie zum Beispiel bei Krebspatienten im fortgeschrittenen Krankheitsstadium und gegen therapieresistente Depressionen besitzt“, weiß Rupp. Trotz dieser einzigartigen Eigenschaften und ihrer vielversprechenden Verwendung in der Naturstoffsynthese seien die molekularen Strukturen der Enzyme, die an der natürlichen Herstellung von Psilocybin im Pilz beteiligt sind, bisher nicht bekannt. In dem internationalen, naturwissenschaftlichen Kooperationsprojekt entschlüsselt Rupp mit Dirk Hoffmeister (Friedrich-Schiller-Universität Jena)  die Geheimnisse der Magischen Pilze mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse.

NECESSITY - Neue SARS-CoV-2 modulierende chem. Konstrukte
Klaus Scheffzek
Institut für Biologische Chemie

Die Covid-19 Pandemie ist noch lange nicht vorüber. Bisher gibt es nur wenige wirksame Medikamente, die bei einem schweren COVID-19-Verlauf eingesetzt werden können. In dem internationalen Projekt NECESSITY kooperieren ForscherInnen der Medizinischen Universität Innsbruck (Klaus Scheffzek), des Helmholtz  Zentrums Berlin (Christian Feiler) sowie der Universität Olomouc, Tschechien, (Vladimír Kryštof), um mögliche, bereits vorhandene Substanzen zu identifizieren, die an die Hauptprotease des SARS-Cov-2 oder an weitere Zielproteine des Virus andocken können.  Bereits Anfang 2020 wurde mittels Röntgenstrukturanalyse an der Lichtquelle BESSY II in Berlin die dreidimensionale Struktur der Hauptprotease von SARS-Cov-2 entschlüsselt, die für die Virusreproduktion entscheidend ist. Im Zuge von NECESSITY wollen die WissenschafterInnen nun weitere Zielproteine adressieren und im Hochdurchsatzverfahren anhand von BESSY II mehr als 8000 Verbindungen analysieren. Sie erhoffen sich, dadurch Substanzen identifizieren zu können, welche aus der Bibliothek der Palacký University Olomouc stammen und allesamt bereits zugelassen sind beziehungsweise in klinischen Testphasen erprobt werden. Der Gruppe um Projektleiter Klaus Scheffzek in Innsbruck obliegt es wiederum, die Trefferverbindungen mit biophysikalischen Methoden zu untersuchen und virologische Studien zu initiieren. Christian Drosten (Institut für Virologie, Charité Berlin) und weitere Experten sind zusätzlich als Berater und potentielle Kooperationspartner in das Projekt involviert. Außerdem beinhaltet das Projekt eine Campus Kooperation mit Mitgliedern des Instituts für Biochemie der Leopold Franzens Universität (Eduard Stefan und Rainer Schneider).

EUREGIO Projekte:

NeuroTrain: Neurocognition of arithmetic (re-)learning
Laura Zamarian
Univ.-Klinik für Neurologie, Arbeitsgruppe für kognitive Neurologie und Neuropsychologie

 Das Erlernen von Arithmetik ist entscheidend, um den anspruchsvollen Anforderungen unserer technologischen und digitalen Gesellschaft gerecht zu werden. Zahlenkompetenz ist nicht nur für StudentInnen, sondern auch für ältere Menschen oder PatientInnen nach Hirnläsionen unerlässlich. Personen mit Schwierigkeiten bei der Zahlenverarbeitung sind in vielen Alltagssituationen in ihrer Autonomie stark eingeschränkt. In diesem Projekt werden Laura Zamarian und ihr Team verschiedene Lernansätze vergleichen und deren Ergebnisse bei gesunden Menschen und bei PatientInnen mit Hirnschädigung untersuchen. Die ForscherInnen setzen dabei unterschiedliche, im Bereich der Neurowissenschaften etablierte Forschungsmethoden (kognitionswissenschaftliche Ansätze, u.a. Eye-Tracking) ein. Das Projekt ist Teil einer Kooperation mit Manuela Piazza von der Universität Trient und Demis Basso von der Universität Bozen, welche vom EUREGIO Science Fund unterstützt wird. Mit dem Projekt wird eine sehr erfolgreiche Forschungslinie der Antragstellerin und Team fortgesetzt. Es soll zu einem besseren Verständnis beitragen, wie das Gehirn das arithmetische Lernen unterstützt und zu Erkenntnissen über allgemeine Lernprozesse bei Gesunden unterschiedlichen Alters und bei PatientInnen mit Rechendefiziten nach Hirnläsionen führen.

The molecular biology of Neurocovid
Markus Reindl
Univ.-Klinik für Neurologie, Neurologisches Forschungslabor

Es wird immer deutlicher, dass COVID-19 auch das Gehirn betrifft und unterschiedliche neurologische Symptome in Patientinnen und Patienten hervorruft, die auch als „Neurocovid“ bezeichnet werden. Die genauen Gründe, warum das SARS-CoV-2 Virus zur Schädigung des Gehirns führt, sind jedoch noch immer ungeklärt und sollen in diesem, durch den EUREGIO Science Fund geförderten Forschungsprojekt von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Österreich (Medizinische Universität Innsbruck, Markus Reindl) und Italien (Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari Trento/Universität Trento, Bruno Giometto und EURAC Research Bozen, Mattia Volta) untersucht werden. Dabei sollen die körpereigenen Zielstrukturen von Neurocovid Auto-Antikörpern und die molekularen und zellulären Krankheitsmechanismen von Neurocovid charakterisiert werden.

Mit dem Beschluss der Kuratoriumssitzung des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) vom März 2021 werden an der Medizinischen Universität Innsbruck folgende weitere Forschungsprojekte unterstützt:

Einzelprojekte

Die Rolle der Proteinkinase D in T-Zellen
Kerstin Bellaire-Siegmund
Institut für Zellgenetik

„Unsere Forschung beschäftigt sich seit vielen Jahren mit molekularen Mechanismen, die die Aktivität von T-Lymphozyten regulieren“, erklärt Kerstin Bellaire-Siegmund vom Institut für Zellgenetik.  Proteinkinasen, wie PKD, üben zentrale Aufgaben bei der intrazellulären Signalübertragung und somit der Antigen-induzierten Aktivierung von T-Zellen aus. Langfristig könnte durch neue Erkenntnisse über die Rolle von PKD-Isotypen für T-Zell-vermittelte Immunantworten, die Entwicklung weiterer immunmodulatorischer Therapien von Krebs oder Autoimmunerkrankungen ermöglicht werden.

MikroRNAs als prädiktiver Marker in COVID-19
Alice Assinger und Huber Hackl (Kooperationspartner)
Institut für Bioinformatik

Im Blut gemessene klinische Routineparameter erscheinen unzureichend die Krankheitsverläufe von COVID-19 PatientInnen vorherzusehen. „In einer Kollaboration zwischen der Medizinischen Universität Wien (Alice Assinger) und der Medizinischen Universität Innsbruck werden wir daher in diesem Projekt das Potential zirkulierender Mikro-RNA Profile als alternative Biomarker zur Vorhersage der Überlebenswahrscheinlichkeit untersuchen“, beschreibt Hubert Hackl vom Institut für Bioinformatik das Projekt. Dies sollte die Stratifizierung des Patientenrisikos und die aktive Überwachung des Schweregrads dieser durch SARS-CoV2 verursachten Infektionskrankheit erleichtern.

Post-operative kognitive Dysfunktion und das Darm-Mikrobiom
Michaela Kress
Institut für Physiologie

Weltweit werden mehr als 320 Millionen Operationen pro Jahr durchgeführt und drei Monate nach dem Eingriff zeigen immer noch ca. 12 Prozent der PatientInnen (das entspricht mehr als 30 Millionen Menschen) kognitive Defizite wie verminderte kognitive Flexibilität, Schwierigkeiten beim Multitasking sowie bei der Planung von Aufgaben, die eine gewisse Aufmerksamkeit erfordern. „Ziel des Projektes ist es, die Mechanismen aufzuklären, die zur Entstehung der post-operativen kognitiven Defizite führen“, beschreibt Michaela Kress, Direktorin des Instituts für Physiologie, die Überlegung. Ein postoperativ verändertes Darm-Mikrobiom stellt dabei einen entscheidenden Faktor dar, der für die Homöostase des gesamten Körpers wichtig ist. Durch das Projekt werden neue Einblicke in die gegenseitige Beeinflussung von Mikrobiom, Darmnervenystem und Gehirn gewonnen. 

Rolle der Plasmalogene in Etherlipid-Pathologien
Katrin Watschinger
Institut für Biologische Chemie

Kinder, die keine Etherlipide (Plasmanyllipide und Plasmalogene) herstellen können, leiden an derart schweren Entwicklungsstörungen, dass sie bereits sehr jung versterben. „Bisher ist unklar, welche der sich manifestierenden Symptome durch das Fehlen von Plasmanyllipiden, und welche durch das Fehlen von Plasmalogenen entstehen“, weiß Katrin Watschinger vom für Institut Biologische Chemie. „Durch unsere kürzlich publizierte Beschreibung des PEDS1-Gens, welches für das essentielle Biosyntheseenzym der Plasmalogene kodiert, können wir nun in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Johannes Berger von der Medizinischen Universität Wien den Einfluss des Fehlens der Plasmalogene im Vergleich zum Fehlen beider Lipidklassen genau untersuchen und hoffen damit neue Angriffspunkte für zukünftige Therapien zu beschreiben.“

Meitner Programm

Die Rolle von PIDD in der Kardiomyozytendifferenzierung
Marina Leone
Institut für Entwicklungsimmunologie

The mammalian heart is a post-mitotic organ characterized by terminally differentiated and polyploid cardiomyocytes (CMs). The post-mitotic status of adult CM poses a limit to heart regeneration. The PIDDosome complex controls p53 activation that is needed to limit scheduled as well as accidental polyploidization events in mammals. “Therefore, I propose to study the role of the PIDDosome in CM polyploidization during organ development”, says Marina Leone from the Institute for Developmental Immunology

Internationales Projekt

Identifikation neuer Chemotherapeutika aus Cyanobakterien
Andreas Villunger
Institut für Entwicklungsimmunologie

„In dem Projekt sollen die von unseren Partnern am Institut für Mikrobiologie der Akademie der Wissenschaften in Tschechien (https://www.alga.cz/en/) isolierten Metaboliten aus Cyanobakterien auf ihre zytostatische und Zelttod-induzierende Wirkung untersucht werden“, erklärt Andreas Villunger, Direktor vom Institut für Entwicklungsimmunologie. Einerseits gehe es darum den Wirkmechanismus dieser Substanzen in verschiedenen Krebszellen näher zu charakterisieren, und andererseits die Proteine zu identifizieren, die mit diesen Metaboliten interagieren oder in ihrer Funktion verändert werden. Ziel ist es neue Lead-compounds für Zytostatikaentwicklung zu identifizieren.

doc.fund

Image-guided Diagnosis and Therapy (IGDT)
Elke Gizewski
 Universitätsklinik für Radiologie
Bericht hier

Programm Klinische Forschung

TRUFFLE-2 Studie-Österreich
Medizinische Universität Innsbruck, Universitätsklinik für Gynäkologie und Geburtshilfe; Medizinische Universität Wien, Universitätsklinik für Frauenheilkunde; Medizinische Universität Graz, Universitätsklinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe (Projektleiter Philipp Klaritsch)