Forschungsschwerpunkte
Unsere Forschung im HTX Research Lab konzentriert sich auf grundlegende Mechanismen der Transplantationsimmunologie und auf innovative Strategien zur Optimierung der Organpräservation. Wir verbinden experimentelle Grundlagenforschung mit translationalen Ansätzen, um die Immunantwort nach Transplantation gezielt zu steuern und die Funktionsfähigkeit von Spenderorganen langfristig zu sichern. Dabei stehen folgende Forschungsschwerpunkte im Fokus:
- Experimentelle Transplantationsimmunologie und Toleranzinduktion
Ein zentrales Ziel unserer Arbeit ist die Erforschung der Mechanismen der immunologischen Toleranz. Wir untersuchen, wie regulatorische T‑Zellen (Tregs) und andere immunsuppressive Zellpopulationen zur Akzeptanz des Transplantats beitragen, und entwickeln neue Strategien zur gezielten Modulation der Alloimmunantwort.
Durch präklinische Modelle und moderne molekulare Methoden analysieren wir, wie Tregs expandiert, stabilisiert und therapeutisch genutzt werden können, um Abstoßungsprozesse langfristig zu verhindern.
- Innovative Organpräservation und Regeneration
In enger Kooperation mit dem klinischen Herztransplantations-Programm erforschen wir wie sich Spenderherzen während der ex vivo Perfusion aktiv reparieren und re-programmieren lassen. Wir kombinieren molekulare und funktionelle Analysen mit multimodalen Omics‑Technologien, um Biomarker zu identifizieren, die Organqualität vorhersagen, und entwickeln gleichzeitig gezielte (gen)therapeutische Interventionen, um geschädigte Herzen zu regenerieren.
Ziel ist es, die Herztransplantation von einem passiven Lagerungs‑ zu einem aktiven Behandlungsprozess weiterzuentwickeln und so die Qualität der Spenderorgane zu verbessern und den Pool transplantierbarer Organe zu erweitern.
- Tumor‑ und Immunzellbiologie
Neben der Transplantationsimmunologie erforschen wir immunregulatorische Mechanismen auch im Kontext der Onkologie. Wir analysieren insbesondere die Rolle von γδ‑T‑Zellen und regulatorischen Zellnetzwerken in kolorektalen Karzinomen sowie immunmodulatorische Effekte autologer Tumorvakzinen beim Nierenzellkarzinom.
Diese Arbeiten liefern Einblicke in gemeingültige Prinzipien der Immunregulation und eröffnen neue therapeutische Perspektiven jenseits der Transplantation.
Methoden
Unsere Forschung basiert auf einem breiten methodischen Spektrum, das molekulare, zelluläre und funktionelle Ansätze vereint. Die Kombination modernster immunologischer, genetischer und anwendungsorientierter Technologien bildet das Fundament unserer Arbeit. Dazu gehören unter anderem:
- Durchflusszytometrie (Flow-cytometric Phenotyping)
- In‑vitro‑ und in‑vivo‑Assays zur Expansion, Stabilisierung und Funktionsanalyse von regulatorischen T‑Zellen
- Mausmodelle der Herztransplantation, Tumorimmunität und Immuntoleranz
- Ex‑vivo Perfusion des Herzens (hypo‑ und normotherm) zur Untersuchung von Organfunktion, Ischämie‑Reperfusions‑Schäden und therapeutischer Konditionierung (Langendorff und Working-Heart Setup)
- RNA‑Isolierung, qPCR und Genexpressionsanalyse
- Zellkultur primärer humaner und muriner Immunzellen sowie Tumorzelllinien
- ELISA‑, Luminex‑ und Multiplex‑Analysen für Zytokin‑ und Chemokin‑Profile
- Histologie, Immunhistochemie und Mikroskopie
- HPLC basierte Quantifizierung des zellulären Energiepotenzials im Myokard
- O2k Analyse der mitochondrialen Fitness im Myokard via hochauflösender Respirometrie
Diese Methoden ermöglichen es uns, komplexe immunologische und physiologische Prozesse integrativ abzubilden – von der molekularen Signatur bis zur funktionellen Organbewertung – und so neue therapeutische Ansätze von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung zu entwickeln.