Herz und Immunsystem im Blick: SFB forscht weiter

Die Entzündungsreaktionen und immunologischen Prozesse, die bei verschiedenen Herzmuskelerkrankungen ausgelöst werden, werden im Würzburger Sonderforschungsbereich (SFB) „Kardio-immune-Schnittstellen“ untersucht. Beteiligt sind Forschende aus Kardiologie, Immunologie, RNA-Biologie, Bioinformatik, Bildgebung, Nuklearmedizin und Pharmazie.

„Wir bringen Expertinnen und Experten zusammen, die vorher noch nie zusammengearbeitet haben. Damit ist es uns in Würzburg gelungen, ein weltweit einzigartiges Zentrum zu etablieren“, sagt Professor Stefan Frantz, Direktor der Medizinischen Klinik I des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) und Sprecher des SFB.

Die Dynamik und die enge Verzahnung der einzelnen Projekte, von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung, haben auch die Gutachterinnen und Gutachter überzeugt: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die zweite Förderperiode des SFB bewilligt, der seit 2022 läuft: In den kommenden vier Jahren gibt es weitere zwölf Millionen Euro Fördergeld.

Entzündungsreaktionen als Schlüsselmechanismus

Entzündungsreaktionen und immunologische Prozesse sind bei vielen Herzerkrankungen entscheidend beteiligt – mit schützenden wie auch mit schädlichen Effekten.

Nach einem Herzinfarkt zum Beispiel unterstützt die Immunaktivierung zunächst die Heilung. Bei anhaltender Reaktion kann sie jedoch die Herzfunktion beeinträchtigen.

Auch bei chronischen Durchblutungsstörungen und Herzschwäche spielt das Immunsystem eine zentrale Rolle. „Erst wenn wir die zugrunde liegenden Mechanismen verstehen, können wir sie gezielt therapeutisch nutzen“, sagt Stefan Frantz.

Faszinierendes Wechselspiel

„Mich persönlich faszinieren die Interaktionen zwischen Antigenen und Antikörpern sowie zwischen Antigenen und T-Zellen. Das heißt, wie unser Immunsystem mit seinen aktiven Abwehrzellen, den T-Zellen, und seinen Werkzeugen, den Antikörpern, auf körpereigene Schäden reagiert“, sagt Stefan Frantz.

„Spannend finde ich auch, wie diese Prozesse durch Infektionen beeinflusst werden und welche Erkenntnisse moderne Bildgebungsverfahren liefern können. Damit lassen sich Prozesse im Körper untersuchen, die bisher kaum nachvollziehbar waren.“

Professorin Alma Zernecke-Madsen, stellvertretende Sprecherin des SFB und Leiterin des Instituts für Experimentelle Biomedizin II am UKW: „In unserem Verbund betrachten wir das Herz durch die Linse der Immunologie. Unser Ziel ist es, neue immunologische Mechanismen zu identifizieren und damit auch Ansätze für die Diagnose und die Immuntherapie der Herzschwäche zu finden.“

Nachwuchs für ein neues Forschungsfeld

Um das Forschungsfeld bundesweit zu vernetzen, initiierte SFB-Mitglied Professor Gustavo Ramos 2025 in der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie die Arbeitsgruppe „Kardio-Immunologie“: Das nationale Netzwerk soll die Forschung an der Schnittstelle von Herzmedizin und Immunologie stärken.

Ramos setzt sich zudem intensiv für den Nachwuchs ein. So initiierte er beispielsweise die „Summer School Cardio-Immune Interfaces“, die von Studierenden organisiert wird. Sie zieht Doktorandinnen und Doktoranden aus der ganzen Welt an.

„Für den Fortschritt in der Kardioimmunologie brauchen wir Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die sowohl kardiologisch als auch immunologisch denken – nur so gelingt echte Translation und interdisziplinäre Zusammenarbeit“, erläutert der Biologe.

Publikationen, Patente, Personal: Beachtliche Bilanz

Eine weitere Erfolgsgeschichte laut Stefan Frantz: Insgesamt erhielt jeder dritte der knapp 30 Forschenden, die im SFB ein Projekt leiten, in der ersten Förderperiode eine Professur oder konnte am Standort Würzburg gehalten werden. Zudem wurden rund 40 Promotionsstellen geschaffen.

Sehen lassen kann sich auch die Zahl der Publikationen aus der ersten Förderperiode: Der SFB lieferte mehr als 200 Publikationen, davon wurde jede fünfte in einer Fachzeitschrift mit einem Impact Factor von über 20 veröffentlicht, also in einem weltweit herausragenden Journal. Darüber hinaus konnten zwei Patente angemeldet werden.

Neue Projekte: CAR-T-Zellen, Nanotechnologie, Spatial Transcriptomics

Würzburg hat sich international als bedeutender Forschungsstandort für CAR-T-Zelltherapien etabliert. Diese Zellen wurden ursprünglich für die Krebsbehandlung entwickelt. In der EU sind sie bislang nur zur Behandlung bestimmter Blutkrebserkrankungen zugelassen.

Im Gegensatz zu klassischen Chemotherapien bekämpfen CAR-T-Zellen den Tumor nicht direkt, sondern sie verstärken gezielt das eigene Immunsystem. Deshalb wird diese Technologie inzwischen auch für andere Erkrankungen erforscht – jetzt auch im SFB „Kardio-immune Schnittstellen“. In der zweiten Förderperiode sollen CAR-T-Zellen konstruiert werden, die sich positiv auf das Herz auswirken.

Ein weiteres neues Projekt stammt aus der Pharmazie: Es werden nanoskalige Trägersysteme entwickelt, um Arzneistoffe oder bildgebende Komponenten gezielt an definierte Zielstrukturen im Körper zu transportieren.

Ebenfalls neu ist ein Projekt im Bereich Spatial Transcriptomics, in dem Genexpressionsprofile einzelner Zellen direkt im Gewebekontext analysiert werden. Mithilfe selbst entwickelter Organoidmodelle können diese Prozesse funktionell untersucht werden.

Neue Wege für Diagnostik und Therapie

Auch alle etablierten Forschungsprojekte des SFB werden kontinuierlich weiter vorangetrieben. „Schließlich ist der SFB auf die maximale Förderdauer von zwölf Jahren ausgelegt“, sagt Stefan Frantz und blickt mit Stolz und Freude auf das Konsortium: „Das Ganze hat sich strukturell wunderbar entwickelt. Der gesamte Standort ist engagiert. So kommen wir unserem Ziel, neue immunbasierte Diagnose- und Therapiewege im Bereich der Kardiovaskulärmedizin zu entwickeln, entschieden näher.“