Die Neurologische Universitätsklinik Tübingen nimmt im Bereich der Neurowissenschaften eine historisch und methodisch führende Position ein. Sie trägt maßgeblich zur Verbesserung der Prävention, Diagnostik und Therapie von Gehirnerkrankungen bei. Die Forschung in Tübingen zeichnet sich durch eine beeindruckende Breite an Tiermodellen und eine starke translationale Anbindung an die Universitätsmedizin aus. Diese Stärken werden durch die enge Zusammenarbeit mit dem Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH) und dem Hertie Institut for AI in Brain Health (Hertie AI) sowie dem Deutschen Zentrum für psychische Gesundheit und dem Deutschen Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen ergänzt. Diese Konstellation fördert einen intensiven interdisziplinären Austausch und ermöglicht die Entwicklung innovativer Therapieansätze für viele neurologische und psychische Erkrankungen sowie für generelle Erkrankungen des zentralen Nervensystems.
Schwerpunkte der Forschung
Die Forschung an der Neurologischen Universitätsklinik Tübingen konzentriert sich auf verschiedene Schwerpunkte, die im Folgenden näher erläutert werden:
Neuroimaging
Der Forschungsbereich Neuroimaging untersucht mittels Magnetresonanztomographie, wie die Struktur des Gehirns mit dessen Funktion in gesundem und in krankem Zustand zusammenhängt. Grundlagenforschung zu der in-vivo Repräsentation von Gehirnfunktionen - wie etwa Sensorik, Motorik, Altern, Entscheidungsfindung oder Emotionalität - wird eng verbunden mit angewandter Forschung zu den neuronalen Mechanismen von Krankheiten in der Neurologie und Psychiatrie.
Neurodegenerative Erkrankungen
Für neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson, Demenz und Dystonie gibt es bisher keine Heilung. In der Abteilung Neurologie der Medizinischen Fakultät Tübingen erforschen Experten und Expertinnen die Ursachen und Mechanismen dieser Erkrankungen auf molekularer, genetischer und zellulärer Ebene. Ziel ist es, Risiko- und Schutzfaktoren im Erbgut zu identifizieren, um Vorsorge, Diagnose und Therapie zu verbessern. Prof. Dr. med. Thomas Gasser, Ärztlicher Direktor der Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt Neurodegenerative Erkrankungen am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und der Neurologischen Klinik der Universität Tübingen, forscht seit rund 30 Jahren an der Parkinson-Krankheit. Ihm ist es wichtig, grundlagenwissenschaftliche Erkenntnisse aus der Genetik und der Molekularbiologie für die Behandlung von Patienten einzusetzen und umzusetzen. Sein Team hat das Erbgut von Familien untersucht und Gen-Mutationen identifiziert, die zu Parkinson führen können, darunter die Gen-Mutation LRRK2, der bislang häufigste erbliche Auslöser. Auf dieser Basis werden neue Therapien entwickelt, die eines Tages nicht nur die Symptome lindern, sondern den Krankheitsverlauf selbst verlangsamen oder stoppen könnten.
Psychische Gesundheit
Depression, Schizophrenie, Borderline, Sucht, Ess- und Zwangsstörungen: Der Forschungsbereich Psychische Gesundheit zielt auf die Verbesserung der Diagnostik und Behandlung von psychisch Erkrankten ab. Dazu arbeiten medizinische Psychologie, Psychiatrie, Psychosomatik, Kinder- und Jugendpsychiatrie eng zusammen mit dem vor Ort ansässigen Deutschen Zentrum für Psychische Gesundheit (DZPG). Neben der Verbesserung von Neuromodulation und Psychotherapie, werden mittels künstlicher Intelligenz große Datenmengen ausgewertet, um die individuell bestmögliche Kombination aus verschiedenen Therapiemaßnahmen zu finden.
Lesen Sie auch: Finden Sie den richtigen Neurologen in Ulm
KI in den Neurowissenschaften
Wer das Gehirn verstehen will, kann nicht einfach künstliche neuronale Netze analysieren, denn KI funktioniert grundlegend anders. Unser Gehirn kann anhand von einer beobachteten Situation logische Schlussfolgerungen über viele ähnliche Situationen ziehen. So lernen zum Beispiel Kinder. Die sogenannte Künstliche Intelligenz schafft das nicht.
Forschungsgruppen und ihre Schwerpunkte
Die Neurologische Universitätsklinik Tübingen beherbergt verschiedene Forschungsgruppen, die sich auf unterschiedliche Aspekte der Neurowissenschaften konzentrieren. Einige dieser Gruppen und ihre Schwerpunkte werden im Folgenden vorgestellt:
Prof. Dr. Brockmann
Die Hauptforschungsgebiete von Prof. Dr. Brockmann sind groß angelegte Längsschnittstudien, um ein verbessertes Verständnis der verschiedenen Phasen der Neurodegeneration sowie der Symptomentwicklung und -progression zu erlangen. In diesem Zusammenhang konzentriert sie sich auf die Stratifizierung von Patienten entsprechend ihrer genetischen Architektur sowie der Identifikation von Biomarkern in Patientenbiomaterialien, welche pathologischen Krankheitsprozesse widerspiegeln. Ziel ihrer Forschung ist es Patienten ursachenspezifische Therapien für Patienten anzubieten.
Prof. Dr. Gasser und die Erforschung der Parkinson-Krankheit
Prof. Dr. Thomas Gasser ist Neurologe und seit 2002 Ärztlicher Direktor der Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt Neurodegenerative Erkrankungen am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und der Neurologischen Klinik der Universität Tübingen. Seine Forschungsschwerpunkte sind die genetischen und molekularen Grundlagen der Parkinson-Krankheit, Dystonien und anderer Bewegungsstörungen. Er sieht, dass in dieser Zeit schon viel für die Patienten erreicht wurde, aber es ist ebenso klar, dass noch sehr viel mehr getan werden kann und muss. Die Fortschritte in der Parkinsonforschung und ihre Umsetzung in bessere Behandlungen könnten beschleunigt werden wenn mehr Ressourcen zur Verfügung stünden, wenn die Kräfte besser gebündelt wären und wenn die Kommunikation zwischen den beteiligten: den Patienten, Ärzten, Forschern verbessert wäre. Vor allem die Parkinson-Krankheit erlaubt, grundlagenwissenschaftliche Erkenntnisse aus der Genetik und der Molekularbiologie für die Behandlung von Patienten einzusetzen und umzusetzen. Was wir in der Grundlagenforschung lernen ist etwas, was den an Parkinson Erkrankten in zunehmendem Maße zu Gute kommt. Die Kombination aus grundlagenwissenschaftlicher und klinischer Arbeit hat ihn immer interessiert. Wir haben das Erbgut von Familien untersucht und Gen-Mutationen identifiziert, die zu Parkinson führen können. In etwa fünf Prozent der Fälle entsteht die Krankheit durch einen ererbten genetischen Defekt. Dazu gehört auch die Gen-Mutation LRRK2, der bislang häufigste erbliche Auslöser. Heute werden auf der Basis dieser Entdeckung von vielen Forschern aber auch von Pharmafirmen neue Therapien entwickelt, von denen man sich verspricht, dass sie eines Tages nicht nur die Symptome lindern, sondern den Krankheitsverlauf selbst verlangsamen oder stoppen können. Unsere Arbeit richtet sich im Wesentlichen darauf, dass wir auf Basis unserer genetischen Untersuchungen versuchen, für die Patienten eine personalisierte Therapie zu entwickeln. Wir wollen also über die reine Symptombehandlung hinauskommen und wirklich eine ursachenbezogene Therapie anwenden. Da sehr wahrscheinlich jeder Patient seine eigene spezifische Ursachenkombination hat, werden wir wohl nicht ein einzelnes Medikament einsetzen, sondern einen individuell zusammengestellten "Medikamenten-Cocktail". Möglicherweise könnte es uns damit in den kommenden Jahren erstmals gelingen, eine Therapie zu entwickeln, die tatsächlich den Krankheitsverlauf relevant verlangsamt.
Prof. Dr. Synofzik
Prof. Synofzik leitet ein innovatives Forschungsprogramm der molekularen Präzisionsmedizin bei neurodegenerativen Erkrankungen, bei welchem er systematisch translationale Programmlinien von n-of-1 bis hin zu häufigen neurodegenerativen Erkrankungen entwickelt und umsetzt. Diese gehen aus von der einer molekularen Charakterisierung mittels Next-Generation Genomics Verfahren über ultrasensitive Protein-Biomarker und digitale-motorische Charakterisierung bis hin zu Trial-Readiness und First-In-Human Studien. Im Rahmen dieses Programms molekularer Präzisionsmedizin umfassen seine bisherigen Beiträge auf diesem Gebiet: Entwicklung und Anwendung von Next-Generation-Genomik und -Transkriptomik, Krankheits-Progressionsmodellen, Protein-Biomarker Charakterisierung, digital-motorische Biomarker mittels Sensoren, und Trial Readiness Plattformen zur Studienvorbereitung bei neurodegenerativen Erkrankungen (frontotemporale Demenz, Alzheimer-Demenz, Ataxien, spastische Erkrankungen); Aggregation und Analyse von großen Next-Generation-Genomik-Datensätzen (Whole Exome, Whole Genome, Transkriptom) bei neurologischen Erkrankungen, einschließlich des Aufbaus der derzeit weltweit größten Next-Generation Sequencing (NGS)-Datenbank an Ataxie-NGS-Datensätzen (PREPARE GENESIS, >3000 NGS-Datensätze); Entwicklung von Techniken und Protokollen zur Erfassung digitaler motorischer Ergebnisse durch Körper-getragene Sensoren und Smartphones bei neurodegenerativen Erkrankungen (z. B. Ataxien, HSPs), einschließlich ihrer digitalen Erfassung im realen Leben, welche eine hohe ökologische Validität der identifizierten digital-motorischen Biomarker ermöglicht; Entwicklung multimodaler Progressionsmodelle für neurodegenerative Erkrankungen (z. B. frontotemporale Demenzen, Ataxien), einschließlich der Entwicklung von Biomarker-Profilen an Proteinbiomarkern in Körperflüssigkeiten, sowie klinischen und bildgebenden Progressionsmodellen; translationales Leuchtturm-Programm im Bereich individualisierter RNA-Therapien für ultra-seltene neurologische Erkrankungen, mit innovativen patientenspezifischen Antisense-Oligonukleotiden (ASOs); zudem Ko-Leitung einer europäischen Plattform (1 Mutation 1 Medicine), die die biologische, klinische und regulatorische Entwicklung von patientenspezifischen Antisense-Oligonukleotiden (ASOs) optimiert und die Implementierung der ersten n-of-1 ASO-Behandlung in Europa umfasst.
Lesen Sie auch: Tagesklinik für Neurologie
Prof. Dr. Ghazaleh Tabatabai
In ihrer wissenschaftlichen Arbeit beschäftigt sich Prof. Dr. Ghazaleh Tabatabai mit Aspekten der Tumorimmunologie in Hirntumoren mit einem besonderen Schwerpunkt auf Hirnmetastasen. Durch multiomics und bildbasierte Verfahren konnten unterschiedliche krankheits-assoziierte Funktionen von hirnmetastase-infiltrierenden myeloiden und lymphoiden Populationen identifiziert werden. Basierend auf diesen Erkenntnissen entwickeln sie neuartige Therapieansätze, die in präklinischen in vivo und ex vivo Modellen getestet werden. Sie konzentrieren sich hierbei auf Strategien, die Resistenzmechanismen überwinden. Diese Ansätze umfassen Strategien der lokalen und systemischen Immunmodulation, unter anderem durch Modifikation des Immunmetabolismus oder Mikrobioms mit dem Ziel anti-tumor Immunität zu verstärken. Des Weiteren analysieren sie Eigenschaften von Tumorzellen, die es den Zellen erlauben, sich an die Gewebsumgebung des Gehirns zu adaptieren und zelluläre Funktionen zur Unterstützung des Tumorwachstums auszunutzen. Hierbei wird ein Fokus auf die Induktion neuronaler Eigenschaften in hirnmetastatischen Zellen gesetzt und Auswirkungen auf metabolische und immunologische Prozesse untersucht. Ihr langfristiges Ziel besteht darin, wissenschaftliche Grundlagen für neuartige Therapieansätze gegen Hirnmetastasen zu entwickeln.
Prof. Dr. Sevenich
Die Forschung von Prof. Dr. Sevenich konzentriert sich auf die Entwicklung von iPSC-basierten Krankheitsmodellen, präklinische Behandlungsstrategien für neurodegenerative Erkrankungen und die Identifizierung neuer Biomarker für neurodegenerative Erkrankungen. Ihre Gruppe hat über 100 induzierte pluripotente Stammzelllinien (iPSC) von seltenen monogenetischen neurologischen Erkrankungen generiert. Diese iPSCs dienen als Ausgangspunkt für die Modellierung von Erkrankungen, ermöglichen die Identifizierung pathophysiologisch relevanter zellulärer Phänotypen und tragen zur Entwicklung therapeutischer Strategien bei. Ihre Arbeiten haben zu bedeutenden Fortschritten bei innovativen Behandlungsstrategien geführt, darunter die Entwicklung allelspezifischer Targeting-Strategien unter Verwendung von Antisense-Oligonukleotiden (ASOs) für Erkrankungen wie die Spinozerebelläre Ataxie Typ 3 (SCA3) sowie mRNA bzw. AAV-basierter Ansätze für die hereditäre spastische Spinalparalyse (HSP). Ihr Team beteiligt sich aktiv an der Identifizierung und Validierung zuverlässiger Biomarker zur Bewertung pathophysiologischer Prozesse und therapeutischer Interventionen bei langsam fortschreitenden neurodegenerativen Erkrankungen. Dabei konzentrieren sie sich auf die Identifizierung metabolischer Biomarker unter Verwendung von iPSC-basierten neuraler Modelle. Zukünftige Forschungsschwerpunkte ihrer Gruppe sind die Entwicklung von Antisense-Oligonukleotid (ASO)-basierten Strategien, die Untersuchung präklinischer Behandlungsstrategien für HSP und die Entwicklung komplexer Zellkulturmodelle.
Prof. Dr. Hauser
Die Forschung von Prof. Dr. Hauser konzentriert sich auf die Entwicklung von Antisense-Oligonukleotid (ASO)-basierten Strategien, die Untersuchung präklinischer Behandlungsstrategien für HSP und die Entwicklung komplexer Zellkulturmodelle. Ein Ziel ihrer Gruppe ist die Optimierung und Standardisierung von Arbeitsabläufen zur Identifizierung und Validierung von ASOs in iPSC-basierten Modellen. Dies schließt die Erweiterung der aktuellen ASO-Ansätze auf weitere neurodegenerative Erkrankungen ein. Mit Fokus auf die hereditäre spastischen Spinalparalyse (HSP) wollen sie durch die Analyse axonaler Phänotypen gemeinsame Krankheitssignaturen in verschiedenen HSP-Subtypen und anderen Motoneuronerkrankungen identifizieren. Ihr Team arbeitet an der Entwicklung robuster Protokolle zur Generierung krankheitsrelevanter Zelltypen in modernen Zellkultursystemen.
Das Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH)
Das Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH) bildet gemeinsam mit der Neurologischen Klinik des Universitätsklinikums Tübingen das „Zentrum für Neurologie". Das Zentrum wurde mit dem im Jahre 2001 unterzeichneten Vertrag zwischen der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung und dem Land Baden-Württemberg, der Universität Tübingen und ihrer medizinischen Fakultät sowie dem Universitätsklinikum Tübingen geschaffen. Die Aufgabe des Zentrums besteht einerseits in der Krankenversorgung durch die Neurologische Klinik und andererseits in der wissenschaftlichen Arbeit der am HIH versammelten Neurowissenschaftler. Durch die strukturelle Verflechtung des HIH mit der Neurologischen Klinik wurde eine multifunktionelle Einrichtung geschaffen, die gleichermaßen klinische Hirnforschung, medizinische Behandlung und wissenschaftliche Ausbildung leistet. Die Gemeinnützige Hertie-Stiftung hat seit Gründung des HIH knapp 60 Millionen Euro in das Institut investiert. Die Mittel kommen zugleich einem Reformprojekt zugute: Anstelle der sonst üblichen hierarchischen und partikularistischen Struktur mit isolierten Abteilungen wurde in Tübingen eine interdisziplinäre Organisationsstruktur mit der Bündelung von Ressourcen umgesetzt. Die Mittelvergabe zwischen den verschiedenen Arbeitsbereichen ist flexibel gestaltet. Ein besonderes Anliegen ist die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Das HIH arbeitet eng mit anderen Institutionen und Forschungsgruppen in Tübingen zusammen. Als Teil des seit 2008 durch Bund und Länder geförderten Exzellenz-Clusters „Werner Reichardt Zentrum für Integrative Neurowissenschaften" (CIN) trägt es erfolgreich zu dessen disziplinenübergreifendem Konzept bei. Im Rahmen einer engen Kooperation des HIH mit dem Partnerstandort Tübingen des im Juni 2009 in Bonn gegründeten Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen e. V.
Das Hertie-Institut für klinische Hirnforschung umfasst derzeit die folgenden sechs Abteilungen, wovon die ersten fünf an der stationären klinischen Versorgung beteiligt sind:
Lesen Sie auch: Erfahren Sie mehr über Neuroteam Elmenhorst
- Neurologie mit Schwerpunkt neurovaskuläre Erkrankungen (Leitung: Prof. Dr. Ulf Ziemann)
- Neurologie mit Schwerpunkt Epileptologie (Leitung: Prof. Dr. Holger Lerche)
- Neurologie mit Schwerpunkt neurodegenerative Erkrankungen (Leitung: Prof. Dr. Thomas Gasser)
- Neurologie mit interdisziplinären Schwerpunkt Neuroonkologie (Leitung: Prof. Dr. Dr. Ghazaleh Tabatabai)
- Kognitive Neurologie (Leitung: Prof. Dr. Hans-Peter Thier)
- Zellbiologie neurologischer Erkrankungen (Leitung: Prof. Dr.
Die Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt neurovaskuläre Erkrankungen besitzt ihre Schwerpunkte in der neurovaskulären Medizin (Gefäßerkrankungen des Gehirns, Schlaganfälle), der Neuroonkologie (Hirntumore, Hirnmetastasen), der Neuroimmunologie (z.B. Multiple Sklerose) und der Neurointensivmedizin. Die Abteilung verfügt zur Diagnostik und Therapie dieser Patientengruppen über eine zertifizierte Schlaganfallstation, eine Schwerpunktstation für neuroonkologische und neuroimmunologische Patientinnen und Patienten und eine neurologische Intensivstation in Planung. Zudem bestehen Schwerpunktambulanzen. Die Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt Epileptologie befasst sich vor allem mit Epilepsien und anderen anfallsartigen neurologischen Erkrankungen. Bei diesen Krankheiten kommt es durch angeborene (genetische) oder erworbene Defekte zu einer meist vorübergehenden Veränderung der Erregbarkeit von Nervenzellen. Daraus resultieren neurologische Störungen, die plötzlich auftreten, für Sekunden bis Stunden anhalten und dann wieder verschwinden, wenn der Defekt entsprechend kompensiert werden kann. Patientinnen und Patienten mit solchen Erkrankungen zeigen zwischen den Anfällen oft ein völlig normales Verhalten. Die molekulare und zelluläre Forschung konzentriert sich auf die genetischen Ursachen von Epilepsien sowie auf die Mechanismen, durch die Genmutationen Epilepsien auslösen können. Hier spielen Veränderungen von Ionenkanälen die wichtigste Rolle, die auch für die Behandlung dieser Krankheiten wesentliche Zielstrukturen darstellen. Die klinische Forschung befasst sich v.a. Die Abteilung für Neurologie mit Schwerpunkt neurodegenerative Erkrankungen verfügt über rund 20 Betten und konzentriert sich in ihrem klinischen Bereich auf neurodegenerative Erkrankungen wie Morbus Parkinson, Ataxien, spastische Spinalparalysen und Demenzen - Krankheiten, bei denen durch fortschreitenden Verlust von Nervenzellen im Gehirn Steuerungsfunktionen geschwächt werden oder verloren gehen - sowie auf andere Bewegungsstörungen wie Dystonie und Tremor. Im Bereich der Forschung geht es darum, jenen genetischen Faktoren auf die Spur zu kommen, die für die Entstehung degenerativer Erkrankungen des Nervensystems verantwortlich sind. Bestimmt werden sollen insbesondere die Gene, die für die Entstehung von Bewegungs- und Koordinationsstörungen (wie sie beispielsweise bei Parkinson auftreten) verantwortlich sind. Aufgedeckt werden sollen außerdem die molekularen Mechanismen, die zur Erkrankung führen. Die Abteilung für Kognitive Neurologie stellt in ihrem klinischen Bereich die beratende und ambulante neuropsychologische Versorgung sicher. Ein weiterer klinischer Schwerpunkt ist die Behandlung von Schwindelerkrankungen im interdisziplinären „Südwestdeutschen Schwindelzentrum”, das zusammen mit der HNO-Klinik betrieben wird. Im Zentrum der Forschungsaktivitäten der Abteilung steht die Frage, wie das menschliche Gehirn unsere Wahrnehmung, unsere Vorstellungskraft, unser Urteilsvermögen und unsere Lernfähigkeit ermöglicht. Durch ein besseres Verständnis dieser höheren Hirnleistungen des Menschen sollen auch deren durch Erkrankungen des zentralen Nervensystems hervorgerufene Störungen besser erfasst und behandelt werden. Weitere Forschungsschwerpunkte sind das Verständnis der visuellen Wahrnehmung, die Integration des Sehens mit anderen Sinnesmodalitäten sowie die neuronalen Grundlagen des motorischen Lernens, das dem Menschen eine Optimierung seiner Bewegungsabläufe ermöglicht. Die Abteilung ist an verschiedenen Drittmittel-geförderten Projekten beteiligt, darunter die von der DFG geförderte Forschergruppe 1847 ‚Primate Systems Neuroscience’. Der Fokus der Abteilung für Zellbiologie Neurologischer Erkrankungen liegt auf den zellulären und molekularen Mechanismen von Hirnalterung und altersbedingten neurodegenerativer Erkrankungen. Hierbei konzentriert sich die Forschung insbesondere auf die Pathogenese der Alzheimer-Erkrankung und anderer zerebraler Amyloidosen. Allein in Deutschland sind mehr als eine Million Menschen von der Alzheimer-Krankheit betroffen. Die Grundlagenforschung der Abteilung lieferte bahnbrechende Erkenntnisse, unter anderem, dass viele altersbedingte neurodegenerative Erkrankungen durch einen prionenähnlichen Mechanismus ausgelöst werden. Besonders bemerkenswert ist auch das Bestreben der Abteilung, diese Forschungsergebnisse in klinische Studien zu übertragen.
tags: #neurologische #universitätsklinik #tübingen #forschungsschwerpunkte