Von der antiviralen Chemotherapie bis zur Immunintervention

In den letzten beiden Jahrzehnten hat der Wissenszuwachs in der Virologie und Immunologie zahlreiche neue Möglichkeiten für die Prävention und Therapie persistierender Viruserkrankungen eröffnet. Im neuen DFG-geförderten Graduiertenkolleg GRK2504 an der FAU Erlangen-Nürnberg soll antivirale Chemotherapie mit Strategien der Immunintervention verknüpft werden, was ein vielversprechendes innovatives Therapiekonzept darstellt. Ziel des GRK2504 ist es daher, anhand international sichtbarer Forschungsprojekte wissenschaftlichen Nachwuchs auszubilden, der sowohl Kenntnisse in neuen Ansätzen der antiviralen Chemotherapie als auch in der Immuntherapie erlangt. Die einzelnen Forschungsprojekte (Abb. 1) fokussieren sich auf antivirale kleine Moleküle (Forschungsbereich A), Immunzell-vermittelte antivirale Effekte (Forschungsbereich B) und Antikörper-basierte Ansätze (Forschungsbereich C).

Die Expertise der beteiligten Forschungsgruppen zu antiviralen Mechanismen reicht von der Target-Validierung für niedermolekulare Wirkstoffe und der Zell-intrinsischen Virusabwehr bis zu Impfungen und adoptivem Immuntransfer. Im GRK2504 soll diese Expertise nun zur Entwicklung und Evaluierung neuer antiviraler Strategien gebündelt werden. Die Forschungsprojekte thematisieren die Interferenz mit viraler Replikation und Übertragung, die Nutzung intrinsischer und angeborener Immunreaktionen sowie Optimierungsstrategien für Impfungen und Zell-basierte Therapien. Die Methoden umfassen biochemische und bioinformatische Analysen, Peptidchemie, Zellkultur-Modelle und immunologische Assays sowie präklinische Modelle. Die komplementären Ansätze versprechen einen lebhaften Austausch und eine gewinnbringende Zusammenarbeit. Die im Graduiertenkolleg vorgesehenen antiviralen Ansätze konnten auch rasch auf die SARS-CoV-2-Forschung übertragen werden. Am weitesten fortgeschritten sind dabei sicherlich die von den GRK-Projektleitern Hans-Martin Jäck, Thomas Winkler und Klaus Überla entwickelten monoklonalen humanen Antikörper gegen das Spike-Protein des Virus.
Neben dem Virologischen Institut des Universitätsklinikums Erlangen, welches das Graduiertenkolleg koordiniert, sind in insgesamt 16 Projekten Abteilungen der Hautklinik, einzelne Gruppen der Medizinischen Klinik 3, 4 und 5, der Lehrstuhl für Genetik sowie die Professuren für Pharmazeutische Biologie und für Bioinformatik am Graduiertenkolleg beteiligt. Darüber hinaus bestehen internationale Kollaborationen mit dem Ragon Institute of Massachusetts General Hospital (MGH), Massachusetts Institute of Technology (MIT) and Harvard (Boston, USA; Direktor: Prof. Dr. Bruce Walker). Jährlich werden Absolventen der FAU in den Lebenswissenschaften als Doktoranden für eine experimentelle Doktorarbeit in den USA rekrutiert. Das Besondere dabei ist, dass die Doktoranden ihre Arbeit an der heimischen Fakultät verteidigen und dort auch promovieren und während ihrer Auslandsphase in das Betreuungskonzept des GRK2504 eingebunden sind.
Das Ausbildungsprogramm des GRK2504 bietet strukturierte Konzepte für naturwissenschaftliche und medizinische Promotionen und für den Einstieg klinisch tätiger Ärzte in eine wissenschaftliche Laufbahn. Innerhalb der 16 Projekte wurden außerdem sieben Tandemprojekte eingerichtet, die meist institutsübergreifend aus einem/-r erfahrenen Wissenschaftler/-in und einem/-r Nachwuchswissenschaftler/-in geleitet werden, was neben der Interdisziplinarität auch die frühe Einbindung des wissenschaftlichen Nachwuchses in Führungspositionen fördert. Das Qualifizierungskonzept des GRK2504 verbindet die international orientierte, grundlegende wissenschaftliche Ausbildung auf den Gebieten der Virus-Zell-Interaktion und der Immunintervention mit einer Einführung in wichtige Aspekte der translationalen Forschung. Nach einem kompetitiven Rekrutierungsverfahren werden die Nachwuchswissenschaftler während des gesamten Promotionsvorhabens durch einen Betreuer und zwei Mentoren begleitet. Regelmäßige, auf die Themen des GRK bezogene Seminare und Klausurtagungen verstärken den wissenschaftlichen Austausch und die Zusammenarbeit zwischen Kollegiaten, Betreuern und den internationalen Kooperationspartnern. Kurse mit externen Trainern sollen grundlegende Kompetenzen der Kollegiaten fördern. Die Ausbildung hinsichtlich der translationalen Aspekte umfasst Kolloquien zu rechtlichen Grundlagen und Patenten, zur industriellen Produkt-Entwicklung, Kurse zu klinischen Studien und Unternehmensbesichtigungen. Diese Maßnahmen ermöglichen den Kollegiaten, ihre wissenschaftlichen Projekte erfolgreich durchzuführen und sich mit translationalen Konzepten vertraut zu machen, welche häufig für ihren weiteren Berufsweg relevant sind.

Fazit

Insgesamt zielt das Graduiertenkolleg GRK2504 darauf ab, wissenschaftlichen Nachwuchs im Bereich der Entwicklung von multimodalen antiviralen Strategien auszubilden, welche antivirale Chemotherapie mit immunbasierten Verfahren kombiniert, um so vielversprechende Ansätze zur Kontrolle von Virusinfektio­nen zu entwickeln.