Sie sind die häufigste Todesursache weltweit: Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Trotzdem gab es in den letzten Jahrzehnten nur begrenzte Fortschritte in ihrer Erforschung und Behandlung. Ein Forschungsprojekt mit Beteiligung der Julius-Maximilians-Universität Würzburg namens „curATime“ will das jetzt ändern. Dabei handelt es sich um ein zukunftsweisendes Forschungsnetzwerk aus der Region Rhein-Main-Pfalz, in dem Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft ihre Kompetenzen bündeln.
Das gemeinsame Ziel: Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) und modernen immunologischen Verfahren maßgeschneiderte Behandlungsmethoden und Vorsorgekonzepte entwickeln, um die durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachte Sterblichkeit beim Herzinfarkt und Schlaganfall deutlich zu senken.
Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) unterstützt dieses Vorhaben in der zweiten Umsetzungsphase des Projekts von 2026 bis 2029 mit insgesamt 15 Millionen Euro. Erneut geht eine Viertel Million nach Würzburg an den Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie von Professor Lutz Nuhn.
Präzise Wirkstoff-Taxis: Nanotransporter aus Würzburg
„In unserem Teilprojekt konzentrieren wir uns auf sogenannte Nanoträger“, erklärt der Wissenschaftler. „Das sind winzige Transportkapseln aus speziellen Kunststoffen (Polymeren), die medizinische Wirkstoffe direkt an den Zielort im Körper bringen sollen. Sie dienen quasi als ,Verpackung‘ für RNA, Ribonukleinsäure, die man therapeutisch einsetzen kann.“ Diese RNA kann man sich wie einen biologischen Bauplan vorstellen, der den Körperzellen Anweisungen gibt, wie sie sich gegen eine Krankheit wehren können – ein Prinzip, das beispielsweise bereits von modernen Impfstoffen bekannt ist.
Die Besonderheit der Würzburger Entwicklung: Die Kapseln sind so konstruiert, dass sie vom Körper nach getaner Arbeit rückstandslos abgebaut und gezielt auf die Bedürfnisse verschiedener Patientengruppen angepasst werden können.
Künstliche Intelligenz trifft auf moderne Zellbiologie
Das Neue am Forschungsansatz von curATime ist die enge Verzahnung modernster Computertechnik und Biomedizin. In insgesamt 17 verschiedenen Verbundprojekten wird untersucht, wie man Herz-Kreislauf-Erkrankungen besser verstehen kann – zum Beispiel die Atherothrombose. Dabei kommt es durch das Lösen von Gefäßablagerungen zur Verstopfung lebenswichtiger Adern, was tödlich enden kann.
Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) analysieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler riesige Datenmengen aus Bevölkerungsstudien. Ziel ist es unter anderem, individuelle Merkmale (Biomarker) zu finden, die schon frühzeitig verraten, ob ein Mensch ein hohes Risiko für eine Gefäßerkrankung trägt. „Unser Teilprojekt curATherapy soll ein Bindeglied zwischen datengetriebener Entdeckung und präklinischer Validierung einnehmen“, erklärt Nuhn. „Das bedeutet: Die am Computer gewonnenen Erkenntnisse werden direkt im Labor auf ihre Wirksamkeit geprüft, um sie schneller für die Anwendung am Menschen vorzubereiten.“
Vom Labor in den Klinikalltag
Das langfristige Ziel von curATime ist eine personalisierte Therapie: Anstatt alle Betroffenen mit den gleichen Medikamenten zu behandeln, sollen passgenaue Lösungen entwickelt werden, die auf die individuellen Bedürfnisse der Patientinnen und Patienten zugeschnitten sind. Die Vision ist eine deutliche Verbesserung der Lebensqualität und eine spürbare Senkung der Todeszahlen durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
Der Forschungsbedarf bleibt – auch nach dieser Förderphase – weiterhin hoch, da die Übertragung von Laborergebnissen in die reale medizinische Versorgung ein komplexer Prozess ist. Dennoch bietet die Kombination aus den Würzburger Transportsystemen und der KI-gestützten Analyse der Partnerinnen und Partner in Mainz und Kaiserslautern die Chance, die Herz-Kreislauf-Medizin nachhaltig zu verändern und den Forschungsstandort Deutschland im internationalen Wettbewerb zu stärken.
Kontakt
Prof. Dr. Lutz Nuhn, Leiter des Lehrstuhls für Makromolekulare Chemie, +49 931 31-82691, lutz.nuhn@uni-wuerzburg.de