​​​​​​​Pressemitteilungen ​​​​​​ ​

FRANKFURT. Erstmals können Schülerinnen und Schüler neurobiologische Experimente rein digital im „VirtualBrainLab“ durchführen. Das „VirtualBrainLab“ haben Fachdidaktiker im Fachbereich Biowissenschaften an der Goethe-Universität Frankfurt mit Unterstützung der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung entwickelt, die das Projekt mit 300.000 Euro förderte. (www.VirtualBrainLab.de).

In diesen Tagen steht „Neurobiologie“ auf dem Stundenplan der Schülerinnen und Schüler der Qualifikationsphase. Aufgrund fehlender Ressourcen und mangelnder Zeit fand dies bisher größtenteils nur theoretisch statt. Mit dem „VirtualBrainLab“ hat die Abteilung für Didaktik der Biowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt mit Unterstützung der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung nun ein wichtiges Add-on für die Lehrpläne entwickelt, das den Schülerinnen und Schülern einen spannenden Einblick in die neurowissenschaftliche Forschung gibt. Gemeinsam oder im Homeschooling können so momentan vier verschiedene neurowissenschaftliche Experimente aus den Bereichen Elektrophysiologie und Mikroskopie durchgeführt werden, die auf echten Daten basieren und in einem authentischen Forschungs-Setting stattfinden: „Die Messoberflächen und Layouts der virtuellen Experimente sind echten Experimenten nachempfunden – alles, was vorher nur im Labor möglich war, haben wir versucht digital umzusetzen. Damit möchte die Hertie-Stiftung die Digitalisierung von Lehrinhalten in den Schulen maßgeblich vorantreiben und auch anderen Fachbereichen einen Weg aufzeigen, wie dies didaktisch funktionieren kann“, erläutert Dr. Astrid Proksch, Geschäftsführerin der Hertie-Stiftung für den Bereich „Gehirn erforschen“.

Neuste Didaktik: Auf innovative Art für das Gehirn begeistern
Neben dem Voranbringen der Digitalisierung im deutschen Bildungswesen soll das „VirtualBrainLab“ dazu beitragen, Talente für die Neurowissenschaften zu gewinnen. Denn durch den resultierenden Mangel an praktischen Laborversuchen haben in der Folge viele Lernende Schwierigkeiten, die neurophysiologischen Konzepte zu verstehen. Viele entwickeln sogar eine Abneigung gegen diese Fachrichtung. Daher stellen speziell für Schülerinnen und Schüler konzipierte Neurosimulationen eine einzigartige Zugangsmöglichkeit dar, die bisher nicht geboten werden konnte. Nachdenken, messen und analysieren – so schlüpfen die Schüler in die Rolle des Forschers, wenn sie beispielsweise eine elektrophysiologische Messung mit verschiedenen Rezeptoren an einer aktiven Zelle durchführen.

"Um hochqualifizierten Nachwuchs schon bei der Entscheidung für ein Studienfach zu gewinnen, muss dieses Wissen adäquat in den schulischen Kontext transferiert werden. Die Neurowissenschaften sind darauf angewiesen, die besten Köpfe für ihr Fach zu gewinnen. Die dafür notwendige praxisnahe Vermittlung der modernen Neurowissenschaften und seiner Methoden gelingt im Schülerlabor auf vorbildhafte Art und Weise“, betont Prof. Dr. Paul W. Dierkes, Professor für Didaktik der Biowissenschaften an der Goethe-Universität Frankfurt. Gemeinsam mit seinem Team hat er das „VirtualBrainLab“ in den vergangenen Monaten aus dem bereits bestehenden Projekt „Schülerlabor Neurowissenschaften“ entwickelt.

„VirtualBrainLab“
Das „VirtualBrainLab“ baut auf dem erfolgreichen Konzept des „Schülerlabors Neurowissenschaften“ auf. Die Inhalte und Experimente wurden weiterentwickelt und für die Digitalisierung angepasst. Damit werden innovative Anwendungen wie die Neurosimulation oder das virtuelle Mikroskop nachhaltiger einer großen Zielgruppe zugänglich gemacht. Den Lehrkräften werden didaktische Arbeitsmaterialien an die Hand gegeben, so dass diese das „VirtualBrainLab“ direkt im Unterricht einsetzen können. Auch eine schlechte Internetverbindung stellt kein Hindernis dar, denn das Entwickler-Team hat darauf geachtet, dass die Experimente auch mit kleinem Datenvolumen gut funktionieren.

Hintergrund: Schülerlabor für Neurowissenschaften
Im Jahr 2014 wurde das „Schülerlabor Neurowissenschaften“ als Kooperationsprojekt zwischen der Goethe-Universität Frankfurt und der Hertie-Stiftung ins Leben gerufen und in das bestehende Konzept der Schülerlabors Goethe-BioLab im Fachbereich Biowissenschaften integriert. Insgesamt wurde das „Schülerlabor Neurowissenschaften“ von 2015 bis 2018 von 2.262 Schülern an 157 Terminen besucht, wobei die Angebote für die Sekundarstufe II mit 124 Terminen am höchsten frequentiert waren. „Naturgemäß haben Schülerlabore einen begrenzten Wirkungsradius. Ein im Internet verfügbares Labor mit Anwendungen zum virtuellen Experimentieren kann dieses Problem lösen und den Wirkungsradius erweitern. Die Voraussetzungen zur Entwicklung solcher virtuellen Experimente sind im Schülerlabor Neurowissenschaften in Frankfurt durch die bereits entwickelten virtuellen Angebote und der vorhandenen Expertise auf ideale Art und Weise gegeben“, so Professor Dierkes.

Bild zum Download: http://www.uni-frankfurt.de/91557326

Bildtext: Schülerinnen im digitalen Schülerlabor Neurowissenschaften (Goethe-Universität Frankfurt/Didaktik der Biowissenschaften)

Weitere Informationen:
Goethe-Universität Frankfurt
Dr. Sandra Formella-Zimmermann
Didaktik der Biowissenschaften
Tel.: +49 69 798 422 76
s.zimmermann@em.uni-frankfurt.de

Gemeinnützige Hertie-Stiftung
Dr. Claudia Becker
Kommunikation
Tel. +49 69 660 756 – 157
BeckerC@ghst.de

Goethe-Universität Frankfurt
Dr. Markus Bernards
Abteilung Presse und Kommunikation
Tel. +49 69 798 12498
bernards@em.uni-frankfurt.de

FRANKFURT. Die Frankfurter Herzforscherin und Direktorin des Instituts für Kardiovaskuläre Medizin im Zentrum Molekulare Medizin an der Goethe-Universität, Professorin Stefanie Dimmeler, wird mit der Goldmedaille der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie geehrt. Sie erhält die Auszeichnung für ihre Forschungsarbeiten, die zum besseren Verständnis von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und zur Entwicklung neuer Behandlungs-Ansätze beigetragen haben. „Ich freue mich sehr über diese Auszeichnung. Die Goldmedaille gehört dem gesamten Team an Studenten und Mitarbeitern und Kollegen, die über viele Jahre gemeinsam an den Projekten gearbeitet haben“, bedankt sich Professorin Dimmeler. Die Goldmedaille wird jährlich an zwei oder drei herausragende Kardiologen oder Herzkreislaufforscher weltweit als höchste Auszeichnung der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie vergeben.

Professorin Stefanie Dimmeler ist Sprecherin des durch das Excellence Strategie Programm geförderten „Cardiopulmonary Institute“ und wird ab Januar 2021 Vorstandsvorsitzende des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK). Ihre Arbeiten wurden bereits mehrfach durch hochkarätige Preise ausgezeichnet. Forschungsschwerpunkt ist die Untersuchung von Reparaturmöglichkeiten und Regeneration im Gefäßsystem und im Herzen. Neben der grundlagenwissenschaftlichen Aufklärung von Prozessen steht insbesondere die Entwicklung von therapeutischen Verfahren zur Behandlung von Herz-Kreislauferkrankungen im Vordergrund. Zuletzt entdeckte sie, dass kleine nicht-kodierende RNAs die Herzalterung und Herzfunktion regulieren. Ihre wissenschaftliche Lebensaufgabe sieht sie in dem langfristigen Ziel, die molekularen Mechanismen der Herz-Reparatur zu entschlüsseln, um die Heilung nach Herzinfarkt und Herzmuskelschwäche zu beschleunigen oder deren Auftreten zu vermeiden.

Bilder zum Download finden Sie unter folgendem Link: www.uni-frankfurt.de/91589002

Bildtext: Prof.'in Dr. Stefanie Dimmeler, Goethe-Universität Frankfurt. Foto: privat

Weitere Informationen:
Goethe-Universität
Institut für Kardiovaskuläre Regeneration
Prof.'in Dr. Stefanie Dimmeler
über Office Management
Tel: +49 69 6301 6667
E-Mail: herfurth@med.uni-frankfurt.de

FRANKFURT. Die Goethe-Universität besetzt das Gebiet Inklusionsforschung mit einer ganz diesem Thema gewidmeten Spitzenprofessur. Der Fachbereich Erziehungswissenschaften konnte hierfür die international ausgewiesene Inklusionsexpertin Prof. Dr. Vera Moser von der Humboldt-Universität zu Berlin gewinnen. Gefördert wird die neugeschaffene „Kathrin und Stefan Quandt-Stiftungsprofessur für Inklusionsforschung“ durch den Bad Homburger Unternehmer Stefan Quandt.

Spätestens mit dem Beitritt Deutschlands zur UN-Behindertenrechtskonvention im Jahr 2009 war klar: In Deutschlands Schulen muss sich einiges ändern, damit mehr Kinder mit Behinderungen in Regelschulen unterrichtet werden können. Doch schnell zeigte sich, dass die politischen Vorgaben nicht so einfach zu erfüllen sind. Es fehlte vor allem bei der Ausbildung der Lehrkräfte für eine „Schule der Vielfalt“ und an wissenschaftlicher Begleitung des Umbauprozesses.

Chancen- und Bildungsgerechtigkeit stehen im Fokus der Forschung von Prof. Dr. Vera Moser und ihrem Team vom neuen Arbeitsbereich Inklusionsforschung, der dem Institut für Sonderpädagogik am Fachbereich Erziehungswissenschaften der Goethe-Universität zugeordnet ist. Ausgehend von ihrer sonderpädagogischen Grundbildung sucht Moser nach interdisziplinären Zugängen für eine möglichst barrierefreie Bildung aller Kinder.

Moser, Jahrgang 1962, stammt aus der Düsseldorfer Region und hat schon als Schülerin beschlossen, Sonderpädagogik zu studieren. Als Studentin an der Goethe-Universität konnte sie sich mit ihrer Professorin Helga Deppe in Italien ein Bild machen von der Abschaffung der Förderschulen. „Helga Deppe mit ihrer soziologischen Betrachtung der Pädagogik hat mich sehr geprägt: Denn nicht der individuelle gute Wille, sondern ein gesellschaftlicher sind für das Gelingen von Integration und Inklusion entscheidend“, so Moser.

Zum Hauptstudium wechselte Moser nach Marburg, nach Studienabschluss, Promotion und Referendariat kehrte sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin und Assistentin an die Goethe-Uni zurück. 2002 wurde sie hier mit einer Arbeit über Sonderpädagogik als Disziplin habilitiert, einer kritischen Reflexion des eigenen Faches. Der erste Ruf führte sie 2003 als Professorin für Allgemeine Heil- und Sonderpädagogik an die Justus-Liebig-Universität in Gießen. 2010 trat sie eine Stelle als Professorin für Pädagogik bei Beeinträchtigungen des Lernens und Allgemeine Rehabilitationspädagogik an der Humboldt-Universität zu Berlin an. Zehn Jahre ist sie von Frankfurt nach Berlin gependelt, die Familie blieb am Main.

In Berlin hat Moser ein eigenes Zentrum und ein Graduiertenkolleg zum Thema Inklusion gegründet, war Mitglied im Landesbeirat für Inklusion. „Die Voraussetzungen dort waren bestens“, sagt sie. Dennoch sei ihr die Entscheidung für Frankfurt auch leichtgefallen – nicht nur der Familie wegen: „Die Integrationsforschung, die von Helga Deppe und Helmut Reiser begründet wurde, hat hier eine lange Tradition, es gibt viel Expertise. Eine eigene ausschließlich der Inklusionsforschung gewidmete neue Professur ist schon etwas Besonderes.“

Die Initiative hierfür geht auf die Unternehmerfamilie Quandt zurück, die den Arbeitsbereich und die Professur großzügig fördert. Der Unternehmer Stefan Quandt und seine Frau Kathrin hatten im eigenen Umfeld beobachtet, dass nach dem Inkrafttreten der UN-Behindertenrechtskonvention beim Thema Inklusion politischer Anspruch und schulische Wirklichkeit stark auseinandergehen: „Die Schulen als Lernorte, an denen Inklusion gelebt und verwirklicht werden soll, waren auf diese Riesenaufgabe nicht vorbereitet“, so Stefan Quandt. Die Lehrkräfte seien überfordert gewesen, Schulleitungen fühlten sich von der Politik alleingelassen. „Absolut zentral auf dem Weg zur inklusiven Schule ist die Qualifizierung von Lehrkräften für die inklusive Schulpraxis“, sagt Quandt. Deshalb habe er sich entschieden, eine entsprechende Professur über voraussichtlich zehn Jahre mit insgesamt 3 Mio. Euro zu unterstützen. 

Hessens Kultusminister Prof. Dr. R. Alexander Lorz zeigt sich erfreut über die Schaffung der neuen Stiftungsprofessur: „Inklusion ist nicht nur ein gesamtgesellschaftlicher Auftrag, der uns alle angeht, sondern vor allem auch eine ständige Aufgabe für die Qualitätsentwicklung jeder einzelnen Schule. Auch wenn diesbezüglich schon viel an unseren Schulen erreicht wurde, bleibt noch einiges zu tun. Ich erhoffe mir deshalb wertvolle Impulse aus der Forschung Professor Mosers.“ „Inklusion kann nur gelingen, wenn alle Lehrkräfte das Rüstzeug für die Unterrichts- und Erziehungsarbeit im inklusiven Bildungssystem haben“, sagt Uni-Präsidentin Prof. Dr. Birgitta Wolff. „Dazu werden wir als Goethe-Universität einen weiteren wichtigen Beitrag leisten, indem wir – mit der Expertise von Frau Prof. Dr. Moser – die Lehrkräfteausbildung an der Goethe-Universität für ein inklusives Schulsystem auch konzeptionell verbessern. Am Arbeitsbereich Inklusionsforschung werden die notwendigen Grundlagen hierfür erforscht.“

Im Fokus der Inklusionsforschung von Vera Moser steht die Chancen- und Bildungsgerechtigkeit, wobei die Erziehungswissenschaftlerin Wert auf einen interdisziplinären und multimethodischen Forschungszugang legt. Es soll um Fragen der bildungspolitischen und administrativen Steuerung gehen, aber auch um Fragen der Systementwicklung auf der Ebene von Schule und Unterricht. Dabei hat Moser, die selbst aus der qualitativen, soziologisch ausgerichteten Bildungsforschung kommt, keine Berührungsängste gegenüber der quantitativen, empirischen Bildungsforschung – im Gegenteil: „Ich freue mich auf die Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation (DIPF).“ In der Lehre sei es ihr wichtig, dass die Inklusionspädagogik in alle Lehramtsstudiengänge und die Fachdidaktiken hineinwirke – nur so könne die Qualität der Lehrerbildung nachhaltig an die Erfordernisse der Inklusion angepasst werden. Moser will auch Licht in die bisherige Inklusionspraxis bringen. Derzeit arbeitet sie u.a. an einem Forschungsantrag zur Rolle der Inklusionshelfer: Wer wird hierfür eingesetzt? Welche Qualifikationen werden verlangt? Welches Selbstverständnis und welche Auftraggeber haben diese Personen?

„Der neue Arbeitsbereich von Frau Moser wird uns einen riesigen Schritt voranbringen“, freut sich Prof. Dr. Isabelle Diehm, Dekanin des Fachbereichs Erziehungswissenschaften an der Goethe-Universität. „Wir brauchen eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für die weitere pädagogische Konzeptentwicklung. Frankfurt hat hier seit den 1980ern Forschungsexpertise aufgebaut. Die neue Professur ist nun wie eine Krönung dieses Prozesses“, so Diehm.

Bilder zum Download finden Sie unter folgendem Link: http://www.uni-frankfurt.de/91579361

Bildtext: Vera Moser hat die neu an der Goethe-Universität eingerichtete Professur für Inklusionsforschung inne. (Foto: Lecher)

Informationen: Prof. Dr. Vera Moser, Professorin für Erziehungswissenschaften mit dem Schwerpunkt Inklusionsforschung, Institut für Sonderpädagogik, Fachbereich Erziehungswissenschaften, Campus Westend, E-Mail: v.moser@em.uni-frankfurt.de, Tel.: +49 +69 798-36394 

FRANKFURT. Wenn der Körper das allmähliche Versagen der Leber als Folge einer Leberzirrhose nicht mehr ausgleichen kann, droht eine akute Dekompensation der Leberzirrhose. In manchen Patienten entwickelt sich diese schnell weiter zu einem oft tödlichen Akut-auf-chronischem Leberversagen, bei dem weitere Organe wie Niere oder Gehirn versagen. Welche Patienten hier besonders gefährdet sind, hat ein internationales Team von Forschenden unter Leitung von Prof. Jonel Trebicka vom Universitätsklinikum Frankfurt in einer Studie herausgefunden, die durch die Stiftung EF Clif gefördert wurde. Die Wissenschaftler haben damit die Grundlage gelegt für die Entwicklung präventiver Therapien zur Verhinderung eines Akut-auf-chronischen Leberversagens. (Journal of Hepatology, DOI 10.1016/j.jhep.2020.06.013)

Unsere Leber hat viele Funktionen: Sie speichert Nährstoffe und Vitamine, produziert Traubenzucker, Gerinnungsfaktoren und Hormone und baut Giftstoffe, Medikamente und Alkohol ab. Durch chronisch starken Alkoholkonsum, durch Viren oder andere Erkrankungen kann die Leber überlastet werden und chronisch erkranken. Unbehandelt führt eine chronische Lebererkrankung im Endstadium zu einer Leberzirrhose, bei der Lebergewebe in Bindegewebe umgewandelt wird und die Leber ihre Aufgaben immer weniger erfüllen kann. Die Folgen: Die Gerinnungsfähigkeit des Bluts wird eingeschränkt, giftige Stoffwechselprodukte reichern sich an, die Leber wird nicht mehr richtig durchblutet und der Blutdruck in der die Leber versorgenden Pfortader steigt.

Der Körper versucht, die Minderfunktionen der Leber auszugleichen. So bilden sich zum Beispiel als Folge des erhöhten Pfortaderdrucks Umgehungskreisläufe durch Venen von Speiseröhre, Magen und Darm, die sich zu Krampfadern erweitern. Wenn mit fortschreitendem Krankheitsverlauf ein solcher Ausgleich irgendwann nicht mehr möglich ist – Mediziner sprechen dann von einer akuten Dekompensation der Leberzirrhose –, spitzt sich die Situation lebensbedrohlich zu: Gewebsflüssigkeit (Aszites) sammelt sich in der Bauchhöhle, es kommt zu bakteriellen Infektionen und zu inneren Blutungen etwa in der Speiseröhre. Konzentrationsschwierigkeiten, Stimmungsschwankungen oder Schläfrigkeit sind Anzeichen der Vergiftung des Gehirns (hepatische Enzephalopathie), die bis zu einem Leberkoma führen kann.

Eine europaweite klinische Studie unter der Leitung von Prof. Jonel Trebicka, die unter dem Dach der Europäischen Stiftung zur Untersuchung chronischen Leberversagens durchgeführt wurde, hat erstmals drei klinische Verlaufsvarianten von Patienten bestimmt, die mit einer akuten Dekompensation der Leberzirrhose ins Krankenhaus eingeliefert wurden.

1.    Die erste klinische Verlaufsvariante zeichnet sich durch hohe Entzündungswerte im Blut aus, die Entzündungsreaktionen überall im Körper anzeigen. Innerhalb von drei Monaten nach Einlieferung ins Krankenhaus versagen mehrere Organe des Körpers: Die akute Dekompensation wird zu einem „Akut-auf-chronischen Leberversagen“ (ACLF). Daher benannten die Mediziner diese Variante als Pre-ACLF. Mehr als die Hälfte der Patienten versterben daran, nach einem Jahr lebt nur noch ein Drittel von ihnen.

2.    Die Patienten der zweiten klinischen Verlaufsvariante entwickeln kein ACLF und haben moderate Entzündungswerte, leiden aber unter einem deutlich erhöhten Pfortader-Blutdruck. Rund 20 Prozent von ihnen sterben innerhalb der folgenden drei Monate, weitere 15 Prozent innerhalb des Folgejahres. Diese Variante nannten die Mediziner „instabile dekompensierte Leberzirrhose“.

3.    Keine schweren Entzündungswerte oder häufige Komplikationen zeigen Patienten der dritten klinischen Verlaufsvariante. Sie entwickeln kein ACLF in den ersten drei Monaten. Innerhalb eines Jahres verstirbt aber immer noch jeder zehnte von ihnen. Diese Variante nannten die Mediziner „stabile dekompensierte Leberzirrhose“.

Studienleiter Prof. Jonel Trebicka, Gastroenterologe und Hepatologe an der Medizinischen Klinik I des Universitätsklinikums Frankfurt, erläutert: „Wir arbeiten jetzt intensiv daran, insbesondere für Gruppe der Pre-ACLF-Patienten neue diagnostische Möglichkeiten zu entwickeln, um diese Gruppe noch vor Einlieferung ins Krankenhaus identifizieren und frühzeitig Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Die Entwicklung präventiver Therapien für die häufig tödlich verlaufende ACLF ist in diesem Zusammenhang eine unserer wichtigsten Forschungsaufgaben.“

Prof. Dr. Stefan Zeuzem, Dekan des Fachbereichs Medizin sowie Direktor der Medizinischen Klinik I des Universitätsklinikums Frankfurt und Ko-Autor der Studie, erläutert: „Leberkrankheiten sind einer der Hauptschwerpunkte der Medizinischen Klinik I, und wir bieten zahlreiche Spezialambulanzen für Patientinnen und Patienten mit akuten und chronischen Lebererkrankungen an. So konnten wir einerseits Patienten für die Studie beobachten. Auf der anderen Seite kommen die Forschungsergebnisse zur Verbesserung von ACLF-Prävention und Therapien sehr rasch unseren und allen Patientinnen und Patienten zugute.“

Die Forschungsergebnisse sind Teil der europaweiten Studie namens PREDICT. Die Studie beobachtet den klinischen Verlauf akuter Dekompensationen der Leberzirrhose, um frühe Anzeichen für die Entwicklung Akut-auf-chronische Leberversagen (ACLF) zu finden. Die Studie wird von der Europäischen Stiftung zur Untersuchung chronischen Leberversagens (European Foundation for the Study of Chronic Liver Failure) gefördert. An PREDICT sind 136 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von 47 Zentren und Institutionen in 14 europäischen Ländern beteiligt.

Publikation: Jonel Trebicka, Javier Fernandez, Maria Papp, Paolo Caraceni, Wim Laleman, Carmine Gambino, et al.: The PREDICT study uncovers three clinical courses of acutely decompensated cirrhosis that have distinct pathophysiology. Journal of Hepatology, https://doi.org/10.1016/j.jhep.2020.06.013

Weitere Informationen:
Universitätsklinikum Frankfurt, Goethe-Universität Frankfurt
Medizinische Klinik I
Univ.-Prof. Dr. Dr. med. Jonel Trebicka
Sektion Translationale Hepatologie,
Medizinische Klinik I (Direktor: Univ.-Prof. Dr. med. Stefan Zeuzem)
Goethe Universität/Universitätsklinikum Frankfurt
Tel. +49 (0)69 6301 80789 (Jennifer Biondo, Sekretariat)
Jonel.Trebicka@kgu.de.

FRANKFURT/AACHEN. Seit Beginn der Pandemie arbeiten Forschergruppen an Methoden, den Nachweis von SARS-CoV-2 Viren im Abwasser für die Überwachung des COVID-19 Infektionsgrads der Bevölkerung zu verwenden. Die Idee ist einfach: Da infizierte Personen SARS-CoV-2 Viren über die Fäkalien abgeben, könnten Abwasserproben Aufschluss über die Infektionszahlen aller an eine Kläranlage angeschlossener Einwohner liefern. Bei ausreichender Empfindlichkeit könnten solche Analysen Behörden als Frühwarnsystem dienen, um lokal ansteigende Fallzahlen im Einzugsgebiet einer Kläranlage frühzeitig zu erkennen.

Ein Konsortium aus Frankfurter Virologen, Ökotoxikologen und Evolutionsforschern und Aachener Wasserforschern konnte jetzt erstmals für Deutschland zeigen, dass sich SARS-CoV-2 Genmaterial mit modernen molekularen Methoden in Kläranlagen nachweisen lässt. Analysen ergaben in allen neun während der ersten Pandemiewelle im April 2020 beprobten Kläranlagen 3 bis 20 Genkopien pro Milliliter Rohabwasser. Dies ist ein Konzentrationsniveau, wie es auch in Studien in den Niederlanden und den USA gemessen wurde.

Erstaunt waren die Forscher, als ältere Rückstellproben aus den Jahren 2017 und 2018 vor dem Ausbruch der Pandemie ebenfalls Signale lieferten. Nach umfangreicher Methoden-Validierung war klar, dass die verwendeten Genprimer nicht nur SARS- CoV-2, sondern fälschlicherweise auch andere nicht-krankheitsauslösende Coronaviren im Abwasser miterfassen. Die jetzt spezifisch für SARS-CoV-2 im Abwasser entwickelte Methodik wurde mit Gensequenzierung bestätigt.

Das Verfahren lässt sich nun in der so genannten Abwasser-basierten Epidemiologie einsetzen: Die gemessene Virenfracht einer Kläranlage erlaubt Rückschlüsse auf die Anzahl der an COIVD-19 infizierten Personen im Einzugsgebiet. In der größten Kläranlage wurden bei einer Virenfracht von 6 Billionen (6 x 1012) Genäquivalenten pro Tag 1037 akute Fälle in Einzugsgebiet abgeschätzt, in kleineren Kläranlagen bei zwei Größenordnungen geringerer Virenfracht dagegen 36 Fälle.

Die Sensitivität ist ausreichend, um als Frühwarnsystem anzuzeigen, ob der Maßnahmenwert von 50 Inzidenzen pro 100.000 Einwohnern überschritten wird. Frühere Hoffnungen, die Präzision würde ausreichen, die Dunkelziffer nicht-labordiagnostisch erfasster Infizierter zu bestimmen, haben sich bislang nicht erfüllt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler halten aber weitere Methodenverbesserungen für möglich.

Die im Abwasser nachgewiesenen SARS-CoV-2 Fragmente haben sich in Zelltests in vitro als nicht-infektiös dargestellt. Wegen der hohen Frachten und geringem Rückhaltevermögen konventioneller Kläranlagen ist das Verhalten von SARS-CoV-2 im Wasserkreislauf aber vertieft zu untersuchen. Die Autoren der Studie arbeiten daran, ihr Wissen für eine baldige Anwendung der Methodik bereitzustellen, dazu wird eine enge Zusammenarbeit mit Gesundheitsministerien, Umweltministerien, Kläranlagenbetreibern und Fachverbänden angestrebt.

Das Forscherteam wurde in Eigeninitiative vom gemeinnützigen Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen e. V. (FiW), dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen (ISA), dem Institut für Medizinische Virologie des Universitätsklinikums Frankfurt (KGU) und der Abteilung Evolutionsökologie und Umwelttoxikologie am Institut für Ökologie, Evolution und Diversität der Goethe-Universität Frankfurt ins Leben gerufen und von sechs Wasserverbänden in Nordrhein-Westfalen, dem LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) und der University of Saskatoon in Kanada unterstützt.

Publikation: Sandra Westhaus, Frank-Andreas Weber, Sabrina Schiwy, Volker Linnemann, Markus Brinkmann, Marek Widera, Carola Greve, Axel Janke, Henner Hollert, Thomas Wintgens, Sandra Ciesek. Detection of SARS-CoV-2 in raw and treated wastewater in Germany – suitability for COVID-19 surveillance and potential transmission risks. Science of the Total Environment. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141750, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720352797

Bilder zum Download finden Sie unter folgendem Link: www.uni-frankfurt.de/91245167

Bildtext: „Grafisches Abstract“: deutsche Übersetzung des Untersuchungsschemas aus der Publikation Westhaus et. al. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720352797

Weitere Informationen

Universitätsklinikum Frankfurt
Institut für Medizinische Virologie
Prof. Dr. Sandra Ciesek
über
Pressestelle Universitätsklinikum Frankfurt
Tel. +49 069 6301 86442
kommunikation@kgu.de

Goethe-Universität Frankfurt
Institut für Ökologie, Evolution und Diversität
Abt. Evolutionsökologie und Umwelttoxikologie
und LOEWE Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG)
Prof. Dr. rer. nat. Henner Hollert
hollert@bio.uni-frankfurt.de

Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen e. V. (FiW)
Dr. sc. Frank-Andreas Weber
weber@fiw.rwth-aachen.de

RWTH Aachen University
Institut für Siedlungswasserwirtschaft (ISA)
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Wintgens
wintgens@isa.rwth-aachen.de

FRANKFURT. Die Virologin Prof. Dr. Sandra Ciesek und die Infektiologin Prof. Dr. Maria Vehreschild von der Goethe-Universität und dem Universitätsklinikum Frankfurt leiten Projekte zur COVID-19-Forschung in einem internationalen Verbund aus 37 Universitäten, Wissenschaftsinstitutionen und forschenden Pharmaunternehmen. Der Verbund CARE ist die größte europäische Initiative zur Entwicklung von COVID-19-Therapien. CARE wird in den kommenden fünf Jahren mit 77,7 Millionen Euro (davon an die Goethe-Universität: 2,1 Millionen Euro) durch die öffentlich-private Partnerschaft Innovative Arzneimittel der Europäischen Union und der Europäischen Vereinigung von pharmazeutischen Industrien und Verbänden gefördert. 

Mit der Förderung des CARE-Projekts will die öffentlich-private Partnerschaft „Innovative Medicine Initiative“ (IMI) die systematische Entwicklung von Medikamenten gegen COVID-19 vorantreiben. Darüber hinaus sollen die Forschungs- und Entwicklungsergebnisse auch die Basis dafür legen, künftig schneller Medikamente gegen Infektionskrankheiten zum Beispiel durch Corona-ähnliche Viren zu legen. 

Die offene Forschungszusammenarbeit von CARE konzentriert sich auf die Prüfung bereits zugelassener Medikamente, die eine COVID-19-Therapie unterstützen könnten, sowie auf die Entwicklung neuer Medikamente. Zum einen sollen so genannte kleine Moleküle auf ihre Sicherheit und Wirksamkeit hin untersucht werden. Meist handelt es sich um Hemmstoffe für entweder virale oder menschliche Proteine, und CARE wird unter anderem bestehende Substanzdatenbanken mit Millionen solcher kleinen Moleküle durchforsten, um vielversprechende Wirkstoffkandidaten zu identifizieren. Zum anderen sollen Antikörper entwickelt werden, die SARS-CoV-2-Viren inhibieren. 

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Goethe-Universität und Universitätsklinikum Frankfurt um Prof. Dr. Sandra Ciesek, Direktorin des Instituts für Medizinische Virologie, werden vielversprechende kleine Moleküle aus Substanzbanken in Zellkulturmodellen testen. Prof. Sandra Ciesek erklärt: „Auf der Grundlage unserer langjährigen Erfahrung haben wir hier in Frankfurt bereits im Februar ein Zellkulturmodell für SARS-CoV-2-Zellen entwickelt und seither ständig weiterentwickelt. So wissen wir mittlerweile, wie das Virus den Zellstoffwechsel verändert. Wir sind daher bestens darauf vorbereitet, Reihentests potenzieller Wirkstoffkandidaten aus dem CARE-Verbund durchzuführen. Das ist das Großartige an CARE: Alle Partner bringen ihre spezifischen Stärken in das Projekt ein.“ 

Prof. Dr. Maria Vehreschild, Leiterin des Schwerpunkts Infektiologie am Universitätsklinikum Frankfurt, wird die Umsetzung von drei klinischen Studien leiten: je eine Verträglichkeits- und Dosisfindungsstudie (Phase I-Studie) für einen noch zu identifizierenden Kandidaten aus dem Bereich der kleinen Moleküle und einen Virus-neutralisierenden Antikörper sowie im Anschluss daran eine klinische Studie zur klinischen Wirksamkeit und biologischen Aktivität eines Phase-I-Wirkstoffkandidaten (Phase IIa-Studie).  Prof. Maria Vehreschild erklärt: „Ich freue mich auf die große Herausforderung dieser multinationalen Projekte, in denen viele Unternehmen und Institutionen aus dem In- und Ausland für diese klinischen Studien koordiniert werden müssen. Die CARE-Partner können dabei auf bestehende Studiennetzwerke zurückgreifen, in Deutschland zum Beispiel sind wir mit dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung ausgezeichnet aufgestellt.“ 

Prof. Dr. Jürgen Graf, Vorstandsvorsitzender und Ärztlicher Direktor des Universitätsklinikum Frankfurt, erklärt: „Die COVID-19-Pandemie zeigt auf eindrückliche Weise, dass die Universitätsmedizin unverzichtbar für die Gesellschaft ist. Innerhalb kürzester Zeit konnte in Frankfurt umfangreiches Wissen zum neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 generiert werden. Erkenntnisse aus der Forschung finden unmittelbar Anwendung in der Versorgung unserer Patientinnen und Patienten. So entsteht bedarfsorientierter Fortschritt am Puls der Zeit und auf Basis von Wissenschaft.“ 

Prof. Dr. Birgitta Wolff, Präsidentin der Goethe-Universität, betont die Chance für die Forschung, die das CARE-Projekt bietet: „Gerade in der unter großem Zeitdruck und mit viel öffentlichem Geld geförderten COVID-19-Forschung ist es gut, Forschungsinitiativen zu bündeln und zu fokussieren anstatt unkoordiniert und parallel zu arbeiten. Das CARE-Projekt bietet ein Beispiel dafür, wie stark die Goethe-Universität in der internationalen Forschungslandschaft Europas vernetzt ist und dass sie hier an der vordersten Forschungsfront dabei ist.“

Weitere Informationen: 

Prof. Dr. med. Sandra Ciesek
Institutsdirektorin
Institut für Medizinische Virologie
Uniklinikum Frankfurt 

Prof. Dr. med. Maria Vehreschild
Medizinische Klinik II
Leiterin des Schwerpunkts Infektiologie 

Kontakt über
Pressestelle Uniklinikum Frankfurt
Tel. +49 (0)69 6301 86442
E-Mail: kommunikation@kgu.de

FRANKFURT. Die Ziellatte liegt extrem hoch, und doch rückt sie in greifbare Nähe: Mindestens 5 Millionen Euro wollen Goethe-Universität und Universitätsklinikum für Forschungsprojekte zur Corona-Pandemie sammeln. Nun ist dank einer Großspende die 3-Millionen-Marke überschritten worden. 375.000 Euro stellt die Investmentbank Goldman Sachs der Goethe-Universität zur Verfügung. Damit sollen medizinisch wichtige Forschungsprojekte gefördert werden wie auch solche, die sich mit den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Folgen der Corona-Pandemie beschäftigen. 

Durch den Goethe-Corona-Fonds unterstützt werden bislang vor allem naturwissenschaftliche Forschergruppen aus Virologen und Infektiologen, pharmazeutischen Biologen und Chemikern, Toxikologen und Intensivmedizinern, die dem SARS-CoV-2-Virus auf der Spur sind. Sie gehen etwa der Frage nach, wie sich das Virus vermehrt, wie es in Lungen-, Nieren- und Darmzellen wirkt oder welche Medikamente virenhemmend wirken. Andere Spenden fließen in die Anschaffung von Geräten für die intensivmedizinische Forschung oder in den Aufbau einer Biobank, die Proben und klinische Daten zu Krankheitsverläufen sammelt. Aber auch Projekte der Wirtschaftswissenschaft und Psychologie erhalten bereits durch den Fonds eine Anschubfinanzierung – wie zuletzt das „Corona-Krisentelefon“ des Fachbereichs Psychologie, das psychisch belasteten Corona-erkrankten Menschen kostenlose und anonyme Beratung anbietet.

Mehr als 30 Forschungsprojekte der Goethe-Universität haben derzeit eine Anschubfinanzierung aus dem Corona-Fonds erhalten. Und ihre Zahl nimmt zu. „Als wir im März unseren Spendenaufruf gestartet haben“, blickt Universitätspräsidentin Prof. Dr. Birgitta Wolff zurück, „wussten wir nicht, ob wir nicht doch zu zuversichtlich waren. Jetzt freuen wir uns, dass uns jede einzelne Spende bestätigt: Die Goethe-Universität ist eine lebendige Stiftungsuniversität. Das zeigt der großzügige Zuspruch der vielen Frankfurter Bürger, Stiftungen und Unternehmen wie auch jetzt die Spende von Goldman Sachs ganz beeindruckend, und nur dank dieser Spendenbereitschaft können wir unseren Wissenschaftlern auf diese außergewöhnliche Weise den Rücken stärken.“ 

„Wir freuen uns besonders“, ergänzt Vizepräsident Prof. Dr. Manfred Schubert-Zsilavecz, „dass wir mit jedem neu geförderten Forschungsprojekt auch qualifizierte Nachwuchswissenschaftler kurzfristig in die Erforschung des Virus einbinden können.“ 

“COVID-19 hat eine beispiellose globale Gesundheits- und Wirtschaftskrise ausgelöst. Wir möchten einen Beitrag zur Bewältigung dieser Pandemie leisten und setzen dafür weltweit unser Wissen und unser Kapital ein“, sagt Wolfgang Fink, Chief Executive Officer der Goldman Sachs Bank Europe SE in Frankfurt. „Wir freuen uns, durch unsere Initiative Goldman Sachs Gives den Corona-Fonds der Goethe-Universität zu unterstützen und damit Forschungsprojekte zu fördern, die sich auf die Entwicklung von Medikamenten und Therapien aber auch auf die breiten Konsequenzen der Pandemie und der Prävention konzentrieren.“

FRANKFURT. Geht es Dir gut – zu Hause, in der Schule, in Deinem Viertel? Machst Du Dir Sorgen, dass Deine Familie nicht genug Geld hat? Rund um den Erdball - von Neapel bis Norwegen, von Albanien bis Chile - wurden zwischen 2017 und 2019 acht- bis zwölfjährige Kinder zu ihrem Wohlbefinden befragt. Federführend bei der globalen Erhebung von 128.000 Kindern in 35 Ländern waren Wissenschaftler aus sechs Ländern, darunter die Sozialpädagogin Prof. Sabine Andresen von der Goethe-Universität. Nun wurden erste allgemeine Ergebnisse des „Children´s World Report 2020“ veröffentlicht.

„Wenn wir wissen wollen, wie es Kindern geht und wo sie Mangel leiden“, erklärt Andresen, „und wenn Politik ihnen auch helfen soll, müssen wir Kinder selbst befragen. Dass uns nun Antworten aus so vielen Ländern vorliegen, deren Lebensstandard und Kultur kaum unterschiedlicher sein könnten, ist einzigartig. Das gibt uns Daten für viele vertiefende Fragen an die Hand.“ Gibt es Erfahrungen, interessierte die Wissenschaftler zum Beispiel, die alle Kinder ähnlich beantworten?

Wo auch immer sie auf dem Erdball wohnen - Kinder beantworten die Frage nach ihrem Wohlbefinden grundsätzlich positiv. Dabei mag überraschen, dass die Länder Albanien, Rumänien, Kroatien und Griechenland in der Wertung der Kinder die Spitzenplätze einnehmen (Deutschland rangiert auf Platz 20, am unteren Ende liegen Malaysia, Hongkong und Vietnam). Die Wissenschaftler vermuten, dass Zufriedenheit und Lebensstandard nicht unbedingt aneinander gekoppelt sind.  

Noch ist es zu früh für Schlussfolgerungen, beginnen die Wissenschaftler erst, Antworten miteinander in Beziehung zu setzen. Ist es also Zufall, dass wiederum in Albanien, Indien und Griechenland Kinder überwiegend mit ihren Eltern zusammenleben? In Brasilien, Namibia und Südafrika sind es nur etwas mehr als die Hälfte. Dagegen machen sich Kinder in Malaysia, Brasilien, Namibia und Südafrika mehr Sorgen um die finanzielle Situation der Familie als etwa in Norwegen und Finnland. Und: Je jünger die Kinder sind, desto besorgter sind sie. Altersspezifische Unterschiede zwischen den befragten Acht-, Zehn- und Zwölfjährigen arbeitet auch die detaillierte Frage nach dem Wohlbefinden heraus: während die Zehn- bis Zwölfjährigen sich in Schule und Nachbarschaft weniger wohl fühlen, äußern die Achtjährigen ein Unbehagen zu Hause.

Sind Mädchen oder Jungs besser drauf? Je nach Herkunftsland liegen einmal die Jungen, ein anderes Mal die Mädchen im Wohlbefinden vorn. Eine Tendenz zeichnet sich allerdings in der globalen Ländererhebung ab: Acht- bis zwölfjährige Mädchen fühlen sich – anders als gleichaltrige Jungen – sicherer in der Schule als in ihrem Viertel. Und: Sie rechnen fest mit der Unterstützung ihrer Freundinnen.

Wenig Überraschungen bringt die Frage nach der digitalen Vernetzung zutage: Während in Norwegen, Deutschland und Estland fast alle Kinder angeben, über einen Internetanschluss zu verfügen, ist dies bei Kindern in Indonesien nur bei knapp der Hälfte der Fall. In Nepal liegt ihr Anteil bei 30 Prozent.

Kulturelle Unterschiede in der Erziehung und nicht finanzielle Gründe vermuten die Wissenschaftler allerdings bei unterschiedlichen Antworten zum Handygebrauch: In Frankreich und der Schweiz gibt nur die Hälfte der acht- bis zwölfjährigen Kinder an, über ein Handy zu verfügen (anders in Norwegen, Finnland und Kroatien, wo es 95 von hundert Kindern sind). Damit liegen Frankreich und Schweiz auf einer Linie mit Namibia.

„Wir müssen jetzt vertiefende Fragen an unsere Daten stellen“, so Sozialpädagogin Andresen. „Interessant ist doch, welche Erfahrungen Kinder aus Polen oder Rumänien machen, deren Eltern im europäischen Ausland arbeiten. Welche Unterschiede gibt es bei Kindern innerhalb eines Landes? Gibt es ein Armutserleben, das Kinder aus verschiedenen Ländern verbindet?“ Interessant sei auch, jüngere Kinder zu befragen und deren Antworten mit den vorliegenden Daten zu vergleichen.

Die repräsentative Befragung von Wissenschaftlern aus Bellville, Frankfurt, Girona, Jerusalem, Seoul und York wurde von der in Zürich ansässigen Jacobs Foundation gefördert. Die private Stiftung unterstützt Forschungsprojekte und wissenschaftliche Einrichtungen im Bereich der Kinder- und Jugendentwicklung.

Sabine Andresen ist seit 2011 an der Goethe-Universität Professorin für Sozialpädagogik und Familienforschung und Mitglied im IDeA (Individual Development and Adaptive Education)-Zentrum. Ihre Forschungsschwerpunkte sind Kindheits- und Familienforschung, Internationale Child Well-Being Forschung, Kinder- und Familienarmut, sexueller Kindesmissbrauch und seine Aufarbeitung (transitional justice) sowie Übergänge im Lebenslauf.

Informationen zum Children´s Worlds Report 2020:
Zusammenfassung: https://isciweb.org/wp-content/uploads/2020/07/Summary-Comparative-Report-2020.pdf
Studie: https://isciweb.org/childrens-worlds-comparative-report-2020/

Prof‘in. Dr. Sabine Andresen, E-Mail: S.Andresen@em.uni-frankfurt.de

FRANKFURT. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Goethe-Universität und des Universitätsklinikums Frankfurt sowie der britischen University of Kent haben herausgefunden, dass das Glykoprotein Transferrin womöglich ein Frühindikator für einen schweren Verlauf der COVID-19-Erkrankung ist.

Warum einige Patienten nach einer SARS-CoV-2-Infektion kaum oder gar keine Symptome von COVID-19 entwickeln, während andere Patienten unter schweren bis lebensbedrohlichen Verläufen der Krankheit leiden, ist derzeit noch nicht bekannt. Man weiß jedoch, dass das Risiko eines schweren COVID-19-Verlaufs mit dem Alter steigt und Männer häufiger als Frauen betroffen sind. Schwere Krankheitsverläufe gehen häufig mit einer höheren Neigung zur Bildung von Blutgerinnseln und mit Thrombosen einher.

Das Wissenschaftsteam aus Frankfurt und Kent haben bestehende Genexpressionsdaten menschlicher Gewebe mit Daten verglichen, die aus SARS-CoV-2-infizierten, kultivierten Zellen gewonnen worden waren. Dabei suchten sie nach Molekülen, die an der Blutgerinnung beteiligt sind, deren Vorkommen sich bei Frauen und Männern unterscheidet und sich mit dem Alter verändert und die mit einer SARS-CoV-2-Infektion anders reguliert werden.

Aus mehr als 200 möglichen Kandidaten identifizierten die Forscherinnen und Forscher das Glykoprotein Transferrin. Der molekulare Eisen-Transporter ist ein Molekül, das die Blutgerinnung fördert. Seine Konzentration im Blut steigt mit dem Alter, sie ist bei Männern höher als bei Frauen und Transferrin wird in SARS-CoV-2-infizierten Zellen hochreguliert.

Daher könnte Transferrin ein Früh-Indikator sein für COVID-19-Patienten, denen ein schwerer Krankheitsverlauf droht.

Publikation: Katie-May McLaughlin, Marco Bechtel, Denisa Bojkova, Christian Münch, Sandra Ciesek, Mark N. Wass, Martin Michaelis, Jindrich Cinatl, Jr.: COVID-19-Related Coagulopathy - Is Transferrin a Missing Link? Diagnostics 2020, 10(8), 539; https://doi.org/10.3390/diagnostics10080539

Weitere Informationen:
Prof. Dr. rer. nat. Jindrich Cinatl
Institut für Medizinische Virologie
Universitätsklinikum Frankfurt
Tel.: +49 69 6301-6409
E-mail: cinatl@em.uni-frankfurt.de

Bild zum Download finden Sie unter folgendem Link: http://www.uni-frankfurt.de/90326630 
 
Bildtext: Für seine wissenschaftliche Arbeit ausgezeichnet: Politikwissenschaftler Rainer Forst