Molecular and Cellular Control of Tissue Homeostasis in Health and Disease - TissueHome

Im Rahmen des beantragten doc.funds Projektes wird ein neues interuniversitäres, strukturiertes Programm umgesetzt, das der international konkurrenzfähigen Ausbildung von PhD Studenten in der translationalen Forschung auf dem Gebiet der immunologischen Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase (TissueHome) dienen soll. Unser Immunsystem bietet Schutz vor äußeren und inneren Gefahren, kann aber bei Fehlreaktionen auch körpereigene Strukturen angreifen. Daher muss das Immunsystem effizient reguliert werden. Die menschliche Haut oder auch der Verdauungstrakt können als grosse immunologische Organe betrachtet werden, durch die der menschliche Organismus mit der Umgebung in Wechselwirkung steht und einen ersten Schutz vor Keimen bieten. Das erfordert aber die Aufrechterhaltung der Barrierefunktion, der Integrität und auch Regeneration dieser Gewebe durch das Immunsystem. Zur Koordination dieser komplexen Vorgänge zur Erhaltung des physiologischen Gleichgewichtes, sind zahlreiche dynamische Wechselwirkungen und weitreichende Signalübertragungen zwischen Zellen notwendig. Fehlregulationen dieser Prozesse oder angeborene Defekte und Infektionen können zu überschiessenden Entzündungen führen, die wiederum bösartige Veränderungen von Zellen, Autoimmunerkrankungen (z.B. Arthritis, Psoriasis oder entzündliche Darmerkrankungen) oder erhöhte Infektionsanfälligkeit nach sich ziehen. Allerdings sind viele grundlegende Fragen über die molekularen Prinzipien der zellulären Immunkontrolle von Geweben noch offen. Die zentrale wissenschaftliche Hypothese von TissueHome, die untersucht werden soll, lautet, dass eine Fehlsteuerung der Immunüberwachung das physiologische Gleichgewicht und Barrierefunktion von Geweben zerstört und es dadurch zu Infektions- und Autoimmunerkrankungen kommt. TissueHome wird vielfältige, interdisziplinäre und modernste translationale Ansätze und Methoden verwenden, um folgende Hauptfragestellungen zu beantworten: (1) Wie reguliert die Wechselwirkung zwischen Gewebe und Immunzellen die Barrierefunktion von Geweben? Welche Arten von Immunzellen s pielen hier eine wichtige Rolle, und wie erfolgt der Informationsaustausch im gesunden und erkranktem Zustand ? (2) Welche molekularen Kontrollmechanismen sind für die Gewebehomöostase wichtig, und wie werden diese durch physiologische oder pathogene Reize kontrolliert und beeinflusst? (3) Wie beinflussen Krankheitserreger und deren Wechselwirkung mit Immunzellen die Gewebsflora, und wie kann ein mikrobielles Ungleichgewicht die Überempfindlichkeit auf entzündliche Krankheiten oder mikrobielle Infektionen fördern? Wir sind überzeugt, dass für effektive therapeutische Ansätze ein besseres Verständnis der molekularen Prinzipien und zellulären Mechanismen, die die Gewebshomöostase im gesunden Zustand steuern, benötigt wird. Im Rahmen des doc-funds Projekt TissueHome werden zwölf internationale PhD StudentInnen, die über ein kompetitives Auswahlverfahren ermittelt werden, versuchen, die oben genannten Fragestellungen zu beantworten. Dafür werden die PhD StudentInnen interdisziplinäre Ansätze einsetzen und Unterstützung durch interuniversitäre Kooperationen im Rahmen von TissueHome bekommen. Die anleitenden TissueHome Fakultätsmitglieder sind ausgewiesene internationale Experten in zahlreichen, sich ergänzenden wissenschaftlichen Bereichen. Das Ausbildungsprogramm von TissueHome bietet daher den PhD StudentInnen medizinisch hochrelevante Forschungsprojekte an und legt auch Wert auf die Vermittlung zusätzlicher Qualifikationen. Dadurch unterstützt TissueHome die PhD StudentInnen, den Grundstein für eine erfolgreiche wissenschaftliche Karriere zu legen. Wir erwarten, dass die TissueHome PhD StudentInnenausbildung, sowie die translationalen Forschungsansätze, die Entwicklung verbesserter therapeutischer Ansätze zur Behandlung von entzündlichen Immunerkrankungen erleichtern werden.

Das doc.funds "TissueHome" hat ein neues umfassendes interuniversitäres Doktorandenprogramm implementiert, das sich der Ausbildung von Doktorand:innen in der translationalen biomedizinischen Forschung widmet. Die zentrale übergeordnete Hypothese der TissueHome Projekte war, dass eine Fehlregulation komplexer Kommunikationssignale zwischen Immunzellen die normale Immunüberwachung stört und so entzündliche Erkrankungen, Autoimmunerkrankungen, Krebs sowie mikrobielle Infektionen begünstigt. Die TissueHome Projekte befassten sich damit, wie die Zellkommunikation innerhalb von Geweben die immunologische Kompetenz, die für die physiologische Barrierefunktion erforderlich ist, prägt. Darüber hinaus intensivierte TissueHome die Zusammenarbeit zwischen der MeduniWien und der Vetmeduni in der Grundlagen- und translationalen Forschung durch die Bearbeitung medizinisch relevanter Themen. Die Einstellung der Doktoranden erfolgte nach zwei äußerst selektiven Runden persönlicher Vorstellungsgespräche. Insgesamt nahmen elf Doktorand:innen (8 an der Meduni Vienna, 3 an der Vetmeduni) am TissueHome Programm teil, das in die laufenden generischen Doktorand:innen-Ausbildungen an der MeduniWien, den Max Perutz Labs (Vienna Biocenter) und der Vetmeduni eingebettet war. Zur TissueHome Fakultät gehörten Gruppenleiter, die für ihre Arbeit in den Bereichen Immunsignalisierung, zelluläre und molekulare Immunologie, Epigenetik, RNA-Modifikation, Genregulation, Pilzinfektionskrankheiten, Autoimmunerkrankungen, Wirt-Pathogen-Interaktionen, Molekularmedizin, Tiergenetik und Bioinformatik internationales Ansehen genießen. Die einzelnen Projekte befassten sich mit grundlegenden Fragen im Zusammenhang mit molekularen Mechanismen der Immunüberwachung, die für die Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase bei Gesundheit und Krankheit, einschließlich Krebs, Autoimmunität und Infektionen, von entscheidender Bedeutung sind. Die Forschungsansätze nutzten modernste Methoden der Infektions- und Entzündungsbiologie, darunter genomische und genetische Technologien, Next-Generation-Sequenzierungen, High-End-Bildgebung, Tiermodelle und Mausgenetik, sowie anspruchsvolle immunologische Methoden, um die Mechanismen zu entschlüsseln, die maßgeblich an der Orchestrierung der Barrierefunktion beteiligt sind. Darüber hinaus nahmen die Doktorand:innen an einem maßgeschneiderten Soft-Skill- und Praxiskursprogramm teil, das von Medien- und Interviewtraining, Ethik, Umgang mit großen Datenmengen bis hin zum Schreiben und Begutachten von Fördermitteln und Forschungsaufenthalten in mehreren TissueHome Gruppen reichte. TissueHome bündelte seine Kräfte mit dem FWF-finanzierten Doktoranden:innenprogramm Inflammation and Immunity durch zweimonatliche gemeinsame Progress Reports und Journal Clubs, die aufgrund der COVID-19-Pandemie in digitaler Form abgehalten wurden. TissueHome begann mit einem Kick-off-Meeting, das in der Nähe von Wien stattfand. Die Doktorand:innen des Programms präsentierten ihre Projektvorhaben und holten Feedback von den SAB-Mitgliedern ein. Außerdem veranstaltete TissueHome im Herbst 2021 einen Retreat im Wienerwald, bei dem alle Doktoranden:innen den Status ihrer Projekte vorstellten. Schließlich schloss TissueHome mit dem internationalen Symposium "Immune Control of Tissue Homeostasis" ab, das ausschließlich von Doktorand:innen organisiert wurde. Insgesamt bot TissueHome ein anregendes und herausforderndes Forschungsumfeld, ergänzt durch eine umfassende Ausbildung übertragbarer Fähigkeiten, um die Doktorand:innen auf eine Karriere in der Wissenschaft, der Industrie oder in wissenschaftsbezogenen Bereichen vorzubereiten.