Diagnostik- und Forschungszentrum

Research focus: High-risk pathogens

PI: Kurt Zatloukal

Focus: The high-safety laboratory (BSL-3+) at the D&F Institute of Pathology has implemented increased biosafety measures for performing autopsies under full BSL-3 conditions and researching high-risk pathogens. As part of the COVID-19 pandemic, various SARS-CoV-2 virus variants were isolated and characterized, diagnostics were reviewed and further developed, vaccines were tested to determine the extent to which the immune response blocks SARS-CoV-2 viruses, drugs and natural products were tested for their antiviral effect and decontamination procedures and protective equipment were tested and further developed. In addition to SARS-CoV-2, the interactions of other high-risk pathogens such as influenza viruses, hantaviruses and monkeypox viruses as well as biotoxins with human organs are also being researched. Furthermore, replacement methods for animal experiments are being developed by using human organ cultures for infection studies and the latest technologies for biosecurity and cybersecurity are being tested and established.

International networking: As a member of the European Research Infrastructure for High Security Laboratories (ERINHA) and research partner in several EU programs to prepare for future pandemics (e.g. ISIDORe, EVORA, Interceptor, NAVIPP, EMBRACE, EDF-FPA-MCBRN-MCM), procedures are to be established in collaboration with other European high-security laboratories in order to identify dangerous pathogens more quickly, characterize their transmission and damage mechanisms and, based on these data, develop diagnostics and therapeutics, including vaccines, rapidly together with industrial partners. The research work is supported by an international scientific advisory board and an advisory board for biosafety and biosecurity.

Projects

bmbwf-Projekte: BBMRI.AT, HDHL-INTIMIC, Mikroskopische Lehre in der Medizin 2.0, Interuniversitäre Infrastruktur für digitale Pathologie

BBMRI.AT - Österreichische Forschungsinfrastruktur für Biobanken und biomolekulare Ressourcen

  • BBMRI.at ist der von uns koordinierte nationale Knoten über den österreichische Biobanken an die europäische Biobanken Forschungsinfrastruktur BBMRI-ERIC angebunden sind. Hauptaufgabe von BBMRI.at ist es, eine standardisierte Qualität von biologische Proben und Daten zu gewährleisten und dadurch die Aussagekraft und Reproduzierbarkeit von Forschungsdaten zu erhöhen. Weiters soll der Zugang zu qualitätskontrollierten Proben und Daten für die Forschung erleichtert werden wobei besonderes Augenmerk auf die ethischen, (Datenschutz)rechtlichen und gesellschaftlichen Aspekte gelegt wird. Weitere Informationen unter: http://bbmri.at/
  • Laufzeit: 2018-2023
  • Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung
  • Projektpartner: Medizinische Universität Wien, Medizinische Universität Innsbruck, Alpen Adria Universität Klagenfurt, Veterinärmedizinische Universität Wien, Paracelsus Medizinische Universität Salzburg, Johannes Kepler Universität Linz, Universität Wien

HDHL-INTIMIC Knowledge Platform on Food, Diet, Intestinal Microbiomics and Human Health

  • Struktur und Konzept des Projekts bereiten die Bildung einer Europäischen Mikrobiom-Forschungsinfrastruktur vor. Das Projekt fördert transnationale Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Forschungsgruppen und will insbesondere existierende Ressourcen (Daten, Standards) integrieren und in mehreren Use-Cases weiter aufbereiten. Das österreichische Konsortium hat diese Gelegenheit aufgegriffen und sich in das transnationale Konsortium in allen Arbeitspaketen integriert (Med Uni Graz ist in 5 davon aktiv). Insbesondere leiten Med Uni Wien und Med Uni Graz gemeinsam das Arbeitspaket 5, ‚Networking and training‘, dass die interne und externe Kommunikation organisiert, eine der zentralen Aufgaben des Projekts. Weitere Informationen unter: https://www.healthydietforhealthylife.eu/index.php/era-net/hdhl-intimic
  • Laufzeit: 2019-2022
  • Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung
  • Projektpartner*innen: Karl-Franzens Universität Graz, Medizinische Universität Wien, Sigmund-Freud Privatuniversität Wien, Veterinärmedizinische Universität Wien sowie 42 weitere Europäische Projektpartner*innen.

Mikroskopische Lehre in der Medizin 2.0

  • Die Lehre für Medizinstudierende ist seit vielen Jahrzehnten von der praktischen Ausbildung am Mikroskop geprägt. Technische Fortschritte in der Digitalisierung histologischer Schnitte haben nun neue Möglichkeiten eröffnet, digitalisierte Bilder in der Ausbildung von Mediziner*innen einzusetzen. Digitalisierte Bilder ermöglichen auch die Verwendung von auf künstlicher Intelligenz basierenden Analysemethoden. Damit können anhand praxisrelevanter Beispiele ein kritischer Umgang mit diesen neuen Technologien vermittelt und entsprechende Kompetenzen aufgebaut werden.
  • Laufzeit: 2020-2024
  • Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung

Interuniversitäre Infrastruktur für digitale Pathologie

  • Histologische Schnittpräparate enthalten detaillierte Information über Krankheitsprozesse, die für die medizinische Forschung und Diagnose von Erkrankungen unerlässlich ist. Durch Fortschritte in der Digitalisierung von histologischen Schnitten und mittels maschinellen Lernens wird es nun möglich, digitale Informationen aus komplexen Bildern von Gewebeschnitten zu analysieren. Hierfür wird eine nationale interuniversitäre digitale Pathologieinfrastruktur aufzubauen, die die medizinischen Universitäten in Graz, Wien und Innsbruck sowie die Veterinärmedizinische Universität Wien involviert.
  • Laufzeit: 2017-2021
  • Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung
  • Projektpartner*innen: Medizinische Universität Wien, Medizinische Universität Innsbruck, Veterinärmedizinische Universität Wien

SARS-CoV-2 und COVID-19

  • In unserem BSL-3 Labor wurden mehrere SARS-CoV-2 Virusvarianten kultiviert und für ein breites Spektrum von funktionellen Studien eingesetzt. Bearbeitete Fragestellungen umfassen die Testung von antiviralen Medikamenten, Testung von Antikörpern, Testung von Nasensprays und Naturstoffen, Entwicklung und Validierung von Diagnostika, Testung und Entwicklung von Verfahren zur Virusinaktivierung und Wiederaufbereitung von Schutzausrüstung. Hierfür setzen wir Virusneutralisierungsassays sowie neueste Technologien wie in-situ Transkriptomanalysen und Organoid- und Organkulturen ein.
  • Laufzeit: 2020-2024
  • Gefördert durch: Med Uni Graz, Med Uni Wien, Uni-Graz, acib, FFG, MEFO
  • Projektpartner*innen: D&F Institut für Hygiene, Mikrobiologie und Umweltmedizin, Ludwig Boltzmann Institut für Lungengefäßforschung, Biobank Graz, Uni Graz, Med Uni Wien, acib, Max Plack Institut für Molekulare Genetik. Berlin, diverse Unternehmen

Proteinaggregation in degenerativen Erkrankungen der Leber und des Gehirns

  • Proteinaggregate treten bei einer Vielzahl von degenerativen Erkrankungen auf wie zum Beispiel Mallory Denk Körper bei Fettleberhepatitis und Leberkarzinomen oder Lewy Körper bei Morbus Parkinson sowie Neurofibrillary tangles bei Mrb. Alzheimer im Gehirn. Bei all diesen Proteinaggregaten haben wir das Protein p62 /Sequestosom 1 als gemeinsamen Bestandteil identifiziert. Mittel eines breiten Spektrums von Zellkulturmodellen und Gen-knock-out Mausmodellen untersuchen wir die Funktion von p62 und konnten unterschiedliche Mechanismen, die zur Proteinaggregation führen identifizieren.
  • Laufzeit: laufend
  • Gefördert durch: Med Uni Graz
  • Projektpartner*innen: Veterinärmedizinische Universität Wien, CERM Universität Florenz, ETH Lausanne

IDE@S - Innovative Data Environment @ Styria

  • The aim of the project is to develop a concept for a comprehensive and sustainable data infrastructure for universities, colleges, and industry. The project includes planning a shared IT infrastructure, data services, necessary human resources, and the development of a governance model, including a business concept. The overarching goal is to strengthen Styria's higher education and economic region and significantly increase Styria's visibility at the European level in the field of data science. Further information is available at: https://www.tugraz.at/projekte/ideas/home/
  • Duration: 2020-2022
  • Funded by: Province of Styria
  • Project partners: Graz University of Technology, Karl-Franzens University Graz, FH Joanneum

SMART-Fox (FFG)

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EU Projects

ERINHA

European Research Infrastructure on Highly Pathogenic Agents

MUG ist Mitglied von ERINHA, einem Zusammenschluss der führenden zivilen Hochsicherheitslabore Europas sowie hochrangiger akademischer Experten auf diesem Gebiet, der sich auf hochpathogene Erreger konzentriert, für die es keine zugelassenen oder weit verbreiteten Behandlungsmethoden oder Impfstoffe gibt. Durch die Zusammenarbeit und die Bereitstellung ihrer Labore fördern die ERINHA-Mitgliedsinstitutionen die Forschung in ihrem Fachgebiet und beschleunigen die Entwicklung von Gegenmaßnahmen zum Schutz der Öffentlichkeit.

Weitere Informationen unter: https://erinha.eu/

INTERCEPTOR

INTERCEPTOR (INTERnational Cooperation of high containment research infrastructures: from Epidemic Preparedness TO Response), ein Konsortium bestehend aus High Containment Laboratories (HCLs) aus Europa und der ganzen Welt, dass sich die Verbesserung des Humankapitals von HCLs, einschließlich im Bereich des Biorisikomanagements, die gemeinsame Nutzung kritischer Ressourcen, die Harmonisierung und die Interoperabilität zum Ziel hat. Die vorgeschlagenen Maßnahmen werden dazu beitragen, einen breiteren Zugang zu modernsten Hochsicherheitslaboren unter Einhaltung der erforderlichen Biosicherheits- und Bioschutzauflagen zu gewährleisten und den Aufbau eines nachhaltigen globalen Netzwerks von Hochsicherheitsforschungsinfrastrukturen zu fördern, um besser auf zukünftige Epidemien oder Pandemien reagieren zu können.

Weitere Informationen unter: https://www.interceptor-project.eu/

Laufzeit: 2024-2026

Gefördert durch: EU, Grant No. 101132215

EVORA

Das EVORA Konsortium möchte einen umfassenden und koordinierten Rahmen schaffen, der die Fähigkeit der Europäischen Union zu konzertierten Forschungs- und Maßnahmen gegen die Bedrohung durch Infektionskrankheiten stärkt. EVORA hat sich zum Ziel gesetzt, den dringenden Bedarf im Zusammenhang mit dem Auftreten von Viren zu decken und Nebenwirkungen wie fragmentierte Forschung, regulatorische Hindernisse und Governance-Probleme zu mindern.

EVORA strebt eine nachhaltige, operative Allianz an, die sich der Bereitstellung maßgeschneiderter, integrierter Ressourcen und präklinischer Forschungsdienstleistungen widmet, die auf die Untersuchung von viralen Krankheitserregern mit epidemischem oder pandemischem Potenzial zugeschnitten sind. Unser Team ist für die Bestandaufnahme von verfügbaren Ressourcen, Technologien und Know-how verantwortlich und Wege zu finden wie diese zum Teil sensiblen Informationen und Ressourcen sicher ausgetauscht werden können.

Weitere Informationen unter: https://evora-project.eu/

Laufzeit: 2024-2026

Gefördert durch: EU HORIZON-INFRA-2023-DEV-01, Grant No. 101131959

NAVIPP

Das Konsortium „New AntiVirals for Infections with Pandemic Potential“ (NAVIPP) hat sich zum Ziel gesetzt, die Bereitschaft und Reaktionsfähigkeit der EU gegenüber viralen Bedrohungen zu stärken, indem es eine internationale Forschungs- und Entwicklungsplattform für die Entwicklung antiviraler Medikamente gegen pandemiegefährdete Krankheitserreger aufbaut. Unser Team hat die Aufgabe ex vivo Modellsysteme basierend auf Kurzzeit humanen Organkulturen für die Untersuchung von Hochrisikopathogenen und Testung von neuen Medikamenten zu entwickeln.

Weitere Informationen unter: https://www.navipp.eu/

Laufzeit: 2024-2028

Gefördert durch: EU, Grant No. 101137506

RESILIENCE Framework Partnership Agreement (FPA)

EDF-2024-RA-SGA-MCBRN-MCM — Second research action SGA for Medical counter measures

Unser Team ist an 3 Subprojekten beteiligt:

SP3-RAPID DIAG: Schnelltests zur Diagnose von B-Erregern (einschließlich hämorrhagischer Fieberviren und Orthopoxviren) vor Ort. Koordinatorin und Forschungsleiterin: Julia Kircher

SP-4 BIOMARKERS B: Neue Biomarker für Infektionen durch B-Erreger. Forschungsleiterin: Julia Kircher

SP-5 WOUNDS B: Behandlung von durch B-Erreger kontaminierten Wunden und Verletzungen. Forschungsleiterin: Julia Kircher

Weitere Informationen unter:  tba

Laufzeit: 2025-2028

Gefördert durch: European Defence Fund (EDF)

EMBRACE 

EMBRACE (Pan-European Management of Biological toxin incidents through standaRdisAtion initiatives for Crisis response Enhancement) ist eine zukunftsweisende Initiative im Rahmen des Programms Horizon Europe, die sich mit der dringenden Notwendigkeit verbesserter Krisenmanagementstrategien befasst, die auf Vorfälle mit biologischen Toxinen zugeschnitten sind. In Anbetracht der einzigartigen Komplexität von Biotoxinkrisen zielt das Projekt darauf ab, Lücken in den aktuellen Protokollen zu schließen, die aus umfassenderen chemischen, biologischen, radiologischen und nuklearen (CBRN) Rahmenwerken abgeleitet wurden.

Während seiner 36-monatigen Laufzeit will EMBRACE die Reaktionsfähigkeiten Europas bei Vorfällen mit Biotoxinen revolutionieren, indem es fortschrittliche wissenschaftliche Erkenntnisse, innovative Technologien, robuste operative Ansätze und ein starkes, breites Netzwerk von Interessengruppen integriert. Die Aufgabe unsere Teams ist die Identifikation von Biomarkern um Personen, die mit Biotoxinen in Kontakt gekommen sind zu identifizieren und die Schutzausrüstung sowie Dekontaminationsmaßnahmen zu verbessern. Die in dem Projekt entwickelten Lösungen sollen in der Simulation eines Biotoxinzwischenfalls in einer realitätsnahen Situation evaluiert werden.

Weitere Informationen unter: https://embracebiotoxhub.eu/

Laufzeit: 2024-2027

Gefördert durch: EU, Grant No. 101168322

CY-BIOBANK – Biobanking and the Cyprus Human Genome Project

Ziel des Projektes ist es im Kontext des zypriotischen Genomprogramms eine Biobankinfrastruktur und ein Exzellenzzentrum in Zypern aufzubauen. Basierend auf den Erfahrungen der europäischen Biobanken-Forschungsinfrastruktur BBMRI-ERIC und des von der Med Uni Graz koordinierten österreichischen nationalen Biobankknotens sowie der Biobank Graz soll eine der modernsten Biobanken in Zypern entstehen. Eine besondere Stärke dieses Programms ist die Integration der Biobank mit der im Aufbau befindenden nationalen e-Health Plattform, um medizinischen Daten der Forschung zugänglich zu machen. Die Aufgabe unseres Teams ist die Entwicklung der Prozesse für das Biobanking von infektiösen Bioproben inklusive der Dokumentation mittels eines Biobankinformationssystems. Hierbei kommen auch modernste Cybersecurity Technologien zum Einsatz.

Weitere Informationen unter: http://www.ucy.ac.cy/mmrc/en/center-of-excellence 

Laufzeit: 2019-2026

Gefördert durch: EU - Horizon 2020, Teaming Projekt. Grant no. 857122)

QCI-CAT

QCI: Proof of Concept – Secure Connectivity Austria

Aufbauend auf der langjährigen Forschungserfahrung österreichischer Institutionen im Bereich der Quantentechnologien zielt das Projekt QCI-CAT auf die Einführung moderner Verschlüsselungstechnologie auf Basis von Quantum Key Distribution (QKD) für eine hochsichere Kommunikation zwischen Behörden ab.

Darüber hinaus wird QCI-CAT auch eine Forschungsplattform für neue technologische Ansätze nutzen, wie beispielsweise die Kombination von Post-Quanten-Verschlüsselung mit QKD, Langstrecken-QKD mit gesicherten vertrauenswürdigen Knoten und Feldversuchen mit Quantenrepeatern. Unsere Aufgabe in dem Projekt ist es, QKD in Kombination neuesten cryptographischen Techniken (Shamir Secret Sharing) für die sichere Übertragung und Speicherung sensibler Daten zu Hochrisikopathogenen und Arbeiten in Hochsicherheitslaboren zu etablieren und testen.

Weitere Informationen unter: https://qci-cat.at/

Laufzeit: 2023-2025

Gefördert durch: EU - DIGITAL-2021-QCI-01 Digital European Program unter der Projektnummer Nr. 101091642 und der Nationalen Stiftung für Forschung, Technologie und Entwicklung (FFG)

EvolveBBMRI

Das Projekt EvolveBBMRI wird vom Konsortium „Biobanking and BioMolecular resources Research Infrastructure – European Research Infrastructure Consortium” (BBMRI-ERIC) in Zusammenarbeit mit zehn Mitgliedstaaten koordiniert und basiert auf vier gemeinschaftsorientierten Säulen: Beschleunigung der Datenerfassung von Biobanken und biomolekularen Ressourcen, um reproduzierbare medizinische Spitzenforschung zur Unterstützung der Gesundheitsprioritäten der EU zu ermöglichen; Zusammenarbeit mit der Industrie für umweltfreundlicheres Biobanking;

Maßnahmen zur langfristigen Nachhaltigkeit für BBMRI, die auch Lücken in der Forschungsinfrastrukturlandschaft schließen; verstärkter Ansatz für Karrierewege, Schulungen und Outreach-Aktivitäten, um die Wirkung zu maximieren. Die Aktivitäten und Ergebnisse innerhalb dieser vier Säulen werden die langfristige Nachhaltigkeit von BBMRI-ERIC erhöhen und zu einer besser strukturierten und gestärkten europäischen Forschungsinfrastrukturlandschaft beitragen. Das Projekt wird auch die Umsetzung spezifischer Ergebnisse für sechs wichtige Zielgruppen sicherstellen: Wissenschaftliche Gemeinschaft (Universitäten, Krankenhäuser, Forschungsinstitute); nationale Knotenpunkte von BBMRI-ERIC, Biobanken in Europa und darüber hinaus; Industrie und private Stiftungen; politische Entscheidungsträger auf nationaler und europäischer Ebene; europäische und internationale Netzwerke; Spender, Patienten und Bürger. Unsere Rolle in dem Projekt ist es, eine sichere Cloudlösung basierend auf der Shamir Secret Sharing kryptographischen Technologie in mehreren Ländern zu etablieren und den Austausch sensibler Daten zu testen. Des Weiteren testen wir neue Technologien für die Analyse medizinischer Daten mittels künstlicher Intelligenz, die sich durch wesentlich besser Energieeffizienz als herkömmliche Technologien auszeichnen.

Weitere Informationen unter: www.bbmri-eric.eu/scientific-collaboration/evolvebbmri/

Laufzeit: 2024-2026

Gefördert durch: EU HORIZON-INFRA-2023-DEV-01-03, Grant No. 101131701

MICROBE

Im Rahmen von MICROBE arbeiten Forschungsinfrastrukturen zusammen, um Methoden und Technologien für den Zugang zu Mikrobiomproben und den zugehörigen Daten zu entwickeln. Zu den Projektzielen gehören technische Lösungen für die Konservierung, Vermehrung und Funktionsbewertung von Mikrobiomen sowie Dateninfrastrukturen. Darüber hinaus befasst sich MICROBE mit Fragen der Standardisierung, ethischen und rechtlichen Anforderungen sowie Geschäftsmöglichkeiten. Unser Aufgabe ist es, Methoden für die Sammlung und Stabilisierung von Mikrobiomproben aus Boden- und Wasserproben sowie von Menschen zu testen und verbessern. Des Weiteren sind wir (Mag. C. Stumptner) Projektleiter für die Entwicklung eines ISO-Standards bezüglich der prä-Analyse Prozesse für diagnostische Mikrobiomanalysen.

Weitere Informationen unter: https://www.microbeproject.eu/

Laufzeit: 2023-2027

Gefördert durch: EU - Innovative Medicines Initiative (IMI), Grant No. 101094353

FACILITATE

Framework for Clinical Trial Participants’ Data Reutilization for a Fully Transparent and Ethical Ecosystem

FACILITATE ist ein vierjähriges Projekt, das von der Innovative Medicines Initiative (IMI) ins Leben gerufen wurde. Sein vorrangiges Ziel ist es, Teilnehmern an klinischen Studien den Zugang zu ihren während der Studien gesammelten persönlichen Gesundheitsdaten zu ermöglichen und ihnen die Nutzung dieser Daten zu gestatten, um eine bessere gemeinsame Entscheidungsfindung mit den an ihrer Versorgung beteiligten medizinischen Fachkräften zu ermöglichen und einen Prozess zu schaffen, der die Wiederverwendung der Daten auch in zukünftigen Forschungsarbeiten erlaubt.

Weitere Informationen unter: https://facilitate-project.eu/

Laufzeit: 2022-2025

Gefördert durch: EU - Innovative Medicines Initiative 2 Joint Undertaking (JU), Grant No. 101034366

Bigpicture - Digitale Pathologie Plattform

Bigpicture zielt darauf ab, ein Repository von rund 3 Millionen digitalisierten histologischen Schnitten zu erstellen. Dieses Repository wird verwendet, um Werkzeuge für künstliche Intelligenz zu entwickeln, die in der Diagnostik eingesetzte werden sollen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird das Projekt zunächst die Infrastruktur schaffen, die zum Speichern, Freigeben und Verarbeiten von Millionen Datensätzen benötigt wird. Wir leiten das Arbeitspaket, das die ethischen, rechtlichen und regulatorischen Fragen für den Aufbau und Betrieb der Plattform entwickelt. In diesem Rahmen sind wir auch Projektleiter der Entwicklung eines ISO Standards für die Anwendung von künstlicher Intelligenz in der pathologischen Diagnostik.

Weitere Informationen unter: https://bigpicture.eu/

Laufzeit: 2021-2027

Gefördert durch: EU - Innovative Medicines Initiative (IMI), Grant No. 945358

NATIONAL PROJECTS

Smart FOX (FFG)

Smart and Federated Open Data eXchange of Citizen-based Data Donations
for Clinical Research

Smart FOX schafft die Voraussetzungen dafür, dass bürgerbasierte Datenspenden mit ELGA-standardisierten Informationen in der klinischen Forschung genutzt werden können. Durch die aktive Beteiligung von Bürgern, die ihre Gesundheitsdaten künftig für Forschungszwecke zur Verfügung stellen können, ebnet das Projekt den Weg für eine effizientere klinische Forschung, eine verbesserte Gesundheitsversorgung und eine optimierte Systemsteuerung im Gesundheitswesen. 

Es sollen Konzepte, Methoden und Werkzeuge entwickelt werden, um Bürger*innen/Patient*innen Möglichkeiten zur Spende ihrer Gesundheitsdaten für die klinische Forschung bereitzustellen. Wir sollen am Beispiel von Patient*innen mit kolorektalem Karzinom (CRC) zeigen, welche Vorteile und Limitationen die Sekundärnutzung ELGA-standardisierter (nicht ELGA-Daten) im Vergleich zu nicht ELGA-standardisierten Daten, wie sie im Krankenhausinformationssystem der KAGes vorliegen, mit sich bringt.

Weitere Informationen unter: https://www.smart-fox.at/en/home/

Laufzeit: 2024-2025

Gefördert durch: FFG (FFG-Fördernummer: 907741)

Diagnostic and Research Institute of Pathology

Kurt Zatloukal 
T: +43 316 385 71731

Team

Members

  • Atanasov Gorge
  • Denk Helmut
  • Kicker Eva
  • Kungl Penelope
  • Kircher Julia
  • Langthaler Sonja
  • Öllinger Manuela
  • Ortner Philipp
  • Platzer Dieter
  • Schaar Daniela
  • Stumptner Cornelia