Otto Loewi Forschungszentrum

Forschungsschwerpunkt Chronische Atemwegs- und Lungenerkrankungen

Teamleiter: Leigh M. Marsh

Fokus: Chronische Lungenerkrankungen (CLD) wie die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) und Lungenfibrose werden häufig durch das Vorkommen von Lungenhochdruck erschwert und stellen in zunehmendem Maße eine Todesursache in der alternden Bevölkerung dar. Mehrere Immunzelltypen tragen zum Fortschreiten der Erkrankung bei und führen sowohl zu parenchymalem als auch vaskulärem Umbau der Lunge. Aufbauend auf unseren im Rahmen des Ludwig Boltzmann Instituts für Lungengefäßforschung gewonnenen Daten wollen wir die Dynamik dieser Immunzellen verstehen, indem wir nicht nur einzelne Populationen analysieren, sondern umfassende Entzündungsprofile erstellen.

Unsere Gruppe kombiniert rechnerunterstützte Durchflusszytometrieanalyse, Single-cell- und Spatial- Transkriptomanalysen und fortschrittliche Datenmodellierung. Dabei analysieren wir die Interaktion und gegenseitige Abhängigkeit von Immunzellen und ermitteln ihren Beitrag zur Krankheitsentstehung. Darüber hinaus versuchen wir, die metabolische Deregulierung von Lungenepithel- und Immunzellpopulationen anhand etablierter präklinischer Modelle (z. B. Asthma, Lungenhochdruck, Lungenfibrose und COPD) zusammen mit klinisch relevanten Ergebnissen zu verstehen. All diese Strategien helfen uns, potenzielle krankheitsmodifizierende Behandlungsstrategien für chronische Lungenerkrankungen zu identifizieren.

Vernetzung: Unsere Arbeitsgruppe pflegt enge Kooperationen mit anderen Mitgliedern des Otto Loewi Forschungszentrums (ORLC) und mit Forscher*innen der Klinischen Abteilung für Pneumologie sowie mit dem Respimmun-Doktorand*innenkolleg. Dazu gehören Grazyna Kwapiszewska-Marsh (Vascular remodelling) und Slaven Crnkovic (Zelluläre Heterogenität) sowie die Forschungsgruppen von  Eva Böhm und Akos Heinemann (Lehrstuhl für Pharmakologie) und Stefano Angiari / Herbert Strobl (Lehrstuhl für Immunologie). Außerhalb des ORLC pflegen wir langfristige Kooperationen mit Nikolaus Kneidinger / Gabor Kovacs (Klinische Abteilung für Pneumologie, Medizinische Universität Graz) und Gregor Gorkiewicz / Gerald Höfler (Diagnostik- und Forschungsinstitut für Pathologie, Medizinische Universität Graz). Externe Kooperationspartner*innen sind Robab Breyer-Kohansal (Ludwig Boltzmann Institut für Lungengesundheit, Wien), Jonas Erjefält (Universität Lund), Gabriele Grunig (New York University School of Medicine), Francesca Polverino (Baylor College of Medicine, Houston, USA), Bernd Schmeck (Phillips University Marburg, DE), und Anne Karina T. Perl (Cincinnati Children's Hospital, University of Cincinnati, USA).

Projekte

Erstellung von Entzündungsprofilen von chronischen Lungenerkrankungen

  • Entzündungen spielen eine wichtige Rolle beim Gefäßumbau bei idiopathischen Formen der pulmonalen Hypertonie (PH). Dabei korreliert die Ansammlung von Entzündungszellen in und um die Gefäßwand mit dem Grad der Gefäßumgestaltung. Über die Rolle der Entzündung bei PH im Zusammenhang mit chronischen Lungenerkrankungen ist jedoch nur sehr wenig bekannt. In dieser Studie werden wir untersuchen, ob bei allen Formen der PH ein gemeinsames Entzündungszellprofil vorliegt und wie diese Zellen den Gefäßumbauprozess regulieren.
  • Laufzeit: 2021-2025
  • Fördergeber: FWF (KLI 844-B)
  • Projektpartner*innen: Paul Vesely, Bernhard Reiter, Olaya Esparta Gonzalez (Otto-Loewi-Forschungszentrum, Medizinische Universität Graz), Konrad Hötzenecker (Abteilung für Thoraxchirurgie, Universitätsklinik für Chirurgie, Medizinische Universität Wien); Francesca Polverino (Baylor College of Medicine, Houston, USA), Nikolaus Kneidinger (Klinische Abteilung für Pneumologie, Medizinische Universität Graz); Jonas Erjefelt (Universität Lund); Jochen Wilhelm (Abteilung für Lungengesundheit, Justus-Liebig-Universität Gießen, Deutschland).

Immunzell-Crosstalk fördert den Gefäßumbaus

  • Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit eine der häufigsten Todesursachen bei Erwachsenen und gehen mit einer schlechten Lebensqualität einher. Ein gemeinsames Thema dieser Erkrankungen ist eine veränderte Immunantwort. Bei pulmonaler Hypertonie (PH) ist die Infiltration von Immunzellen mit dem Grad der Gefäßumgestaltung assoziiert. Hier bauen wir auf unserer Veröffentlichung im European Journal auf und untersuchen die Rolle von zwei bisher nicht charakterisierten Immunpopulationen, die möglicherweise an der Pathogenese dieser Krankheiten beteiligt sind, und wie sie den Übergang zu einer chronisch entzündlichen Umgebung bei PH kontrollieren können.
  • Laufzeit: 2021-2025
  • Fördergeber: Medizinische Universität Graz
  • Projektpartner*innen: Olaya Esparta Gonzalez, Paul Vesely, Grazyna Kwapiszewska-Marsh (Otto Loewi Research Center, Medizinische Universität Graz), Simon Phipps (QIMR Berghofer Medical Research Institute, AUS), Mirjam Kool (Erasmus MC, Department of Pulmonary Medicine, NL)

Kompartimentspezifische Immunphänotypisierung bei chronisch obstruktiver Lungenerkrankung

  • Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist eine äußerst heterogene Erkrankung mit mehreren bekannten Phänotypen, die sich anhand der Pathologie, des Entzündungsgrads oder des Ansprechens auf die Behandlung unterscheiden können. Das Vorliegen einer pulmonalen Hypertonie (PH) bei Patient*innen mit COPD ist mit einem noch schlechteren Überleben verbunden. Es liegen jedoch nur begrenzte Erkenntnisse darüber vor, wie sich das kompartimentspezifische Entzündungsprofil bei COPD überschneidet und zum pathogenen Umbau beiträgt. Dieses Projekt untersucht, ob das Entzündungszellprofil einen kompartimentspezifischen Fingerabdruck aufweist und sich zwischen verschiedenen COPD-Phänotypen unterscheidet.
  • Laufzeit: 2021-2025
  • Fördergeber: FWF DOC 129, RespImmun
  • Projektpartner*innen: Ayu Hutami Syarif, Bernhard Reiter, Slaven Crnkovic (Otto Loewi Forschungszentrum, Medizinische Universität Graz), Alexander Avian (Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Dokumentation, Medizinische Universität Graz), Konrad Hötzenecker (Klinik für Thoraxchirurgie, Abteilung für Chirurgie, Medizinische Universität Wien); Francesca Polverino (Baylor College of Medicine, Houston, USA)

ANEMONE The ANswer within the microEnvironment: Malignant pleural mesothelioma resistance to Old and NEw drugs

  • Das Pleuramesotheliom (PM) ist ein seltener maligner intrathorakaler Krebs, der mit Asbestexposition in Verbindung gebracht wird. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Mikroumgebung des Tumors mit Hilfe genetischer, radiologischer und immunologischer Methoden zu analysieren, um Mechanismen aufzudecken, die das Überleben des Tumors und die Umgehung des Immunsystems unterstützen. Es umfasst 360 Patient*innen aus fünf Zentren und nutzt fortschrittliche Techniken wie Radiomik, KI und Sequenzierung. Mithilfe dieses interdisziplinären Ansatzes werden wir Schlüsselwege und entscheidende Marker in der Mikroumgebung des Tumors identifizieren, die möglicherweise die Behandlung, die Ergebnisse für die Patienten und die Effizienz der Gesundheitsversorgung verbessern werden.
  • Laufzeit (von/bis): 2022-2026
  • Fördergeber: FWF I6102

Otto Loewi Forschungszentrum

Dr.
Leigh Marsh  
T: +43 316 385 72911
Forschungsgruppe Leigh Marsh