Exzellenzstrategie: RMU mit drei gemeinsamen Clusterskizzen im Wettbewerb

Im Exzellenzstrategie-Wettbewerb hat die strategische Allianz der Rhein-Main-Universitäten (RMU) im Verbund und unter Beteiligung weiterer Partner drei Clusterskizzen eingereicht: CoM2Life der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Technischen Universität Darmstadt, ELEMENTS der Goethe-Universität Frankfurt und der Technischen Universität Darmstadt sowie EMTHERA der Goethe-Universität und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Jede der drei Universitäten der Allianz ist auf diese Weise maßgeblich an der Antragstellung für zwei RMU-Clustervorhaben beteiligt, wodurch sich die hohe Forschungsstärke und -vielfalt der RMU und damit der Wissenschaftsregion Rhein-Main zeigt.

Die Wissenschaftler*innen von CoM2Life wollen den Bereich der weichen Biomaterialien durch die Integration von Prinzipien aus lebenden Systemen in synthetische Materialien revolutionieren. Hierbei folgen sie einem Ansatz, der das chemiezentrierte Design von Biomaterialien mit dem Design regulatorischer Schaltkreise der synthetischen Biologie vereint. Dies ermöglicht die Entwicklung von Biomaterialien, die lebensähnliche Eigenschaften, wie Signalsensorik, Signalverarbeitung und darauf basierende Aktuation, aufweisen. Hierdurch soll bahnbrechenden Entdeckungen in der medizinischen Forschung mit langfristigen Perspektiven zur personalisierten Behandlung von Patient*innen der Weg bereitet werden: Das schließt z.B. die Entwicklung von rückkopplungsgesteuerten Geräten zur Verabreichung von Medikamenten für die homöostatische Regulierung, von Gewebemodellen, die Tierversuche ersetzen können, von Systemen zur Regulierung des Stoffwechsels für die Tumorimmuntherapie, von Gewebereparatur sowie die Entwicklung künstlicher Organe ein. An CoM2Life beteiligte Expert*innen aus den Kommunikationswissenschaften sollen das Verständnis für und das Vertrauen in dieses hochgradig interdisziplinäre Forschungsprojekt fördern und Strategien entwickeln, um der in der heutigen Welt weitverbreiteten Gefahr von Fehlinformationen zu begegnen.

In ELEMENTS wirken Wissenschaftler*innen aus den Forschungsbereichen der Teilchen- und Kernphysik sowie der theoretischen und praktischen Astrophysik zusammen, um den Ursprung schwerer chemischer Elemente wie Platin und Gold im Universum zu erforschen. Dies bedeutet nicht weniger, als sich einer Vielzahl grundlegender physikalischer Fragen zu stellen, die bis heute unbeantwortet geblieben sind:  Was sind die Eigenschaften von Materie unter extremen Bedingungen? Welche Informationen über verschmelzende Neutronensterne liefern Gravitationswellen? Welches sind die mikrophysikalischen Bedingungen, unter denen Elemente entstehen? Was sagen uns astronomische Beobachtungen über die Synthese schwerer Elemente?

Um Antworten darauf zu finden, wird bei ELEMENTS interdisziplinär in vier Arbeitsgruppen geforscht. In jeder davon sind sowohl Theoretiker*innen als auch Praktiker*innen der verschiedenen Forschungseinrichtungen vertreten. Die Arbeit von ELEMENTS zielt auf ein umfassendes Bild der Entstehung schwerer Elemente von mikroskopischen Skalen – wie sie etwa am Elektronenbeschleuniger der TU Darmstadt experimentell untersucht werden – bis hin zur makroskopischen Ebene im Universum, die mithilfe von Simulationen nachvollzogen werden kann.  

EMTHERA vereint interdisziplinäre Expertise aus der Grundlagenforschung und der klinischen Forschung, um sich großen Herausforderungen für die globale Gesundheit zu stellen, wie sie zuletzt die Pandemie durch SARS-CoV-2 aufgedeckt hat. Hierzu zählen Infektions-, Entzündungs- und immunologische Erkrankungen mit komplexen, übergreifenden Mustern im menschlichen Körper, die bislang nicht gut verstanden werden. Der daraus resultierende Mangel an effektiven Therapien führt nicht selten zum Tod von zahlreichen Patient*innen. EMTHERA will hier Abhilfe schaffen und baut auf den jüngsten Erfolgen bei der Verwendung von mRNA-basierten Wirkstoffen, einer neuen Ära von proximitätsinduzierenden Technologien und Fortschritten bei nanotechnologischen und rechnergestützten Anwendungen auf. Mit neuartigen Untersuchungsinstrumenten wollen die Forscher*innen von EMTHERA die biologischen Mechanismen hinter den Erkrankungen verstehen und geeignete therapeutische Zielstrukturen definieren, um neue Strategien und Klassen von Therapeutika für Infektionen, Entzündungen und gestörte Immunmechanismen zu entwickeln. Damit überwinden sie bisher bestehende Barrieren auf dem Weg zu ganzheitlichen Krankheitsbildern und ermöglichen maßgeschneiderte Behandlungen für eine immer größere Zahl von Patient*innen mit bislang unheilbaren Krankheiten.

Links
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