96er Mikrotiterplatte: Die aus dem Blut von Patienten mit Rheumatoider Arthritis isolierten Zellen werden in einer Mikrotiterplatte kultiviert, um die krankheitsfördernden Mechanismen besser zu verstehen und analysieren zu können. Langfristig sollen anhand dieser Experimente Biomarker etabliert werden die im Projekt „aidCURE“ in der klinischen Phase I Studie verwendet werden sollen.
© Fraunhofer IME / Bernd Müller

Gesundheitsforschung in 4D

Drugs, Diagnostics, Devices und Data sind die vier großen Themenfelder in der Gesundheitsforschung.

Translationale Medizin

Webspecial zur Titelstory des Fraunhofer-Magazins 2.2018

Neue Medikamente in der Klinik testen, nach spezifischen Biomarkern suchen, fühlende Prothesen entwickeln oder Konzepte für ein sicheres Datenmanagement entwerfen: Forschung zum Thema Gesundheit hat viele Facetten. Fraunhofer-Institute arbeiten in den vier großen Themenfeldern der Gesundheit – an Drugs, Diagnostics, Devices und Data, den 4D. Die Redaktion hat vier Forscherteams besucht, die sich der translationalen Medizin widmen und damit Grundlagenforschung in die Anwendung übertragen.

Drugs, Diagnostics, Devices, Data

Fraunhofer-Institute arbeiten in den vier großen Themenfeldern der Gesundheitsforschung. Besuch bei vier Teams, die an unterschiedlichen Projekten arbeiten.

© Fraunhofer IME / Bernd Müller

Drugs

Reportage über einen Medikamententest an der Fraunhofer-Projektgruppe Translationale Medizin und Pharmakologie, Frankfurt

© Fraunhofer IZI / Bernd Müller

Diagnostics

Im Projekt »RIBOLUTION« suchen Wissenschaftler am Fraunhofer IZI nach Biomarkern für die Diagnose von Prostatakrebs.

© Fraunhofer IBMT / Bernd Müller

Devices

Im Leitprojekt »Theranostische Implantate« arbeiten das Fraunhofer IBMT und zwölf weitere Institute zusammen. Sensoren und Aktoren überwachen die Steuerung und Sitz der Prothese.

© Fraunhofer MEVIS / Bernd Müller

Data

Am Fraunhofer MEVIS arbeiten Forscher an der automatischen Segmentierung - dem Erkennen und Markieren eines bestimmten Organs in einer Bildaufnahme.

Projekte und Einrichtungen in der Gesundheitsforschung

Neues Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP

Schon 2012 wurde mithilfe des hessischen LOEWE-Programms (Landesoffensive für ökonomische und wissenschaftliche Exzellenz) am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME eine Fraunhofer-Projektgruppe für Translationale Medizin und Pharmakologie TMP eingerichtet, um das Portfolio der Fraunhofer-Gesellschaft auf dem Gebiet der Arzneimittelforschung und –entwicklung zu erweitern. Basierend auf ihrer hohen Expertise auf den Gebieten Wirkstoffsuchforschung, pharmazeutische Technologie, hochdifferenzierte und indikationsspezifische pharmakologische Modelle bis hin zur klinischen Forschung hat sich die einstige Fraunhofer-Projektgruppe TMP in den letzten Jahren auf dem Gebiet der Immunerkrankungen international sichtbar etabliert. Aufgrund dieser positiven Entwicklung wird der Institutsteil TMP des Fraunhofer IME zum 1. Januar 2021 in ein eigenständiges Institut mit Hauptsitz in Frankfurt am Main und Standorten in Hamburg und Göttingen überführt.

LOEWE-Zentrum Translationale Medizin und Pharmakologie TMP

Die enge Kollaboration der Fraunhofer-Projektgruppe TMP mit exzellenten Forschungsgruppen der Goethe-Universität, des Universitätsklinikums und der Abteilung Pharmakologie des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim ermöglicht es auch zielgerichtete Grundlagenforschung in verwertbare Innovationen zu überführen.

RIBOLUTION Biomarker Center

Das Center wurde in enger Zusammenarbeit von fünf Fraunhofer-Instituten und mehreren Universitäten am Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI in Leipzig aufgebaut. Die Wissenschaftler entwickeln neuartige Biomarker auf der Basis von Ribonukleinsäuren. Zurzeit stehen Entwicklungsprogramme in den Bereichen Prostatakrebs, chronisch-obstruktive Lungenerkrankung und Infektionserkrankungen im Mittelpunkt der Aktivitäten.

Fraunhofer-Leitprojekt »Digitales Patientenmodell als Grundlage für personalisierte und kostenoptimierte Behandlung – MED²ICIN«

Per Klick zur richtigen Prävention, Diagnose und Therapie: Das ist die Vision des Leitprojekts MED²ICIN. Digitale Zwillinge sind in vielen Branchen gängige Praxis. Die Entwicklung eines digitalen Patientenmodells hat disruptives Potenzial für die Gesundheitsbranche. Denn je gezielter und wirksamer Prävention, Diagnose und Therapie sind, desto besser und kostengünstiger wird die Behandlung.

Medical Data Space

In der Medizin werden ständig riesige Mengen an Daten gesammelt, in Forschungslabors genauso wie in Kliniken oder bei den Krankenkassen. Um das Potenzial dieser wertvollen Datenbestände nutzbar zu machen, entwickelt die Fraunhofer-Gesellschaft den Medical Data Space – einen Datenraum, in dem sensible medizinische Daten sicher miteinander verknüpft werden können.

Als Basis dient der Industrial Data Space, der von Fraunhofer mit Wirtschaft und Politik entwickelt wurde. Er ermöglicht Industrieunternehmen einen sicheren Datenaustausch und garantiert ihnen gleichzeitig die Souveränität über ihre Daten.

Bei der Konzeption des Medical Data Space stehen die Persönlichkeitsrechte der Patientinnen und Patienten an oberster Stelle. Analog zum Industrial Data Space werden die Daten nicht zentral in einer Cloud gespeichert, sondern verbleiben bei den jeweiligen Eigentümern. Das schafft zusätzliche Sicherheit.

Maschinelles Lernen hilft Medizinern

Um anhand von Bildaufnahmen zu prüfen, wie sich ein Tumor im Laufe einer Krebstherapie entwickelt, sind Ärzte bislang vor allem auf ihr Augenmaß angewiesen. Ein neues Programmpaket von Fraunhofer-Forschern macht Veränderungen in den Bildern sichtbar und erleichtert Medizinern die Arbeit mittels Deep Learning.

Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Fraunhofer-Verbund Life Sciences 

Im Fraunhofer-Verbund Life Sciences sind die biologischen, biomedizinischen, pharmakologischen, toxikologischen und lebensmitteltechnologischen Kompetenzen der Fraunhofer-Gesellschaft gebündelt.