Prof. Dr. Carsten Schmidt-Weber

Mit interdisziplinärer Forschung Allergien bekämpfen

Allergien breiten sich epidemisch aus: Bis 2040 wird voraussichtlich jeder zweite Europäer an einer Allergie leiden. Das Institut für Allergieforschung begegnet dieser komplexen Erkrankung mit einem interdisziplinären Forschungsansatz. Vor allem die Kombination aus Forschung und Klinik erzeugt Ergebnisse, die weltweit geschätzt werden und die wissenschaftlichen Output schnell in klinische Studien überführen.

Prof. Dr. Carsten Schmidt-Weber

Heuschnupfen oder allergische Rhinitis, wie die Reaktion des Körpers auf Pollen in der Fachsprache heißt, breitet sich aus: Um eineinhalb Prozent stieg die Pollenmenge jährlich in den Städten durchschnittlich an. Verantwortlich sind steigende CO2-Konzentrationen und höhere Temperaturen, die zum Anstieg der Pollenkonzentration pro Pflanzen führen. Das milde Klima verlängert überdies die Pollenflugsaison und ermöglicht, dass sich Pflanzen aus wärmeren Regionen in Deutschland ansiedeln.

Allergien vorbeugen und behandeln

Prof. Dr. Carsten Schmidt-Weber, Direktor des Instituts für Allergieforschung und Leiter des Zentrums Allergie und Umwelt der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München (ZAUM), will dieser Epidemie Einhalt gebieten. Am ZAUM erforschen Wissenschaftler Ursachen und Mechanismen allergischer Reaktionen, um präventive und therapeutische Ansätze zu entwickeln.

Translation als Programm

Das Besondere am ZAUM ist, dass hier Biologen, Pharmazeuten, Biochemiker, Immunologen, Toxikologen, Ernährungswissenschaftler und Ärzte gemeinsam die unterschiedlichen Aspekte dieser Erkrankung unter die Lupe nehmen. Verschiedene Expertisen fließen auf diese Weise ein und ergänzen sich synergetisch. Wissenschaftler, die gleichzeitig Ärzte sind, haben einen direkten Draht zum Patienten. Sie kennen deren Bedürfnisse genau und verfolgen gezielt experimentelle Ansätze, die erfolgversprechendes Potenzial haben, Beschwerden zu lindern. Andersherum können sie die neuesten Erkenntnisse der Forschung anwenden, also dem Patienten direkt zugutekommen lassen. „Diese Synergie hat unserer Allergieforschung europaweit Anerkennung eingebracht“, erklärt Prof. Dr. Carsten Schmidt-Weber.

Allergien sind multifaktorielle Erkrankungen

Der Chef der Münchener Allergieforschung interessierte sich schon während seines Studiums der Biochemie und Immunologie für den Kampf der körpereigenen Immunabwehr gegen an sich harmlose Substanzen. „Allergologie ist eine Disziplin, die mit vielen anderen Bereichen der Gesundheits- und Umweltforschung interagiert. Diese Vielschichtigkeit macht das Krankheitsbild für den Arzt so komplex und für den Wissenschaftler so interessant“, beschreibt Schmidt-Weber sein Forschungsgebiet.

Interdisziplinäre Forschung

Das Helmholtz Zentrum München ermöglicht als Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt optimale Bedingungen für die notwendige interdisziplinäre Zusammenarbeit. Es hat über die Jahre eine Kompetenz aufgebaut, mit der diese schwierigen und komplexen Fragestellungen angegangen werden. Verschiedenste Institute, Plattformen und zentrale wissenschaftliche Einheiten erforschen hier mit einem abgestimmten strategischen Konzept die Zusammenhänge zwischen Immunologie, Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil.

Medikamente – zugeschnitten auf den Patienten

Die enge Zusammenarbeit zwischen Klinik und ZAUM bezeichnet sein Direktor als lebenswichtig, um klinische Studien schnell auf die Beine zu stellen: „Allergien lassen sich nicht ausschließlich in experimentellen Modellen abbilden.“ Schmidt-Weber will mit seinem Team neue Medikamente auf den Markt bringen, bestehende Arzneien weiterentwickeln und auch die Kombination aus neuen und bereits etablierten Medikamenten untersuchen. „Unser Ziel ist, das ganze therapeutische Potenzial auszuschöpfen und den Patienten davon zeitnah profitieren zu lassen“, beschreibt er den Arbeitsauftrag seines Instituts. Auf Fragen, die sich im Gespräch mit Patienten ergeben, werden im Labor gezielt Antworten gesucht.

Studie für besseren Impferfolg

Seit Anfang November führt Schmidt-Weber zusammen seinem Kollegen Dr. Adam Chaker, Wissenschaftler am Institut für Allergieforschung und Facharzt im Bereich Allergologie und Rhinologie an der HNO-Klinik des Klinikums rechts der Isar der TUM, eine klinische Studie durch. Ziel dieser Gräserpollenstudie ist es, mit einem neuen Dosisschema eines bereits zugelassenen Impfstoffs einen besseren Immunisierungseffekt zu erzielen. Ein weiteres Anliegen der Studie ist, Biomarker zu identifizieren, die den Impferfolg besser nachvollziehbar machen – sowohl für den Patienten als auch für den behandelnden Arzt. Den Schlüssel zum präventiven und therapeutischen Effekt sieht der Immunologe vor allem darin, zu verstehen, wann das Immunsystem aktiviert wird und wann nicht. „Aus wissenschaftlicher Sicht ist die Immunologie der Allergentoleranz immer noch nicht verstanden“, sagt Schmidt-Weber. „Wir wollen diese Blackbox knacken.“ Bereits bekannt ist, dass ein spezifisches immunologisches Gedächtnis existiert, das dezidiert auf ein bestimmtes Allergen reagiert. Um die Informationskaskade im Immunsystem im Detail aufzuklären, fokussiert sich Schmidt-Weber mit seinen molekularbiologischen Untersuchungen vor allem auf die T- und B-Zellen.

Personalisierte Medizin

Schmidt-Weber hofft auf diese Weise auch zu klären, warum manche Menschen Allergiker werden, andere aber nicht. Er ist sich sicher, dass sich Allergieforschung am Individuum orientieren muss, um tatsachlich beim Patienten anzukommen. „Ernährung, Lebensstil und genetische Veranlagung beeinflussen die Allergieentstehung. Und zwar in individuell unterschiedlichem Maße“, erklärt er.

Als Partner des Deutschen Zentrums für Lungenforschung erarbeitet sein Team zusammen mit den Lungenexperten personalisierte Konzepte für das Krankheitsbild Asthma, das im Zusammenhang mit Allergenen eine zentrale Rolle spielt. Die Wissenschaftler wollen Asthma in unterschiedliche Domänen teilen, um den Betroffenen spezifischer helfen zu können. Vor allem den Etagenwechsel vom Heuschnupfen über das allergische hin zum chronischen Asthma wollen die Wissenschaftler verhindern. Schmidt-Weber ist zuversichtlich: „Mit der geballten Kompetenz und dem differenzierten Ansatz werden wir in den nächsten fünf Jahren sowohl im präventiven als auch im therapeutischen Bereich deutliche Fortschritte erzielen.“

Vita

Prof. Dr. Carsten Schmidt-Weber ist seit 2012 Direktor des Instituts für Allergieforschung am Helmholtz Zentrum München und seit 2010 Leiter des Zentrums Allergie & Umwelt (ZAUM). Zudem steht er dem virtuellen Munich Allergy Research Center (MARC) vor. Schmidt-Weber studierte Biochemie und Immunologie in Darmstadt und Erlangen. Von 1993 bis 1996 promovierte er in der Max-Planck-Arbeitsgruppe für Rheumatologie und Immunologie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Anschließend war er an der Harvard Medical School in Boston und am Schweizerischen Institut für Allergie und Asthma in Davos tätig – hier verfasste er seine Habilitationsschrift. Von Oktober 2007 bis März 2010 arbeitete und forschte er am Imperial College in London. Seit 2010 ist er Ordinarius des neu gegründeten Lehrstuhls für Molekulare Allergologie und Umweltforschung der TUM. Er ist Sekretär der Immunologie Sektion der Europäischen Akademie für Allergie und klinische Immunologie (EAACI), Mitglied des Collegium International Allergologicum und der Deutschen Gesellschaft für Immunologie (DGFI). Er publizierte über 50 Originalarbeiten sowie viel zitierte Übersichts- und Buchartikel in renommierten Fachzeitschriften.

Munich Allergy Research Center (MARC)

Das virtuelle Munich Allergy Research Center (MARC) ist ein Zusammenschluss allergieforschender Institute in München. Es unterstützt die translationale Forschung des ZAUM. Erkenntnisse aus dem Zusammenwirken von Genetik und Umwelt sowie zu zellulären Mechanismen fließen gezielt in präklinische Modelle und – bei erfolgreichen Ergebnissen – in die klinische Anwendung ein. Partner des MARC sind, neben dem Helmholtz Zentrum München und der Technischen Universität München, die Ludwig-Maximilians Universität in München (LMU) und das Fraunhofer Institut für Bauphysik in Holzkirchen. Leiter des virtuellen Verbunds ist Prof. Dr. Carsten Schmidt-Weber. In das MARC ist auch die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus auf der Zugspitze eingebunden. Somit leistet das Zentrum auch einen wesentlichen Beitrag zur deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel.

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