COVID-19 / SARS-CoV-2 Forschung an der MHH
Von der Grundlagenforschung bis zur Supramaximalversorgung
Neben Transplantation und Regeneration bzw. Biomedizintechnik und Implantaten ist die Medizinische Hochschule Hannover ein ausgewiesener Standort der Infektionsforschung. Sowohl durch Partnerschaften mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und Mietgliedschaften in deutschen Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung als auch verschiedene Sonderforschungsbereiche, den Exzellenzcluster RESIST und das HiGHmed-Konsortium ist die MHH bestens aufgestellt. Die MHH ist dabei vom Campus bis auf die internationale Ebene hervorragend vernetzt:
Lokal
- Interdisziplinär - Grundlagenforschung bis Supramaximalversorgung
Regional
- Niedersachsen-Allianz, Landesförderung
National
- Deutsches Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)
- Deutsches Zentrum für Lungenforschung (DZL)
- BMBF Charité COVID-19 Netzwerk der Universitätsmedizin
International
- Teilnahme am internationalen Scripps ReFRAME Netzwerk (international effort to rapidly repurpose existing drugs against COVID-19)
- Teilnahme an Internationalen Studien zu Therapie und Prophylaxe
Förderung durch das Land Niedersachsen
Nachtragshaushalt Corona
Projektleiter: Prof. Dr. Thomas Illig, Hannover Unified Biobank
Co-Projektleiter: Prof. Dr. Markus Cornberg, Prof. Dr. Sascha David, Prof. Dr. Marius Höper, Dr. Christoph Höner zu Siederdissen, Prof. Dr. Matthias Stoll (MHH) und Prof. Dr. Thomas Fühner (KRH)
Förderzeitraum: 01.05.2020 – 30.04.2022
Herr Professor Thomas Illig erhält vom MWK (Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur) eine Förderung von insgesamt 2.03 Mio. € für den Aufbau einer Kohorte von COVID-19 Patienten und entsprechenden Kontrollen mit standardisierter, longitudinaler Sammlung von biologischem Material zur anschließenden molekularen Charakterisierung.
In den vergangenen 18 Jahren haben neu-auftretende Coronaviren zwei Epidemien und neuerdings eine schwere Pandemie ausgelöst, denen tausende Menschen zum Opfer gefallen sind. Die Ausmaße des aktuellen Pandemiegeschehens lassen sich noch nicht absehen. Schnelle Maßnahmen sind erforderlich, um die Folgen der aktuellen Pandemie zu mildern und uns langfristig besser auf neu auftretende Coronaviren vorzubereiten.
Der Aufbau der COVID-19 Kohorte und die anschließende molekulare Charakterisierung ermöglichen es unter anderem, die Pathophysiologie der Erkrankung besser zu verstehen und Biomarker für den Schweregrad und damit verbundene Stoffwechselwege sowie Therapieoptionen für die Erkrankung zu detektieren.
Die sehr unterschiedlichen klinischen Verläufe deuten darauf hin, dass eine Mischung aus epidemiologischen, genetischen und immunologischen Faktoren sowie Stoffwechselvorgängen an der Krankheitsentwicklung beteiligt sind. Das Projekt wird von einem interdisziplinären Konsortium aus Wissenschaftlern und Ärzten der MHH, des Klinikums Region Hannover (KRH) sowie des Helmholtz Zentrums für Infektionsforschung bearbeitet.
Die COVID-19 Kohorte soll insgesamt 1000 Patienten mit unterschiedlichem Schweregrad des Krankheitsverlaufs bzw. Kontrollpersonen umfassen. Es werden verschiedene Bioproben wie z.B. kernhaltige Blutzellen, lebende Blutzellen, RNA-stabilisiertes Material (PaxGene), Plasma, Serum, Speichel und Bronchioalveoläre Lavage (BAL) gesammelt und in der Hannover Unified Biobank (HUB) qualitätsgesichert präpariert und gelagert sowie mit medizinischen Daten verknüpft anschließend der COVID-19 Forschung zur Verfügung gestellt.
Projektleitung: Prof. Dr. med. vet. Reinhold Förster (MHH)
Kooperationspartner: Univ.-Prof. Dr. med. vet. Gerd Sutter, LMU München / CEPI, DZIF, Uni Marburg
Auf der Suche nach einem geeigneten Impfstoff gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 setzt Professor Förster auf alte Bekannte. In Kooperation mit der Ludwig-Maximilians-Universität München testet der Co-Sprecher von RESIST einen vielversprechenden Impfstoff auf Basis eines Pockenvirus.
Das Modifizierte Vakzinia Virus Ankara (MVA) wird schon seit Anfang der 1990er Jahre als Fähre genutzt, um Genmaterial in Körperzellen einzuschleusen und eine Immunreaktion auszulösen. Nun wollen die Wissenschaftler in den Pockenimpfstoff zusätzlich die Bauanleitung für das sogenannte Spike- oder S-Protein einfügen, das sich auf der Oberfläche von SARS-CoV-2 befindet und die Infektion von Zellen ermöglicht. Das Virusstückchen soll nach erfolgter Impfung die körpereigene Immunabwehr anregen, schützende Antikörper gegen das Coronavirus zu bilden. Das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kunst unterstützt dieses Projekt mit 1,7 Millionen Euro.
Projektleitung: Prof. Dr. med. Thomas F. Schulz, Prof. Dr. med. Rainer Blasczyk, Prof. Dr. med. Axel Haverich (MHH)
Co-Projektleiter: Prof. Dr. med. Markus Cornberg, Prof. Dr.med. Matthias Stoll (MHH)
Kooperationspartner: Prof. Dr. med. vet. Thomas Krey (Universität zu Lübeck), Prof. Dr. med. vet. Albert Osterhaus (TiHo)
Menschen, die eine Infektion mit SARS-CoV-2 erfolgreich überstanden haben, haben verschiedene schützende Antikörper im Blut. Manche dieser Stoffe sind besonders effektiv. Diese hochpotenten Antikörper aufzuspüren, gentechnisch im Labor selbst zu produzieren und dann zum Schutz vor der Infektion und zur Therapie der Erkrankung einsetzbar zu machen – das ist das Ziel des Teams um RESIST-Sprecher Professor Schulz und den MHH-Professoren Blasczyk und Haverich. Dieses Vorhaben unterstützt das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur mit rund 1,2 Millionen Euro.
„Wir suchen nach Antikörpern, die verhindern, dass die Viren an die menschlichen Zellen binden – die also neutralisierend wirken – und die auch gegebenenfalls auftretende Varianten des Virus erkennen können“, sagt Professor Dr. Thomas Schulz, Leiter des MHH-Instituts für Virologie und RESIST-Sprecher. Solche breit neutralisierenden Antikörper werden beispielsweise schon bei HIV erfolgreich eingesetzt, um die Vermehrung des HI-Virus im Körper zu unterdrücken. Zunächst spürt das Team diese hochpotenten Antikörper in Blutproben von genesenen Patientinnen und Patienten auf. „Wir benötigen insbesondere Proben von Menschen, die nach überstandener COVID-Erkrankung besonders viele schützende Antikörper hervorgebracht haben. Das ist bei zehn bis 15 Prozent der Erkrankten der Fall“, sagt Professor Schulz.
Achtung: Wenn Sie geheilte COVID-19-Patientin oder geheilter COVID-19-Patient sind und per Plasmaspende und somit Ihren Antikörpern anderen Menschen helfen wollen, dann können Sie sich entweder unter der kostenlosen Telefonnummer (08 00) 532 5325 oder per E-Mail unter RKP-Spende@mh-hannover.de melden.
Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Thomas Pietschmann (TWINCORE)
Co-Projektleitung: Prof. Dr. med. Thomas F. Schulz (MHH), Prof. Dr. rer. nat. Mark Brönstrup, Prof. Dr. rer. nat. Ursula Bilitewski (HZI)
Kooperationspartner: Prof. Dr. rer. nat. Volker Thiel (Universität Bern Schweiz)
RESIST-Forscher Professor Pietschmann leitet die in Deutschland stattfindenden Forschungsarbeiten eines internationalen Konsortiums, das nach einem Medikament gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 sucht – in der weltweit führenden Wirkstoff-Sammlung.
Innovationen auf Basis bewährter Wirkstoffe, neue Indikationen für etablierte Mittel – das Prinzip des Repurposing hat in der Medizin schon oft zum Erfolg geführt. Deshalb wird es auch gegen SARS-CoV-2 eingesetzt: Um rasch ein Medikament zur Behandlung von COVID-19 zu finden, sucht ein internationales Forschungsnetzwerk in der weltweit größten Substanz-Repurposing-Bank „ReFrame“ nach Stoffen, die gegen SARS-CoV-2 wirken. Die Sammlung umfasst rund 14.000 zugelassene Medikamente sowie Wirkstoffe, für die es bereits umfangreiche Sicherheitsdaten in Bezug auf die Anwendung beim Menschen gibt. An der Suche sind mehrere Labors in den USA, vier in Großbritannien und je eins in China und Deutschland beteiligt. „ReFrame“ wurde von Scripps Research, Kalifornien, im Jahr 2018 mit Unterstützung der Bill & Melinda Gates Foundation aufgebaut.
Förderung durch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)
Standort Hannover – Braunschweig (MHH)
Projektleiterin: Prof’in Christine F. Falk, Institut für Transplantationsimmunologie
Förderzeitraum: 15.05.2020 – 31.12.2021
Frau Prof‘in Christine Falk erhält vom Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF e.V.) insgesamt € 250.000, um charakteristische Immunreaktionen bei SARS-CoV-2 infizierten Personen/ COVID-19 Patienten zu untersuchen.
Bestimmte Veränderungen in der zellulären Immunabwehr und die damit verbundene Ausschüttung bestimmter inflammatorischer Zytokine und weiterer Entzündungsfaktoren scheinen in einem engem Zusammenhang mit dem Krankheitsverlauf und dem Therapie-Erfolg einer COVID-19- Erkrankung zu stehen. Frau Prof’in Falk wird zusammen mit Projektpartnern in München, Heidelberg und weiteren DZIF Standorten (Hamburg, Gießen-Marburg, Bonn, Tübingen) in einem multizentrischen Ansatz die Zusammensetzung der verschiedenen Leukozytenpopulationen im Blut von SARS-CoV-2 infizierten Personen zu unterschiedlichen Phasen der Erkrankung sowie nach Abklingen der Symptome untersuchen, um die klinische Relevanz der zellulären Immunreaktion zu bestimmen. So können möglicherweise Immunmarker identifiziert werden, welche Hinweise auf den Krankheitsverlaufs liefern und zur Optimierung des Therapieplans verwendet werden können.
Projektleiter:
Prof. Thomas F. Schulz, Institut für Virologie
Prof. Markus Cornberg, Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie, TWINCORE, CiiM
Das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF e.V.) hat dem Standort Hannover-Braunschweig insgesamt € 200.000 zum Ausbau der bestehenden Infrastruktur im Bereich der translationalen Infektionsforschung bewilligt.
Gezielt gefördert werden mit diesen Geldern die Kapazitäten und Technologien, welche ein hoch-sensitives Immunmonitoring von COVID 19-Patienten ermöglichen und die Datenerhebung zur Vorhersage des Krankheitsverlaufs sowie zur Abstimmung einer individuellen Therapie erheblich verbessern. Weiterhin wird die Wirkstoffforschung gestärkt, indem die Kapazitäten für Hochdurchsatz-Screening-Verfahren weiter ausgebaut und mit neusten Technologien optimiert und automatisiert werden.
Für die Entwicklung antiviraler Wirkstoffe mit einem breiten Wirkspektrum gegen Coronaviren werden unter anderem Wirkstoffbibliotheken gescreent, die in klinischen Phase 1-3 Studien bereits am Menschen getestet wurden. Neben der MHH erhalten am DZIF Standort Hannover-Braunschweig das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI), die Deutsche Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) sowie das TWINCORE Fördermittel aus dieser Ausschreibung, so dass die technischen Kapazitäten an allen vier Einrichtungen bestens aufeinander abgestimmt und Analyse-Prozesse optimiert werden können.
Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Mehrere Projekte der Medizinischen Hochschule (MHH) wurden zu diesem Förderaufruf eingereicht und befinden sich aktuell in Begutachtung.
Weitere Informationen folgen.
Die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) und die Universitätsmedizin Göttingen (UMG) beteiligen sich an diesem Forschungsnetzwerk.
Weitere Informationen folgen.
In Kooperation mit der Leibniz-Universität unter der Federführung des CCC Hannover
Zeitraum
Juli 2020 bis Dezember 2021
Projektleiter: Prof. Dr. Jörg Haier (CCC Hannover)
Hintergrund
Die Entscheidungsfindung zur Krebsbehandlung während der COVID-19-Pandemie ist nicht nur durch begrenzte Ressourcen und Priorisierung von Akutbehandlungen gekennzeichnet, sondern auch durch mehrdimensionale Auswirkungen auf Behandlungsalgorithmen, Langzeitergebnisse und klinisches Prozessmanagement. Die Komplexität der Krebsbehandlung erfordert in diesem Zusammenhang spezifische Überlegungen zu ethischen und medizinrechtlichen Aspekten während der Pandemie.
Ziele des Projekts
Das Projekt zielt darauf ab, datenbasierte Entscheidungsrichtlinien für die onkologische Versorgung im Kontext von Pandemien zu entwickeln. Dafür wird eine umfassende Bewertung ethischer und medizinrechtlicher Aspekte vorgenommen. Diese dient der Bereitstellung einer Checkliste für das onkologische Versorgungsmanagement während einer Pandemie und zur Entwicklung von Leitlinien für diese Art der Entscheidungsfindung.
Kontakt
CCC Hannover (Claudia von Schilling-Zentrum)
E-Mail: ccc@mh-hannover.de
Klinische Studien
- Tocilizumab - anti IL6 - bei schwerer COVID-19-Pneumonie
- Selinexor (KDP 330) - selective inhibitor of nuclear export - bei schwerer COVID-19-Infektion
- Remdesivir (GS-5734) - Polymerase Inhibitor gegen Ebola - bei schwerer COVID-19-Infektion
- IMU-838 - Vidofludismus Calcium - Hemmt Entzündung durch Hemmung der Dihydroorotratdehydrogenase (DHODH) - antiinflammatorisch
- DFV-890 - oraler NLRP3 Inflammasom-Inhibitor - bei schwerer COVID-19 Pneumonie mit reduzierter Lungenfunktion
- Inhalatives GM-CSF - G-HOPE
- Prof. Dr. med. Tobias Welte - komm. Vizepräsident und komm. Präsidiumsmitglied für das Ressort Krankenversorgung (PM2), Geschäftsführender Direktor Klinik für Pneumologie
VPM (Vakzine Projekt Management GmbH)
- Testung des Immunboosters VPM 1002 zur Stärkung der Immunantwort gegen SARS-CoV-2 Erreger - Health Care Workers (Phase III)
- Testung des Immunboosters VPM 1002 zur Stärkung der Immunantwort gegen SARS-CoV-2 Erreger -Elderly > 60 Jahre (Phase III)
- Prof. Dr. med. Christoph Schindler - MHH - CRC Core Facility und Professur Frühe Klinische Studien und Arzneiforschung
CureVac AG
- Testung des Impfstoffs CVnCoV auf Sicherheit und Reaktogenität (Phase I)
- Impfstoff auf mRNA Basis
- Prof. Dr. med. Michael P. Manns - Präsident der MHH und Präsidiumsmitglied für Forschung und Lehre (PM1) und Prof. Dr. med. Christoph Schindler - MHH - CRC Core Facility und Professur Frühe Klinische Studien und Arzneiforschung
Weitere Aktivitäten
Zur frühzeitigen Aufdeckung von Infektionen und Übertragungswege in Krankenhäusern wird ein elektronisches Frühwarnsystem genutzt. Unter Leitung des technischen Forschungsteams des HiGHmed Konsortiums in Hannover wird das neue Infektionssystem SmICS entwickelt.
Im Kampf gegen das neue Coronavirus SARS-CoV-2 setzt die Medizinische Hochschule Hannover auf einen elektronischen Helfer: Über das Computer-basierte Frühwarnsystem SmICS können sie Infektionen, Verdachtsfälle und mögliche Übertragungswege aufspüren und so frühzeitig eindämmen.
Das Kürzel SmICS steht für „Smart Infection Control System“, eine Software, die von dem an der Medizininformatik-Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) beteiligten Konsortium HiGHmed entwickelt wird – ursprünglich, um bakteriellen Erregern auf die Spur zu kommen, die beispielweise über einen Händekontakt übertragen werden. Aus aktuellem Anlass hat sich das HiGHmed Konsortium sich dazu entschieden, das SmICS auf SARS-CoV-2 anzupassen. Durch intensive Zusammenarbeit der Entwicklungsteams verschiedener Projektpartner konnte dies unter der Leitung des technischen Entwicklungsteams der MHH innerhalb kürzester Zeit umgesetzt werden.
Ob sich die Software für das Virus SARS-CoV-2 anwenden lässt, wurde von den Forschungsteams an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), dem Universitätsklinikum Heidelberg und der Charité - Universitätsmedizin Berlin unter Beteiligung weiterer Partner haben, getestet.
„Mit SmICS vereinen wir Patienten-, Erreger- und Bewegungsdaten miteinander und stellen sie als Prozesse dar. Über ein interaktives Dashboard können wir Kontaktnetzwerke visualisieren, die Patientenhistorie mit Kreuzungspunkten zurückverfolgen, sprich Kontakte und potentielle Übertragungen evaluieren. Auch epidemiologische Kurven und tagesaktuelle Fallzahlen werden analysiert und visualisiert“, erläutert Professorin Dr. Simone Scheithauer von der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), die klinische Leiterin des Projektes.
Gerade in der aktuellen Corona-Pandemie ist es eine besondere Herausforderung, einzelne Infektionen zurückzuverfolgen und potentielle Übertragungswege frühzeitig zu identifizieren – entweder von Patientinnen und Patienten auf Klinikbeschäftigte oder umgekehrt. „Eine möglichst frühzeitige Verhinderung von Infektionen in Krankenhäusern, anderen Gesundheitseinrichtungen und Seniorenheimen, werden in den nächsten Monaten eine zentrale Rolle dabei spielen, die Pandemie unter Kontrolle zu halten und das Gesundheitssystem nicht zu überlasten“, betont Scheithauer.
Die Erkennung von möglichen Infektionsclustern und Ausbrüchen ist bislang unzureichend; die Informationen um die Zusammenhänge sind oft zwar verfügbar, aber in unterschiedlichen IT-Systemen gespeichert und nicht miteinander verknüpft.
Hier setzt SmICS an: Die Software erlaubt eine komplette Rückverfolgung in Echtzeit und damit ein sofortiges Eingreifen. Das System vereint mikrobiologische oder virologische Befunde aus unterschiedlichen Laborinformationssystemen und berücksichtigt die verschiedenen Aufenthaltsorte von Patientinnen und Patienten im Krankenhaus. Zusammen mit weiteren Datenquellen werden sie in einem System strukturiert abgelegt und als Netzwerk dargestellt. In einem weiteren Schritt wurden auf dieser Basis Algorithmen entwickelt, um statistisch signifikante Häufungen erkennen zu können. Die Analysen erfolgen sowohl mit gängigen statistischen Modellen als auch mit Methoden des maschinellen Lernens durch die Partner am Robert Koch-Institut (RKI), am Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung (HZI) und der Industrie. Die interaktive Darstellung wird von Forschern der TU Darmstadt entwickelt.
„Dass die Anpassung des Systems innerhalb von kürzester Zeit geschehen konnte, ist auch der zugrundeliegenden openEHR-Architektur geschuldet. Durch gute und schnelle Modellierungsarbeit konnten zügig interoperable Datenmodelle erstellt werden, welche die Basis für das SmICS bilden“ erläutert Dr. Matthias Gietzelt, Leiter des Medizinischen Datenintegrationszentrums (MeDIC) der MHH.
Aktuell kommt SmICS an den Gründungsstandorten des HiGHmed-Konsortiums Hannover, Göttingen und Heidelberg zum Einsatz, aber auch an der Charité Universitätsmedizin Berlin und den Universitätskliniken Münster sowie Schleswig-Holstein. Gemeinsam haben das RKI und das HZI an den zugrunde liegenden Algorithmen gearbeitet, die Visualisierung wurde an der Technischen Universität Darmstadt erarbeitet. „Als klassischer Anwendungsfall der Medizininformatik-Initiative wurde SmICS als open source-System entwickelt, das für alle zugänglich ist“, sagt Professor Dr. Michael Marschollek, der Leiter der technischen Entwicklung. „SmICS wird derzeit um zusätzliche Funktionen erweitert und in Kürze an weitere HiGHmed-Standorte ausgeliefert. Die Software steht aber auch allen anderen Universitätskliniken zur Verfügung."
HiGHmed-Konsortium:
Das HiGHmed-Konsortium zielt darauf ab, die Versorgung von Patientinnen und Patienten zu verbessern sowie die klinische Forschung durch neue medizininformatische Lösungen effizienter zu machen. Ihm gehören acht Universitätskliniken, neun akademische Partner, fünf Industriepartner sowie weitere Einrichtungen an. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das HiGHmed-Konsortium im Rahmen der Medizininformatik-Initiative und stellt dafür von 2018 bis 2021 rund 41 Millionen Euro bereit.
- Erforschung des Immunsystems im fortgeschrittenen Alte: Aufbau einer Kohorte mit gesunden Seniorinnen und Senioren (> 60 Jahre) in Zusammenarbeit mit der NAKO zum Verständnis der erhöhten Anfälligkeit gegenüber SARS-CoV-2
- Strukturbasierte Entwicklung von Inhibitoren der SARS-CoV-2-papain-ähnlichen Prozesse
- Identifikation und Herstellung potenter neutralisierender Antikörper aus Patientinnen und Patienten für den Einsatz in klinischen Studien
- Methodenetablierung zur präklinischen Testung von Impfstoffkandidaten im Tiermodell
- Sprecher: Prof. Dr. Thomas Schulz Medizinische Hochschule Hannover (MHH).
- Weitere Informationen erhalten Sie direkt auf der Internetseite RESIST.
Achtung: Wenn Sie geheilte COVID-19-Patientin oder geheilter COVID-19-Patient sind und per Plasmaspende und somit Ihren Antikörpern anderen Menschen helfen wollen, dann können Sie sich entweder unter der kostenlosen Telefonnummer (08 00) 532 5325 oder per E-Mail unter RKP-Spende@mh-hannover.de melden.