Forschungsschwerpunkte zellfreie DNA (cfDNA)

Profil

Die Forschungsgruppe zellfreie DNA am Universitätsklinikum Mainz widmet sich der Erforschung zellfreier DNA (cell-free DNA, cfDNA) als innovativem Biomarker in klinisch hochrelevanten Entzündungs- und Infektionskontexten. Zellfreie DNA wird als empfindlicher Marker für Gewebezerfall und Immunaktivierung verstanden und bietet ein großes Potenzial für die Prognoseabschätzung, Verlaufskontrolle und personalisierte Therapie schwerer Krankheitsverläufe wie Sepsis oder COVID-19.

Im Fokus der Forschung stehen unter anderem die Rolle von cfDNA bei viraler Sepsis (z. B. COVID-19), bakterieller Sepsis sowie bei perioperativen Gewebeschäden, wie sie zum Beispiel bei vaskulären Eingriffen auftreten können. Die Arbeitsgruppe untersucht dabei sowohl die Gesamtkonzentration von cfDNA als auch deren Fragmentmuster und Gewebeursprung, um Rückschlüsse auf pathophysiologische Prozesse wie NETose, Apoptose oder Nekrose zu ziehen. Durch ergänzende Analysen, beispielsweise über Methylierungsmuster, sollen auch organspezifische Schäden besser erfasst werden.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Methodenetablierung zur standardisierten und automatisierten Quantifizierung von cfDNA. Aktuell wird hierfür ein automatisiertes PCR-basiertes Messverfahren erprobt, um die Messung von cfDNA künftig schneller und breiter verfügbar zu machen.

Die Bedeutung der zellfreien DNA als Biomarker in Inflammation und Infektion wird in Kooperation mit verschiedenen Partnern untersucht. Die Forschung wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (EPI-CARE) sowie den Verein Deutscher Ingenieure e.V. unterstützt.

 

Kooperationen

Die Forschungsgruppe arbeitet interdisziplinär mit Partnern aus der Intensivmedizin, Sportmedizin, Immunologie, Labormedizin und Molekularbiologie zusammen. Internationale Kollaborationen erweitern das Spektrum um neue Technologien wie Nanopore-Sequenzierung zur detaillierten Analyse von humaner und mikrobieller cfDNA.

 

Ziele der Forschungsgruppe

• Etablierung von cfDNA als prognostischem Marker bei Sepsis und COVID-19
• Erprobung automatisierter Messverfahren zur Verbesserung der klinischen Anwendbarkeit
• Untersuchung von cfDNA als minimalinvasiver Biomarker für interventionsbedingte Gewebeschädigungen
• Charakterisierung der biologischen Herkunft von cfDNA durch Methylierungsanalysen
• Verbesserung der Risikostratifizierung und personalisierten Therapie schwerer Infektions- und Entzündungserkrankungen

 

Förderung

• Bundesministerium für Bildung und Forschung (EPI-CARE)
• Verein Deutscher Ingenieure e.V.