Clara Hofmann Gonzalez
Klinik für Neurochirurgie
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Patientenspezifische Hirntumor- Avatare im CAM- Assay zur Testung experimenteller Therapien"
Zusammenfassung:
ZNS-Tumoren sind zwar selten, jedoch mit hoher Morbidität verbunden. Maligne Meningeome sind Meningeome vom WHO- Grad III (M3). Aufgrund ihrer aggressiven Natur, schnellen Progression und begrenzten Behandlungsmöglichkeiten führen sie zu einer schlechten Prognose mit einer durchschnittlichen Überlebenszeit von 2-3 Jahren. Neue Therapieansätze zeigen im Modellversuch Potenzial, bleiben klinisch aber häufig wirkungslos. Das CAM-Modell (Chorioallantoismembran) bietet eine vielversprechende Alternative, welche das Wachstum und die Medikamententestung von Tumorgewebe auf der Eihaut von Hühnerembryonen ermöglicht. In Vorarbeiten wurde das Modell erfolgreich mit einer Meningeom Grad-3-Zelllinie sowie mit primären Meningeomzellen etabliert. Im beantragten Projekt sollen diese Ergebnisse reproduziert und auf weitere Tumorarten ausgeweitet werden. Ziel ist die Entwicklung eines standardisierten Screeningverfahrens, mit dem Therapeutika patientenspezifisch getestet und Therapieentscheidungen individueller getroffen werden können.
Johanna Hungerer
Klinik für Frauenheilkunde und Fortpflanzungsmedizin
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Untersuchung von aberranter DNA-Methylierung, Hormonrezeptorexpression und Nachweis der Infektion mit Fusobakterien bei Patientinnen mit Endometriose"
Zusammenfassung:
Die Endometriose ist eine häufige, benigne, hormonabhängige Erkrankung die durchschnittlich erst 7 Jahre nach ersten Symptomen und nur invasive diagnostiziert wird. Aufgrund des hohen individuellen Leidensdruck der Patientinnen, aber auch des großen ökonomischen Schadens durch die Erkrankung ist eine bessere Diagnostik notwendig. Sowohl Aberrationen in der DNA-Methylierung, eine gestörte Hormonantwort und Veränderungen im Mikrobiom, insbesondere Infektionen mit Fusobakterien werden als Ursache, aber auch als mögliche Biomarker diskutiert. Jedoch ist bisher keine Translation in die klinische Routine beschrieben. In Vorarbeiten konnten wir eine veränderte Methylierung verschiedener Kandidatengene in Abhängigkeit von der Erkrankung, vom untersuchten Zelltyp oder der Hormonrezeptorexpression detektieren. Diese Veränderungen und der Nachweis von Fusobakterien sollen im beantragten Projekt an prospektiv gesammelten Proben weiter untersucht und für den potentiellen Einsatz in der klinischen Routine, insbesondere der Diagnostik validiert werden.
Julia Kemnitzer
Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "The role of extracellular vesicles in the regulation and propagation of inflammasomes in sepsis-associated and -independent organ failure."
Zusammenfassung:
Sepsis is a life-threatening condition involving organ dysfunction, which is caused by a dysregulated host response to infection (1). The kidneys are frequently affected, leading to sepsis-associated acute kidney injury (SA-AKI). However, AKI can also develop by infectionindependent mechanisms associated with haemodynamic alterations, nephrotoxic agents or major surgical procedures. The inflammasome is an important component of the host response to sepsis, but it is also involved in sterile inflammation and generalised tissue damage.
Preliminary research shows that inappropriate inflammasome activity, particularly its rapid spread, is associated with immunosuppression and/or immunopathological organ damage (2). Our laboratory has identified a critical role of extracellular vesicles (EVs) in inflammasome activation. In this project, I will characterise the titre and protein content of EVs from the serum of patients in the AKI study cohorts, including those with sepsis and non-septic AKI. I will focus particularly on genuine EV markers and proteins of the inflammasome machinery and determine the potential of EVs from patients in the various cohorts to induce inflammasome activation and pyroptosis in recipient monocytes. These results will provide new insights into the role of EV-transmitted inflammasome activity in septic and non-infectious organ failure.
Marie-Theres Löschner
Klinik für Geburtsmedizin, Placenta-Labor Jena
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Etablierung eines humanen In-vitro-Modells zur Untersuchung der Wirkung von Docetaxel auf plazentare Gefäße unter tumormimetischen Bedingungen"
Zusammenfassung:
Die Behandlung onkologischer Erkrankungen in der Schwangerschaft gewinnt zunehmend an klinischer Bedeutung, u.a. durch das steigende maternale Alter. Trotz wachsender Erfahrung bleibt die fetale Sicherheit unter Chemotherapie eine zentrale Herausforderung. Docetaxel, welches zur Therapie von Mamma-Karzinomen während der Schwangerschaft zugelassen ist, zeigt eine eingeschränkte Plazentagängigkeit. Experimentelle Befunde zeigen außerdem zytotoxische Effekte auf plazentares Gewebe. Insbesondere die Auswirkungen auf fetale Plazentagefäße sowie potenzielle antitumorale Eigenschaften plazentarer Strukturen sind bisher kaum erforscht. Mein hier beantragtes Projekt adressiert diese Forschungslücke mithilfe eines humanen In-vitro-Modells, in dem fetale Gefäß-Explantate mit MCF-7-Tumorsphäroiden co-kultiviert und unter Docetaxel-Einfluss untersucht werden. Ziel ist es, morphologische Gefäßveränderungen, Zellvitalität, Seneszenzmarker und Tumor-Gefäß-Interaktion zu analysieren. Ergänzend ist im Rahmen einer Kooperation mit der Klinik für Hautkrankheiten die Etablierung eines Melanom-Sphäroid-Modells geplant, das bei erfolgreicher Umsetzung für vergleichende Co-Kulturen genutzt werden soll. Mein Ziel ist es, mit diesem Modell langfristig zu einer sichereren onkologischen Therapie in der Schwangerschaft beitragen.
Sophia Meister
Klinik für Neurologie, Sektion Neuroimmunologie
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Einfluss der Border-assoziierten Makrophagen auf den neuronalen Schaden in der Sepsisassoziierten Enzephalopathie"
Zusammenafassung:
Die Sepsis-assoziierte Enzephalopathie (SAE) zählt zu den häufigsten Organdysfunktionen im Verlauf einer Sepsis. Sie äußert sich typischerweise in Delir-ähnlichen Symptomen, darunter qualitative und quantitative Bewusstseinsstörungen, Agitation sowie Halluzinationen. Viele
Sepsis-Überlebende zeigen nach überstandener Erkrankung alltagsrelevante und langanhaltende neurokognitive Einschränkungen, die bereits in Vorarbeiten der Arbeitsgruppe im Mausmodell nachgewiesen werden konnten. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass es im Rahmen der SAE zu einer ausgeprägten Aktivierung und Proliferation von Borderassoziierten Makrophagen (BAMs) kommt. Ziel des vorliegenden Projekts ist es, die Auswirkungen einer gezielten Depletion von BAMs durch intraventrikuläre Injektion von Clodronat-Liposomen zu untersuchen. Insbesondere soll die Auswirkung der BAMs Depletion auf die Neurone während der Sepsis untersucht werden: 1) Die intraventrikuläre Injektion von Clodronat-Liposomen führt zu einer isolierten Depletion der Border-assoziierten Makrophagen (BAMs) ohne Beteiligung der peripheren Makrophagen. 2) Der neuronale Schaden ist abhängig von der Aktivierung der BAMs in der SAE. 3) Die intraventrikuläre Injektion von Clodronat-Liposomen beeinflusst den neuronalen Schaden und die neurokognitiven Fähigkeiten in der chronischen Phase der SAE.
Jonas Noah Moghib
Institut für Humangenetik, ZIK Septomics; Department of Neurology & Kirby Neurobiology Center Boston
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Modelling adaptor protein complex 4 deficiency and its effects on autophagy in human brain development using patient-derived cerebral organoids"
Zusammenfassung:
Adaptor protein complex 4 (AP-4) associated hereditary spastic paraplegia is a rare, monogenic, childhood-onset neurological disorder characterized by both neurodegenerative and neurodevelopmental features. Despite advances in the understanding of AP-4’s role in neurodegenerative processes, its role in human brain development remains poorly understood. Using patient-derived induced pluripotent stem cells, we will generate AP4B1 lossof- function and CRISPR-corrected cerebral organoids to model AP-4 deficiency in human brain 2 development. For the establishment and subsequent characterization of the cerebral organoids, longitudinal brightfield microscopy, confocal microscopy and light sheet fluorescence microscopy will be used. As AP-4 deficiency impairs autophagolysosomal degradation, autophagy will be investigated employing static and flux measurements. These complementary approaches aim to model AP-4 deficiency and its effects on autophagy in human brain development contributing to a deeper understanding of AP-4 HSP pathogenesis and supporting future diagnostic and therapeutic strategies. This translational research project establishes an international cooperation between the CCB Lab of Jay Gopalakrishnan (Jena) and the Ebrahimi-Fakhari lab (Boston, MA).
Marlene Müller
Klinik für Kinder- und Jugendmedizin; Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Validierung eines nicht-invasiven Schlafüberwachungssystems für Frühgeborene in der Langzeitanwendung"
Zusammenfassung:
Im Rahmen der Hirnentwicklung hat sich insbesondere der Schlaf als ein wesentlicher Einflussfaktor für die Reifung der weißen Hirnsubstanz und die Synaptogenese herausgestellt. Bei Frühgeborenen verlagert sich ein bedeutender Teil dieser sensiblen Phase aus dem geschützten intrauterinen Umfeld in die oft schlafstörende Umgebung von Intensiv- und Intermediate-Care- Stationen. Ziel dieser Arbeit ist es daher, ein System zur kontinuierlichen Schlafüberwachung bei Frühgeborenen für den Langzeiteinsatz im klinischen Alltag zu validieren, welches so langfristig dem medizinischen Personal ermöglicht, pflegerische und medizinische Maßnahmen besser an den individuellen Schlaf-Wach-Rhythmus der Kinder anzupassen und Eingriffe in empfindlichen Schlafphasen zu vermeiden. Die Arbeit basiert auf Vorstudien der Arbeitsgruppe, in denen ein automatisiertes Modell zur Schlafklassifikation anhand von Bewegungs- und EKG-Daten entwickelt und im Kinderschlaflabor mit vierstündigen Messzeiträumen trainiert wurde. Im vorliegenden Projekt soll die Validität dieses Algorithmus im stationären klinischen Setting über einen Zeitraum von bis zu sieben Tagen überprüft werden. Dabei werden die automatisiert ermittelten Schlafstadien stichprobenartig mit Experteneinschätzungen auf Basis definierter Verhaltensmerkmale verglichen.
Simone Oberpriller
Experimentelle Orthopädie am Universitätsklinikum Jena, Campus Eisenberg
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Zusammenhang des vorderen Knieschmerzes mit einer Veränderung der Kapseldehnung oder Kapselsteifigkeit bei Patient*innen mit primärer K-TEP"
Zusammenfassung:
Mit dem demografischen Wandel, dem medizinischen Fortschritt und der steigenden Prävalenz von Adipositas nimmt die Anzahl der implantierten Knie-Totalendoprothesen (KTEP) stetig zu. Bis 2030 wird ein vierfacher Anstieg der Eingriffe prognostiziert. Trotz technischer Verbesserungen berichten bis zu 20 % der Patienten über postoperative anteriore Knieschmerzen (AKS), die als Leitsymptom eines multifaktoriellen Problems gelten. AKS kann die Patientenzufriedenheit erheblich beeinträchtigen, ihre Ursachen sind jedoch noch nicht abschließend geklärt. Eine potenzielle Rolle spielt die veränderte Spannung oder Materialsteifigkeit der Kniegelenkskapsel nach Implantation. Ziel des Projekts ist es, den Zusammenhang zwischen postoperativer Kapseldehnung und AKS mithilfe von Ultraschall- Shear-Wave-Elastographie (uSWE) Ultraschall, detaillierter 3D-Ganganalyse mittels markerbasierten Bewegungsanalyse und patientenberichteten Outcome-Messwerten (PROMs) zu untersuchen. Dabei werden im Rahmen einer prospektiven monozentrischen Studie sowohl Patienten (n=45) mit als auch ohne präoperativen AKS eingeschlossen, um differenzierte Aussagen zur Pathophysiologie und klinischen Relevanz zu ermöglichen.
Helene Elisabeth Prochaska
Klinik für Neurologie; BIOMAG
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Enhancing Post-Stroke Motor Learning through Reward-Driven Physical Activity in the Sensitive Recovery Window"
Zusammenfassung:
In dem vorgestellten Projekt soll der Einfluss strukturierter körperlicher Aktivität auf motorische Lernprozesse in der subakuten Phase nach einem Schlaganfall (2 – 6 Monate post-Insult) untersucht werden. Im Fokus steht die Hypothese, dass eine tägliche Verdopplung der Schrittzahl über sieben Tage die motorische Lernfähigkeit sowie die nächtliche Konsolidierung motorischer Fertigkeiten signifikant verbessert. Ergänzend wird analysiert, ob eine solche Bewegungsintervention die subjektive Symptombelastung reduziert. Zur umfassenden Analyse des Therapieeffekts werden neben behavioralen Parametern auch funktionelle MRT-Untersuchungen durchgeführt. Dabei wird auch die Rolle der Motivation als vermittelnder Faktor motorischer Lernprozesse adressiert. Frühere Studien zeigen, dass körperliche Aktivität dopaminerge Belohnungssysteme aktivieren kann, die essenziell für Lernvorgänge sind. Dies ist besonders relevant, da Schlaganfälle häufig mit einer Dysfunktion dieser Systeme assoziiert sind. In den ersten sechs Monaten nach einem Schlaganfall besteht eine sensible Phase erhöhter neuroplastischer Potenz, in der motorisches Lernen und funktionelle Erholung besonders effektiv sind. Die geplante Intervention erfolgt daher gezielt innerhalb dieses Zeitfensters, um diese Prozesse wirksam zu unterstützen und für die Rehabilitation nutzbar zu machen.
Sarah Deborah Schulz
Klinik für Kinder- und Jugendmedizin; Pathologie, Heidelberg
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Development of a Cell-Type Unbiased Oncogene-Induced Senesence Signature for Pedriatic Low-Grade Gliomas"
Zusammenfassung:
Pediatric low-grade glioma (pLGG) is the most common childhood brain tumor. Despite high overall survival, progression-free survival remains poor, with many patients experiencing relapse. Senes-cent tumor cells are a promising but underutilized therapeutic target. However, specific markers for pLGG-associated OIS cells are lacking, limiting precise identification and study. Existing OIS gene signatures often fail in the diverse cellular context of pLGG, due to cell type specificity of published OIS signatures. We hypothesize that a refined, cell type-independent OIS gene signature can enable accurate molecular and spatial profiling of senescent cells in pLGG.
This project will integrate and filter existing OIS gene sets to generate a signature that will be benchmarked against existing OIS gene sets (e.g. SenMayo) for specificity and robustness in iden-tifying OIS cells, and apply the refined signature to single-cell RNA sequencing data from pLGG samples.
A minimal marker panel (less than 5 markers) will be developed for validation by immunohisto-chemistry in primary tumor tissue from a clinically annotated cohort from the LOGGIC Core study. The study aims to uncover senescence-related mechanisms and provide tools for prognostic and therapeutic strategies in pLGG
Karoline Tiroke
Klinik für Neurologie; BIOMAG
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Motivational Enhancement in Neurorehabilitation: Investigating the Effects of Physical Therapy on the Reward System and Motor Learning in Post-Stroke Patients"
Zusammenfassung:
Das hier vorgestellte Projekt untersucht ob und in welchem Ausmaß eine Steigerung der physischen Aktivität die Motivation nach einem Schlaganfall verbessert. Körperliche Aktivität gilt in zahlreichen Studien als wirksame Intervention bei depressivem und anhedonem Verhalten. Interventionell ist eine Verdopplung der täglichen Schrittzahl vorgesehen. Wir prüfen, ob diese Maßnahme das gestörte Belohnungssystem positiv beeinflusst und wie sich die gesteigerte körperliche Aktivität auf das motorische Lernen auswirkt. Ziel ist es, das Rehabilitationspotenzial nach einem Schlaganfall zu erhöhen. Im Fokus stehen die „sensiblen Phasen“ (3–6 Monate post
Insult), in denen das Gehirn besonders empfänglich für therapeutische Eingriffe ist. Zur umfassenden Analyse des Therapieeffekts untersuchen wir sowohl Verhaltensparameter als auch Konnektivitätsmuster in zerebralen Belohnungszentren. Fragebögen ergänzen diese Erhebungen um Angaben zu Stimmungslage und depressiven Symptomen. Dieser multidimensionale Ansatz ermöglicht ein präziseres Verständnis der Auswirkungen von Bewegungsinterventionen auf das Belohnungssystem und liefert eine fundierte Einschätzung des Rehabilitationsverlaufs. Das Projekt ist als Tandem zu einer genauen Analyse der Fortschritte im motorischen Lernen in
den gleichen Erhebungszeitpunkten konzipiert.
Julian Martin Voll
Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie; Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Mit den Flügeln der Wissenschaft – Vergleichende Transkriptionsanalyse inflammations-stimulierter Maus- und Fledermausfibroblasten als Schlüssel zur Entzündungsregulation"
Zusammenfassung:
Entzündungen sind lebenswichtig, doch außer Kontrolle beschädigen sie Gewebe und können lebensbedrohliche Organdysfunktionen herbeiführen. Präzise therapeutische Bremsen gegen solche Eskalationen fehlen bislang weitgehend. Fledermäuse bewältigen massive Viruslasten ohne Schaden – ein natürliches Vorbild. Diese biologische Ausnahme bildet den Ausgangspunkt unseres Projekts: Gemeinsam mit Prof. Emma Teeling (University College Dublin) analysieren wir vergleichend die Reaktion primärer Fledermausfibroblasten und ihrer murinen Äquivalente auf verschiedene Inflammationsreize wie Zytokinkombinationen und aus Patienten isolierte und lysierte Pathogene.
Mittels Transkriptionsanalyse erfassen wir ihr vollständiges Genexpressionsprofil und rekonstruieren artspezifische Signalkaskaden. Besonderes Augenmerk gilt Genknoten, die inflammatorische Zytokinstürme begrenzen und den metabolischen Energiebedarf optimieren. So wollen wir molekulare Stellhebel identifizieren, die möglicherweise auf humane Zellen bzw. Gewebe übertragbar sind. Langfristig wollen wir gezielte Interventionen gegen überschießende Entzündungsreaktionen ermöglichen, ohne die Immunabwehr insgesamt zu schwächen.
Shannon Wolf
Klinik für Geburtsmedizin, Placenta-Labor Jena
Promotionsstipendien II/2025
Thema: "Analyse der MikroRNA-Expression in Plazenten von wachstumsretardierten Neugeborenen."
Zusammenfassung:
Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der miRNAs miR-210-3p und miR-21-5p im Plazentagewebe von Schwangerschaften mit fetaler Wachstumsrestriktion (FGR) und Small for Gestational Age (SGA)-Schwangerschaften im Vergleich zu gesunden Kontrollen (AGA). Frühere Studien sowie erste Vorarbeiten unserer Gruppe zeigen eine signifikant erhöhte Expression beider miRNAs bei Wachstumsstörungen. In einer erweiterten Kohorte (n ≥ 100) sollen diese Befunde mittels qPCR validiert und mit klinischen Parametern wie Geburts- und Plazentagewicht verglichen werden. Ergänzend werden funktionelle Analysen in trophoblastären Zelllinien durchgeführt, um den auf zellulärer Ebene stattfindenden Einfluss dieser miRNAs auf die Plazentaentwicklung zu untersuchen. Langfristiges Ziel ist die Identifikation molekularer Marker zur Unterscheidung zwischen gesunden und pathologisch kleinen Neugeborenen sowie deren potenzielle Nutzung für nicht-invasive pränatale Diagnostik.