Herz- und Lungenerkrankungen sind die führende Todesursache weltweit, mit vielfachen Interaktionen zwischen den beiden Organen und ungelösten Herausforderungen in der Behandlung. Ein kohärentes Verständnis der molekularen Biologie der individuellen und kooperativen zellulären Prozesse, die der Homöostase dieser Organe und ihres Versagens bei Erkrankungen zugrunde liegen, fehlt ebenso wie das Wissen, wie diese Prozesse für neue individualisierte Therapiekonzepte genutzt werden können.

Diesen Herausforderungen stellt sich ein Konsortium aus Grundlagen- und translational ausgerichteten Wissenschaftler*innen sowie klinischen Expert*innen der Universitäten Frankfurt (GU) und Gießen (JLU) und des Max- Planck-Institutes für Herz- und Lungenforschung (MPI-HL). Dieses Konsortium leistete bereits grundlegende Beiträge zu kardio-pulmonaler Forschung und Therapieentwicklung im Rahmen des bisher geförderten Excellenzclusters Cardio-Pulmonary System (ECCPS). Das Cardio-Pulmonale Institut (CPI) verfolgt strukturell und programmatisch neue Wege mit der Vision, dass „Präzisionsbiologie der Treiber der Präzisionsmedizin“ ist. Forschungsfelder adressieren innovative Fragestellungen der kardio-pulmonalen Biologie und Medizin:

1. Zelluläre Plastizität und Heterogenität in Homöostase und Erkrankung,
2. Prozess- und Qualitätskontrolle als essenzielle Mechanismen der Zellfunktion,
3. Molekulare Pfade der Morphogenese, des Gewebeumbaus, der Reparatur und der Regeneration,
4. Kritische Einflussfaktoren der Makro- und Mikro-Umgebung, und
5. Systemische Inter-Organ Kommunikation des kardiopulmonalen Systems.

Zum Transfer zwischen Grundlagenforschung und klinischer Innovation wurden drei Translationsmodule eingerichtet. Zur „Krankheitsmodellierung“ werden neue Techniken auf (humaner) Zell-, Organoid- und Organebene genutzt. Das Modul „Kardio- Pulmonale Systembiologie und Medizin“ integriert „omics“, biologische Phänotypisierungs- und Patientendaten, und das Modul „Präzisionsmedizin“ nutzt Erkenntnisse der Forschungsfelder zur Initiierung neuer individualisierter Therapieansätze. JLU, GU und MPI-HL gründeten das neue Cardio-Pulmonale Institut als gemeinsame hochschulübergreifende Einrichtung gemäß §47 Hessisches Hochschulgesetz. Verbunden hiermit ist die Einrichtung mehrerer neuer Professuren und Nachwuchsgruppen, um die Kompetenz des Konsortiums in innovativen kardiopulmonalen Forschungsfeldern zu stärken. Das CPI wird zudem technologische Erneuerungen und flexible Innovationsprogramme zu jeweils neuen Themen finanzieren. Die CPI-Akademie unterstützt forschungsorientierte Lehre und fördert Karriereentwicklung: Maßnahmen umfassen einen „Wissenschaftspfad“ für Medizinstudenten, Unterstützung von MD/PhD Programmen, Finanzierung von Karriereprogrammen für Grundlagen-, medizinische und klinische Forscher*innen und ein Mentor*innenenprogramm, verbunden mit Gleichstellungsmaßnahmen und Konzepten zur Vereinbarkeit von Familie und Karriere.

Beteiligte Institution:

• Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung – W.G. Kerkhoff-Institut