Mit mehr als 30 Prozent zählten im Jahr 2021 Herz-Kreislauf-Erkrankungen, wie Herzinfarkte, zur häufigsten Todesursache in Deutschland.¹ Verantwortlich für Myokardinfarkte sind in der Regel Ablagerungen in den Gefäßinnenwänden der Arterien, die zu Verengungen in den Blutgefäßen, zu einer gestörten Durchblutung des Herzmuskels bis hin zu einem Verschluss der Herzkranzgefäße führen können. Um die Diagnostik für koronare Erkrankungen voranzubringen und damit das Risiko für Herzinfarkte zu senken, arbeitet das europäische Netzwerk LogicLab mit ausgeklügelten Sensoren an einem Wendepunkt.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Network ­LogicLab (Molecular logic lab-on-a-vesicle for intracellular diagnostics) forschen hierzu seit 2018 an innovativen molekularen Logiksensoren für die Früherkennung. „Diese Moleküle besitzen die besondere Eigenschaft, auf Stimulation, zum Beispiel chemischer Art, auf andere Moleküle oder Licht, mit einem zielgerichteten Wechselwirkungsverhalten zu reagieren. Über eine Anregung mit Licht könnten sie beispielsweise Aufschluss über bestimmte Krankheitsparameter geben. Indem wir diese Moleküle funktionalisieren, können wir sie mit maßgeschneiderten Eigenschaften versehen, die im Rahmen einer diagnostischen Abklärung Antworten liefern können“, erklärt Prof. Dr. Benjamin Dietzek-Ivanšić, Leiter der Forschungsabteilung Funktionale Grenzflächen am Leibniz-IPHT und wissenschaftlicher Koordinator von LogicLab.

Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die endotheliale Dysfunktion über die Identifizierung bestimmter Botenstoffe diagnostizieren zu können. Diese Störung der die Blutgefäße auskleidenden Zellschicht ist eine der Ursachen für Arterienverkalkung. Ihre frühzeitige Diagnose sowie unmittelbar eingeleitete Therapiemaßnahmen können das Risiko einer gefährlichen Verengung der Blutgefäße, die zu einem Herzinfarkt führen können, senken.

Erstklassiges Ausbildungsprogramm für wissenschaftlichen Nachwuchs

15 Partnerorganisationen aus Deutschland, Irland, den Niederlanden, Polen und der Slowakei bringen ihre Kompetenzen in das Wissenschaftsnetzwerk, koordiniert vom Leibniz-IPHT, ein. Gemeinsam ermöglichen sie den 14 Nachwuchsforschenden, die im Rahmen von LogicLab mit Gastaufenthalten, wissenschaftlichen Weiterbildungsangeboten sowie Gelegenheiten zum Netzwerken und fachlichen Austausch ein einzigartiges Trainingsprogramm erhalten, den Grundstein für ihre wissenschaftliche Karriere zu legen.

Das fünfjährige Projekt LogicLab wird von der Europäischen Union mit mehr als 3,5 Millionen Euro gefördert.

Gut zu wissen: 
Wenn Arterien verkalken

Die Arterienverkalkung wird auch als Arteriosklerose bezeichnet. Dabei lagern sich Kalk, Bindegewebe und Fett in den Innenwänden der Blutgefäße ab. Diese Ablagerung, die sogenannten Plaques, führen zu einer Verengung der Arterien und damit zu einer schlechteren Durchblutung und Unterversorgung der Organe mit Sauerstoff. Wird das Herz nicht richtig versorgt, der Blutfluss gestört oder entsteht ein Verschluss, kann ein Herzinfarkt drohen. Die endotheliale Dysfunktion, eine Funktionsstörung des Endothels, das heißt der Gefäßwand, kann sich zu einer Arterienverkalkung entwickeln.

Weitere Informationen zu LogicLab: www.logiclab-itn.eu

Im Bild:
Mit funktionalisierten Sensormolekülen arbeiten Forschende des ­LogicLab-Wissenschaftsnetzwerks daran, koronare Krankheiten schon ­frühzeitig zu erkennen.                
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¹ Vgl. Statistisches Bundesamt (Destatis): Todesursachenstatistik 2021: 7 % aller Todesfälle gehen direkt auf COVID-19 zurück