AG der Sektion Mukoviszidose

Sektionsleitung: PD Dr. Doris Staab, Dr. Carsten Schwarz

Herzlich willkommen auf der Seite unserer Arbeitsgruppe!

Wir beschäftigen uns mit der Diagnostik und Therapieentwicklung bei Mukoviszidose (Cystischer Fibrose=CF). Die AG ist Teil der Sektion Cystische Fibrose und direkt an das Christiane Herzog-Zentrum angegliedert. Unser CFTR Biomarker Zentrum ist spezialisiert auf Methoden, die zur exakten Diagnosestellung und Medikamentenentwicklung bei CF dienen:

CFTR-Funktionstests zur erweiterten Diagnostik bei CF-Verdacht

Mit Hilfe von Schweißtest und genetischer Analyse gelingt es bei einer zunehmenden Anzahl von Patienten mit Verdacht auf eine milde Form der Mukoviszidose nicht, eine klare Diagnose zu stellen und somit eine zielgerichtete Therapie einzuleiten. Daher wurden neue Methoden zur Analyse der CFTR-Funktion entwickelt, die eine umfassendere diagnostische Beurteilung erlauben. Indikationen für CFTR-Funktionstests sind z. B. auch Erkrankungen wie disseminierte Bronchiektasen, chronische Pankreatitis, primäre sklerosierende Cholangitis und männliche Infertilität (CBAVD, CUAVD), die ebenfalls Folgen einer CFTR Dysfunktion sein können und als CFTR-related disorders bezeichnet werden.

Das CFTR Biomarker Zentrum der Charité Berlin ist als europäisches und deutsches Referenzzentrum für die speziellen Methoden der CFTR-Funktion ausgewählt und koordiniert diese Aktivitäten innerhalb der Diagnostic Network Working Group der European Cystic Fibrosis Society (ECFS). In unserem Zentrum können Untersuchungen der erweiterten CF-Diagnostik (Intestinale Kurzschlußstrom-Messung, ICM; nasale Potentialdifferenz, NPD) im Rahmen einer Spezialsprechstunde vereinbart werden.

Präklinische ex vivo Studien zur Korrektur des CFTR Basisdefektes bei Cystischer Fibrose
Bei Cystischer Fibrose als häufigster angeborener Stoffwechselerkrankung führt ein Gendefekt zu einem gestörten Chloridkanal (Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR) in Epithelzellen von Organen mit exokriner Funktion. Hierdurch kommt es vor allem in der Lunge zu einem zähen Mukus, Infektion, Inflammation und früher schrittweiser Destruktion des Lungengewebes mit der Folge respiratorischer Insuffizienz. Da bisher keine kausale Therapie zur Verfügung steht, beträgt die mittlere Lebenserwartung bei CF derzeit ca. 38 Jahre.
Seit den letzten Jahren werden nun erstmals verschiedene Wirkstoffe entwickelt, die die gestörte Reifung und Expression des CFTR-Chloridkanals pharmakologisch teilweise korrigieren können („Korrektoren/Potentiatoren“) und somit das klinische Bild und die Lebenserwartung der Patienten entscheidend verbessern könnten. Diese Substanzen, die eine vielversprechende in vitro Wirksamkeit zeigen (Zellkulturen, Mausmodell), müssen aber hinsichtlich ihrer Effektivität und Sicherheit auch an humanem Gewebe getestet werden, um eine direkte Translation in vivo und deren Effektivität zu erleichtern.
Unserer Arbeitsgruppe ist es gelungen, hierfür ein humanes Modell zu etablieren, welches es ermöglicht, die CFTR-Chloridkanalfunktion außerhalb des Körpers („ex vivo“) zu messen. Dazu werden schmerzfrei entnommene kleine Gewebeproben des Enddarmes (Durchmesser ca. 3mm) elektrophysiologisch in einer Apparatur zur Messung von transepithelialen Ionenströmen (Ussingkammer) untersucht. Dieses Modell ermöglicht die präklinische Testung pharmakologischer Substanzen an humanem CFTR-relevantem Gewebe, ohne Risiko für den Patienten, um eine Priorisierung der besten Wirkstoffe zur Translation in klinische in vivo Studien zu erreichen. Im Rahmen internationaler Kooperationen mit akademischen Laboren und der Pharmaindustrie werden in der AG Derichs hierfür die neuesten und vielversprechendsten Korrektoren und Potentiatoren getestet.
Im Rahmen unserer Projekte arbeiten wir daran, dass die derzeit in präklinischer Entwicklung befindlichen Wirkstoffe zur Therapie des CFTR-Basisdefektes auch in humanen ex vivo Geweben eine Verbesserung der CFTR Expression und Chloridkanalfunktion erreichen.  Dies bietet die Chance, neue Wirkstoffe schnellstmöglich durch die präklinische Testung und bei nachgewiesener Wirksamkeit und Unbedenklichkeit in die Phase der klinischen Prüfung und Zulassung zu führen. Hierdurch soll eine kausalere Therapie bei CF entwickelt und schnellstmöglich für die Patienten verfügbar gemacht werden.

 Projektleitung: Dr. med. N. Derichs

Projektleitung: PD Dr. med. D. Staab

Publikationen der AG Mukoviszidose-Forschung

Steinkamp G, Stahl K, Ellemunter H, Heuer E, van Koningsbruggen-Rietschel S, Busche M, Bremer W, Schwarz C
Cystic fibrosis (CF) care through the patients' eyes - a nationwide survey on experience and satisfaction with services using a disease-specific questionnaire.
2015;
Stahl K, Steinkamp G, Ullrich G, Schulz W, van Koningsbruggen-Rietschel S, Heuer HE, Ellemunter H, Schwarz C
Patient experience in cystic fibrosis care: Development of a disease-specific questionnaire.
2015;
Sedlacek L, Graf B, Schwarz C, Albert F, Peter S, Würstl B, Wagner S, Klotz M, Becker A, Haase G, Laniado G, Kahl B, Suerbaum S, Seibold M, Tintelnot K
Prevalence of Scedosporium species and Lomentospora prolificans in patients with cystic fibrosis in a multicenter trial by use of a selective medium.
2015;
Dorkin HL, Staab D, Operschall E, Alder J, Criollo M
Ciprofloxacin DPI: a randomised, placebo-controlled, phase IIb efficacy and safety study on cystic fibrosis.
2015;
van Koningsbruggen-Rietschel S, Heuer HE, Merkel N, Posselt HG, Staab D, Sieder C, Ziegler J, Krippner F, Rietschel E
Pharmacokinetics and safety of an 8 week continuous treatment with once-daily versus twice-daily inhalation of tobramycin in cystic fibrosis patients.
2015;
Scheuing N, Holl RW, Dockter G, Hermann JM, Junge S, Koerner-Rettberg C, Naehrlich L, Smaczny C, Staab D, Thalhammer G, van Koningsbruggen-Rietschel S, Ballmann M
High variability in oral glucose tolerance among 1,128 patients with cystic fibrosis: a multicenter screening study.
2014;
Roehmel JF, Tintelnot K, Bernhardt A, Seibold M, Staab D, Schwarz C
Arxula adeninivorans causing invasive pulmonary mycosis and fungaemia in cystic fibrosis..
2015;
Schwarz C, Staab D
Cystic fibrosis and associated complications.
2015;
Roehmel JF, Schwarz C, Mehl A, Stock P, Staab D
Hypersensitivity to antibiotics in patients with cystic fibrosis..
2014;

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Foto: Tobias Müller

Verleihung des Christiane Herzog-Forschungspreises 2015

Dr. Bacher erhält Christiane-Herzog-Forschungspreis

Für ihre Forschungen über pilz-spezifische CD4+ Zellen als diagnostische Marker für Patienten mit Cystischer Fibrose, auch Mukoviszidose genannt, ist Dr. Petra Bacher am 14. November mit dem Christiane-Herzog-Forschungspreis ausgezeichnet worden. Die Biologin forscht an der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und Klinische Immunologie am Campus Charité Mitte und hat im Rahmen des Kooperationsprojektes von Prof. Dr. Alexander Scheffold und Dr. Carsten Schwarz über 100 Patienten mit Cystischer Fibrose untersucht. „Dr. Bacher ist es gelungen, spezifische immunologische Antworten auf Pilze nachzuweisen und herauszufinden, ob ein Pilz eine Infektion bei unseren Mukoviszidose-Patienten verursacht“, erklärt Schwarz. Er leitet gemeinsam mit Dr. Doris Staab die Sektion Cystische Fibrose in der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Pneumologie und Immunologie am Campus Virchow-Klinikum. Gleichzeitig könne so zwischen einer harmlosen Besiedlung mit Pilzen und einer schwerwiegenden Infektion bei Mukoviszidose-Patienten unterschieden werden. Der mit 50.000 Euro dotierte Christiane-Herzog-Forschungspreis wird jährlich von der Christiane Herzog Stiftung an Nachwuchsforscher vergeben. Mit dem Preisgeld soll das Forschungsprojekt von Pilzen auf Bakterien – wie dem häufigsten Erreger Pseudomonas aeruginosa –ausgeweitet werden. Die Stiftung unterstützt junge Menschen mit Mukoviszidose in ihrem Kampf um die Kraft zum Atmen und erweitert das Therapieangebot in den Mukoviszidose-Ambulanzen, Mukoviszidose-Zentren und Reha-Einrichtungen. Die Forschungsförderung soll neue Erkenntnisse in der Grundlagen- und klinischen Forschung schaffen, damit die Betroffenen noch besser und länger mit Mukoviszidose leben können.

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