Die Semmelweis Universität und das Forschungszentrum für molekulare Fingerabdrücke (CMF) unter der Leitung des Nobelpreisträgers Dr. Ferenc Krausz forschen nun gemeinsam an der medizinischen und diagnostischen Anwendung der Methode des molekularen Fingerabdrucks im Infrarotbereich. Unter anderem haben die beiden Institutionen gemeinsam das Neumann-János-Institut für Datenwissenschaften an der Semmelweis Universität gegründet. Ziel der Forschung ist es, Krankheiten durch einen einfachen Bluttest frühzeitig zu diagnostizieren und gleichzeitig die optimale personalisierte Behandlung auszuwählen.
Das Forschungszentrum für Molekularen Fingerabdruck (CMF) unter der Leitung des Nobelpreisträgers Dr. Ferenc Krausz ging am 1. Januar 2024 in den Besitz der Stiftung für Nationale Gesundheitsversorgung und Ärzteausbildung (NEOA) über, die Trägerin der Semmelweis Universität ist. Ab dem 1. Dezember verstärkt die Semmelweis Universität ihre Beziehungen zu dem Forscher, der 2023 den Nobelpreis für Physik erhielt, durch die Gründung eines neuen gemeinsamen Instituts. Das Neumann János Institut für Datenwissenschaft, eine Forschungs- und Bildungseinheit unter der direkten Leitung des Rektors, wird fünf Forschungsschwerpunkte haben: molekulare Phänotypisierung, kausale Beziehungen in Gesundheitsinformationen, Digitalisierung von Gesundheitsdaten, künstliche Intelligenz und Analyse des Gesundheitsumfelds. Zunächst werden in den drei erstgenannten Bereichen Forschungsteams gebildet. Im Rahmen der Zusammenarbeit werden die gemeinsamen Forschungs- und Wissenschaftsergebnisse des neuen Instituts in die wissenschaftlichen Ergebnisse sowohl des CMF als auch des ungarischen Hochschulsystems, insbesondere der Semmelweis Universität, einfließen.
So läuft beispielsweise die Kooperation „Lasers for Life“, die sich auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen konzentriert, seit 2020 in Zusammenarbeit mit dem CMF, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) Garching, unter exklusiver Beteiligung der Városmajor Herz- und Gefäßklinik der Semmelweis Universität. Das neu erarbeitete CMF-Programm wird die Bedeutung des molekularen Fingerabdrucks in der Lungenkrebsdiagnostik untersuchen, woran die Klinik für Pneumologie der Semmelweis Universität als eines der drei führenden pulmonologischen Zentren des Landes ebenso beteiligt ist.
Die Aufgabe des neu gegründeten Neumann-János-Instituts für Datenwissenschaft an der Semmelweis Universität besteht darin, einen innovativen Ansatz für die Datenwissenschaft zu liefern. Durch die Integration neuer molekularer Fingerabdruck- und Profilierungstechniken in Gesundheitsdatensätze kann es eine umfassende Bewertung der menschlichen Gesundheit und eine frühzeitige Erkennung von Zuständen ermöglichen, die zu schweren chronischen Erkrankungen führen.
Wir wollen in Zusammenarbeit mit CMF den realen, alltäglichen Einsatz einer völlig neuen Testmethode zur frühzeitigen Diagnose und effektiven Therapie von Patienten fördern
– sagte Dr. Béla Merkely. Das eigentliche Ziel der Forschung ist es, Krankheiten in einem frühen Stadium mit einem einfachen Bluttest zu diagnostizieren und gleichzeitig die optimale personalisierte Behandlung auswählen zu können“ – fügte er hinzu.
Das CMF-Infrarot-Molekular-Fingerprinting-Verfahren
Jede Veränderung des Gesundheitszustandes führt zu einer charakteristischen Veränderung der Zusammensetzung des Blutes. Wenn einige Tropfen Blutplasma mit ultrakurzem Laserlicht beleuchtet werden, senden die angeregten Moleküle Lichtwellen aus, die mit der Attosekunden-Lasertechnologie direkt ermittelt werden können. Mit dem molekularen Fingerabdruck können so selbst kleinste Veränderungen in der molekularen Zusammensetzung der Blutprobe erfasst werden, die auf eine Veränderung des Gesundheitszustands hinweisen können. Das CMF wurde 2019 gegründet und ist von Anfang an an zwei Standorten tätig: Die Technologieentwicklung und die wissenschaftlichen Forschungsaktivitäten werden an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Deutschland durchgeführt, während die Entnahme, Verarbeitung, Lagerung und Analyse von Blutproben bisher hauptsächlich in Ungarn in enger Zusammenarbeit mit den beteiligten Einrichtungen erfolgten.
Das neue Institut wird auch eine Rolle in der Ausbildung spielen, und zwar mit einem Wahlfach mit Workshop-Charakter im Grundstudium und einem interdisziplinären Programm im Rahmen des Doktorandenprogramms für Studenten mit MSc-Abschlüssen in Informatik, Mathematik, Physik und Medizin.
„Wir glauben und sind zuversichtlich, dass es enorme Synergien zwischen der Semmelweis Universität und dem CMF gibt und dass wir dank dieser Synergien in der Lage sein werden, in dem neuen Institut Forschung von internationalem Ruf zu betreiben, die für die Zukunft beider Institutionen von großer Bedeutung sein wird“ – sagte Dr. Ferenc Krausz, der an der Senatssitzung der Semmelweis Universität teilnahm. Er betonte auch, wie wichtig es ist, künftige Generationen von Forschern auszubilden, die in diesen Bereichen weiterarbeiten können. Aus diesem Grund hält er es auch für wichtig, die Universitäten einzubeziehen, die in der Informationstechnologie und den Naturwissenschaften Ausbildung anbieten.
Pálma Dobozi
Foto: Boglárka Zellei – Semmelweis Universität
Übersetzung: Judit Szlovák