Forschungsstandort München
Gemeinsam stark – O und U im Team
Der Standort München verfügt über eine ausgezeichnete Sonderposition mit vier wissenschaftlich renommierten muskuloskelettalen Universitätskliniken, je eine für Orthopädie und Unfallchirurgie am Klinikum der Universität München (Ludwig-Maximilians-Universität) und am Klinikum rechts der Isar (Technische Universität München).
Münchens positive Ausgangssituation für die Forschung durch vier muskuloskelettale Universitätskliniken wurde in den letzten Jahren verstärkt. So zeigt zum Beispiel die Zusammenführung von O und U der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), dass bereits erfolgreiche und starke Partner zusammen noch mehr bewegen können, um das gemeinsame Fachgebiet zu stärken. Für die Patienten verbessert sich die Versorgung. Ärzte profitieren von einer breiteren Ausbildung und die Wissenschaft vom Input aus verschiedenen Blickwinkeln.
Parallel zur Stärkung der Kooperationen von O und U ist an der TU München die bestehende enge Verzahnung mit international ausgewiesenen Ingenieurs-, Informatik- (Garching) und Lebenswissenschaften (Weihenstephan) systematisch ausgebaut worden. Gerade für junge Forschende mit Interesse an innovativer muskuloskelettaler Spitzenforschung sind die gemeinsamen O- und U-Projekte mit den TUM-Neuberufungen „Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence“ (MIRMI, Prof. Dr. Sami Haddadin) und „Institute for AI and Informatics in Medicine“ (Prof. Dr. Daniel Rückert) hoch spannend.
Das MUM wurde 2021 als interdisziplinäres Zentrum am Klinikum der LMU gegründet. Es stellt deutschlandweit eines der größten orthopädisch-unfallchirurgischen Zentren dar. Gleichberechtigte Mitglieder des MUM sind zwei eigenständige Einrichtungen, die Klinik für O und U (Leitung: Prof. Dr. Wolfgang Böcker und Prof. Dr. Boris Holzapfel, Ph.D., FEBOT) sowie das Institut für Muskuloskelettale Medizin (IMM, Leitung: Prof. Dr. Dr. Eric Hesse). Das IMM ist innerhalb des MUM in die Behandlung von Patienten mit metabolischen und seltenen muskuloskelettalen Erkrankungen eingebunden. Die Forschung im IMM bezieht sich auf Mechanismen des gestörten Knochenumbaus und der Muskelphysiologie. Gegenstand sind unter anderem primäre und sekundäre Osteoporosen, seltene muskuloskelettale Erkrankungen sowie pharmakologisch vermittelte Änderungen der Pathologie und wie diese sich auf das Knochen- und Muskelgewebe auswirken. Hinzu kommt der Bereich der Molekularen Muskuloskelettalen Onkologie, der durch eine Professur innerhalb des Instituts abgebildet ist (Leitung: Prof. Dr. Hanna Taipaleenmäki) und sich unter anderem mit der metastatischen Zerstörung des Knochens und den Auswirkungen auf die Muskelphysiologie beschäftigt.
Die Klinik für O und U hat mehrere experimentelle Forschungsschwerpunkte (Leitungen: Prof. Dr. Susanne Mayer und PD Dr. Attila Aszódi). Hierdurch ergibt sich ein großer Wissenschaftsverbund, der neben der Grundlagenforschung auch die Bearbeitung translationaler oder klinischer Forschungsvorhaben begünstigt. Das MUM verfügt im Forschungscampus Planegg/Martinsried über modern ausgestattete Gentechniklabore sowie über ein großes biomechanisches Testlabor. Beginnend bei der Erforschung von Knorpelentwicklung, -erkrankungen und -regulation (PD Dr. Attila Aszódi), über molekulare Interaktionen des neuronalen und muskuloskelettalen Systems (Dr. rer. nat. Maximilian Saller), hin zur angewandten Biomechanik und Schadensanalyse (PD Dr. Dipl. Ing [FH] Matthias Woiczinski) bis zur translationalen muskuloskelettalen Medizin (Prof. Dr. Susanne Mayer) sind viele Bereiche vertreten, die sich durch die Expertisen aus den Bereichen O und U ergänzen. Darüber hinaus existieren am MUM klinische Forschungsschwerpunkte zum Beispiel in den Bereichen Endoprothetik, Tumororthopädie, Tissue Engineering, Abriebsanalysen, Mobilität und Ganganalysen.
Die wissenschaftlichen Arbeiten werden unter anderem durch verschiedene Projektförderungen der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie andere Förderinstrumente unterstützt. Das IMM ist ferner in das DFG-Schwerpunktprogramm „μBone: Kolonisierung und Interaktionen von Tumorzellen innerhalb des Knochenmilieus“ (SPP 2084) implementiert.
Ein weiterer Erfolg ist die DFG-Forschergruppe ExCarBon FOR-2407 (Erforschung der Degeneration und Regeneration von artikulären Knorpeln und subchondralen Knochen in der Arthrose) (Sprecher: Prof. Dr. Susanne Grässel, Regensburg, und PD Dr. Attila Aszódi, München, MUM).
Die experimentelle orthopädische Forschung an der O+S-TUM besteht aus einem Team von Ingenieuren, Informatikern, Biologen und Medizinern unter der Leitung von Prof. Dr. Rainer Burgkart (Leiter Forschung und Lehre). Der klinischen orthopädischen Forschung widmet sich ein Team aus klinischen Ärzten und Study Nurses unter der Leitung von Prof. Dr. Rüdiger von Eisenhart-Rothe (Klinikdirektor).
Die wichtigsten aktuellen Forschungsschwerpunkte, die gleichzeitig den translationalen, ingenieurs- und informatiktechnischen Fokus des Forschungsprofils dieser Klinik verdeutlichen und exemplarisch die interdisziplinären Kooperationen und breitgefächerten Forschungsfinanzierungen veranschaulichen, sind in Tab. 1 dargestellt.
Nachfolgend einige Erfolge, bei denen junge Forschende, meist Masteranden und Doktoranden, zum Beispiel in der von uns mitgegründeten DFG-Exzellenz Graduiertenschule IGSSE maßgeblich beteiligt waren. International renommierte Publikationen (Auswahl):
- Grundlagenforschung: „The microstructure and micromechanics of the tendon-bone insertion“ (Nature Materials (IF >39))
- Infektforschung: „Patient-specific effects of soluble factors from Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermis biofilms on osteogenic differentiation of primary human osteoblasts“ (Scientific Reports, IF >4)
- AI-Forschung: „Machine learning in knee arthroplasty: specific data are key-a systematic review“ (Kn Surg Spor Traum Arthrosc IF >4)
Parallel zur wissenschaftlichen Forschung werden auch anwendungsorientierte Spin-Offs und Translationen gefördert wie Patentierungen: roboterbasierte Trainingsgeräte für die medizinische Ausbildung (darunter ein Kniesimulator für differenzierte Untersuchungstechniken oder der Geburtssimulator „SimOne“ – in Kooperation mit der Firma 3BS – zum Erlernen komplexer operativer Interventionen oder aktuell ein „sensorisierter intelligenter Spacer“ für die Theragnostik bei periprothetischen Infektionen.
Die Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie der TUM am Klinikum rechts der Isar ist ein überregionales Traumazentrum (Leitung: Prof. Dr. Peter Biberthaler). Eine moderne klinische Versorgung setzt eine strukturierte klinische und experimentelle Forschung voraus, die Innovationen vorantreibt und den wissenschaftlichen Nachwuchs ausbildet.
Die Experimentelle Unfallchirurgie wird unter der kommissarischen Leitung von PD Dr. Marc Hanschen, MBA, koordiniert. In der Arbeitsgruppe „Schock, Sepsis und Posttraumatische Immunreaktion“ werden Grundlagenstudien und klinisch-experimentelle Studien durchgeführt. Ihre Ziele sind ein Immunomonitoring der verletzten Patienten zu ermöglichen sowie eine immunmodulierende Therapie zu etablieren. In der Arbeitsgruppe „Tissue Engineering“ werden richtungsweisende Konzepte zur Geweberegeneration entwickelt. Einen Schwerpunkt stellt die Untersuchung des Potenzials der sogenannten mikroRNA (miRNAs) als potenzieller diagnostischer Marker der Geweberegeneration dar.
Die Klinische Forschung wird entsprechend der klinischen Schwerpunkte gegliedert. Klinische Studien mit neuartigen diagnostischen oder therapeutischen Maßnahmen werden am Patienten durchgeführt. In der jüngeren Vergangenheit konnten richtungsweisende Ergebnisse mit direktem Nutzen für die Behandlung von Patienten erzielt werden. Die Analyse von Biomarkern des Schädel-Hirn-Traumas (SHT) hat einen besonderen Stellenwert, regelmäßig werden mit der pharmazeutischen Industrie im Sinne der Co-Creation potenzielle SHT-Biomarker getestet. Die Veröffentlichungen dieser Studien in Zeitschriften wie Lancet Neurology (IF: 44) gelten international als wegweisend.
Die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses genießt oberste Priorität. Im Rahmen der TUM Graduate School konnten wiederholt Doktorandinnen und Doktoranden ihre Arbeiten in Stipendienprogrammen (Translationale Medizin) absolvieren.
