ERC Synergy Grant an Sebastian Kozerke
Ein Team von drei europäischen Forschern wird eine Bildgebungsmethode entwickeln, um die Steifigkeit von beweglichen Organen wie dem Herz nicht-invasiv zu messen. Dafür werden die Forscher nun vom Europäischen Forschungsrat ERC unterstützt.
In Kürze
- Sebastian Kozerke wird in einem europäischen Team ein medizinisches Bildgebungsverfahren, die Diffusions-Magnetresonanztomografie, weiterentwickeln.
- Das Projekt der Forschenden hat zum Ziel, auch Informationen über die mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden Organen zu erhalten.
- Solche Informationen sind von medizinischem Nutzen, da sich die Steifigkeit zum Beispiel bei Entzündungen oder der Narbenbildung verändern kann.
Der Europäische Forschungsrat ERC unterstützt mit einem Synergy Grant ein Projekt von drei Forschern, darunter Sebastian Kozerke, Professor an der ETH Zürich und der Universität Zürich. Die anderen Forscher sind am Helmholtz-Zentrum Hereon in Hamburg und an der Technischen Universität Graz tägig. Das Team wird eine nicht-invasive Methode entwickeln, um die mechanischen Eigenschaften von beweglichen Körpergeweben wie dem Herz zu bestimmen. Das Projekt mit dem Namen Mechvivo wird vom Helmholtz-Zentrum Hereon in Hamburg geleitet. Der ERC fördert das Projekt mit insgesamt rund zehn Millionen Euro. Davon gehen gut drei Millionen Euro an die ETH Zürich.
Die Forschenden werden verschiedene Verfahren der Magnetresonanztomografie (MRT) kombinieren, um damit räumlich hochaufgelöste Informationen über die mechanischen Eigenschaften des Gewebes, insbesondere zu dessen Steifigkeit, zu erhalten. Solche Informationen sind von medizinischem Nutzen, da sich die Steifigkeit zum Beispiel bei Entzündungen oder der Narbenbildung verändern kann.
Kozerkes Aufgabe im Projekt ist es, die sogenannte diffusionsgewichtete MRT weiterzuentwickeln. Während die konventionelle MRT eine Auflösung im Bereich von einem bis wenigen Millimetern ermöglicht, kann die diffusionsgewichtete MRT auch Mikrogewebestrukturen im Bereich von wenigen Dutzend Mikrometern sichtbar machen.
Die Biomechanik-Experten der Technischen Universität Graz werden die mechanischen Eigenschaften des Gewebes im Detail bestimmen. Um den Zusammenhang zwischen diesen Eigenschaften und den Mikrostruktur-Bilddaten zu erarbeiten, kommen Methoden des maschinellen Lernens zum Einsatz. Forschende des Helmholtz-Zentrum Hereon werden die Entwicklung der notwendigen Methoden vorantreiben.
Digitaler Zwilling
Der zu entwickelnde Ansatz soll es erstmals ermöglichen, Informationen über die mechanischen Eigenschaften beweglicher Organe im Körperinnern nicht-invasiv und mit hoher Auflösung durch Bildgebung zu gewinnen. In einem ersten Schritt werden sich die Forschenden speziell auf das Herz konzentrieren. Bisher erhalten Ärztinnen und Ärzte mechanische Informationen durch Abtasten (Palpation), was in der Tiefe des Körpers wie dem Herz nicht möglich ist.
Der medizinische Nutzen der neuen Technologie wird in einer klinischen Studie am Universitätsspital Zürich bei Patientinnen und Patienten mit Herzinsuffizienz untersucht werden. Diese Krankheit ist durch eine zunehmende Versteifung des Herzmuskels gekennzeichnet. Darüber hinaus werden mit der Methode umfassende Computermodelle von menschlichen Organen entwickelt. Diese verbessern die Diagnose und Krankheitsvorhersage und ermöglichen letztlich die Entwicklung neuer Therapien. Das Projekt Mechvivo wird 2025 beginnen und sechs Jahre laufen.
Förderung durch den ERC in der Schweiz
Die Synergy-Grants sind eines von vier personenbezogenen Förderinstrumenten des Europäischen Forschungsrats ERC. Mit den Synergy-Grants fördert der ERC Zusammenarbeitsprojekte von zwei bis vier Forschenden, die sich in ihrer Expertise ergänzen, um herausfordernde wissenschaftliche Fragestellungen zu bearbeiten.
Die Zulassung von Forschenden an Schweizer Hochschulen zu den ERC-Förderinstrumenten war in den letzten Jahren unterschiedlich geregelt: Bei den Synergy-Projekten liess der ERC schon in den vergangenen Jahren jeweils einen Forscher oder eine Forscherin aus einem Drittland zu. Forschende aus der Schweiz konnten sich für ein Synergy-Projekt bewerben, durften aber nicht die Projektleitung übernehmen.
Von den anderen drei personenbezogenen ERC-Förderinstrumenten waren Forschende aus der Schweiz in den letzten drei Jahren ausgeschlossen: von den ERC Starting, Consolidator und Advanced Grants. Als Übergangslösung schuf der Bund entsprechende Fördermassnahmen, bei denen der Schweizerische Nationalfonds die Projekte evaluierte. Diese Übergangszeit ist nun zu Ende: Seit diesem Sommer können sich Forschende aus der Schweiz auch um diese Grants wieder direkt beim ERC bewerben.