Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

Neue Institutsleitung am Fraunhofer ITEM

Prof. Dr. Dr. Thomas Thum startet am 1. Januar 2021

Wege und Impulse für eine erfolgreiche Zukunft des Instituts

Professor Thomas Thum leitet seit 1.1.2021 gemeinsam mit Professor Norbert Krug das Fraunhofer ITEM.
© Fraunhofer ITEM
Professor Thomas Thum leitet seit 1.1.2021 gemeinsam mit Professor Norbert Krug das Fraunhofer ITEM.

Prof. Dr. Dr. Thomas Thum ist Kardiologe und Biowissenschaftler mit einem ausgeprägten Forschungsschwerpunkt auf der funktionellen Charakterisierung und dem translationalen Potenzial von RNA-Molekülen für neue Therapien gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Nach dem Medizinstudium an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und klinischer sowie wissenschaftlicher Ausbildung in Hannover und Würzburg promovierte er am Imperial College London. Als Professor und Direktor des Instituts für Molekulare und Translationale Therapie-Strategien seit 2009 an der MHH forscht Thum seit Jahren insbesondere im präklinischen Bereich.

Er hält zahlreiche Patente und Lizenzen auf dem Gebiet nicht-kodierender RNA und gründete u. a. das erfolgreiche Biotech-Unternehmen Cardior Pharmaceuticals als Spin-Off der MHH. Wissenschaftlicher Erfolg und Transferkompetenz als zentrale Erfolgskriterien für ein Fraunhofer-Institut werden einen entscheidenden Beitrag leisten, das Fraunhofer ITEM im Tandem mit Institutsleiter Professor Norbert Krug erfolgreich zu führen.

Neben dem bisherigen Forschungsschwerpunkt des Instituts »Lungenerkrankungen« werden zukünftig auch Therapie- und Diagnose-Strategien im Bereich der Herzerkrankungen eine wichtige Rolle in der Forschung des Fraunhofer ITEM spielen.

Kooperationen und Netzwerke

In Verbindung mit seinem Eintritt in die Institutsleitung des Fraunhofer ITEM erhielt Professor Thum einen Ruf auf die W3-Professur »Translationale Validierung innovativer Therapeutika« an der Medizinischen Hochschule Hannover, die er ebenfalls am 1.1.2021 angetreten hat. Dabei wird er in seinem Institut an der MHH vor allem Grundlagen-orientiert arbeiten und seine Fraunhofer-Aktivitäten dem Fraunhofer-Modell entsprechend eher präklinisch und translational ausrichten und sich in Forschungsnetzwerke einbringen. Von dieser erneuten Stärkung der Verbindung zum Universitätsklinikum und der Intensivierung der Transferleistung von der Grundlagenforschung in die Anwendung wird die Innovationskraft von Fraunhofer in der Gesundheitsforschung profitieren und letzten Endes dem Patienten zugutekommen.

Professor Thum wird seine FuE-Kompetenzen am Fraunhofer ITEM zur Etablierung neuer Geschäftsfelder einsetzen.

Die Zusammenarbeit von Fraunhofer ITEM und der Medizinischen Hochschule Hannover wird sich zukünftig noch weiter intensivieren.
© Thomas Thum

FuE-Schwerpunkte: Kardiologie und nicht-kodierende RNAs

Expressionsprofile im Herzgewebe

Als Ersatzmethode für und Weiterentwicklung von Tierversuchen werden Herzmuskelzellen aus humanen pluripotenten Stammzellen und Präzisionsschnitte aus Herzgewebe für die Arzneimitteltestung zur Verfügung gestellt. Diese »Herzschnitte« können in geeigneten Inkubatoren für mehrere Tage kultiviert werden und bieten daher die Möglichkeit zum Studium therapeutischer Interventionen.

Während der Behandlung mit neuen Arzneimittelkandidaten werden Kontraktilitätsmessungen sowie bildgebende Verfahren angewendet, am Studienendpunkt Gen- und Proteinexpressionsprofile inklusive Einzelzell-Sequenzierung erstellt und bioinformatisch analysiert. 

Patientenstratifizierung und Toxizität

Zirkulierende nicht-kodierende RNAs in Körperflüssigkeiten erlauben die diagnostische Nutzung in klinischen Studien. Ziel ist es, auf diesen Biomarkern basierte Diagnostika im Rahmen eines »Companion Diagnostics« in frühen Phase-I- und Phase-II-Studien zu entwickeln.

Diese Technologie eignet sich, um Patienten zu selektieren, die optimal für eine neue Therapie geeignet sind, die Effektivität neuer Therapien zu bestimmen, optimale Dosierungen von Medikamenten zu finden und Toxizitätsabschätzungen zu machen.

Etablierung toxikologischer Verfahren

Neue Forschungsgebiete und neue therapeutische Substanzklassen, wie zum Beispiel Oligonukleotid-basierte Verfahren, benötigen auch eine parallele Entwicklung geeigneter molekulartoxikologischer Testverfahren.

Neben den klassischen Transkriptom-Analysen von kodierenden RNAs werden nicht-kodierende RNAs im Rahmen toxikologischer Prüfungen untersucht, um funktionell aktive »Adverse Outcome Pathways« und deren Netzwerke zu identifizieren.

Wirkstoff-Testung gegen Fibrosen

Am Fraunhofer ITEM bereits gut charakterisierte Modelle der Lungenfibrose werden auf andere fibrotische Erkrankungen, z. B. des Herzens oder der Leber, erweitert. In diesen Modellen werden die in letzter Zeit zahlreich entwickelten anti-fibrotischen Arzneimittelkandidaten geprüft.

Anhand von Messungen wie der Echokardiographie (Herz), Sonographie (Leber) und Hämodynamik (Druck-Volumen-Analysen) sowie OMICS-Technologien inklusive Einzelzellsequenzierung werden die Mechanismen der anti-fibrotischen Substanzen analysiert.