Hämatologie und Immune Engineering

Das Immunsystem neu verdrahten, um Krebs kontrollierbar zu machen.

Die Herausforderung
Blutkrebserkrankungen wie Leukämien und Multiples Myelom entwickeln ausgefeilte Strategien, um dem Immunsystem zu entkommen. Dadurch verlieren selbst die besten Immuntherapien wie CAR-T-Zellen oder bispezifische Antikörper bei vielen Patient:innen ihre Wirkung. Das größte Hindernis in der modernen Hämatologie bleibt das Krankheitsrezidiv.

Unsere Vision
Wir entwickeln biotechnologische Ansätze für mehr Immunkompetenz und -resilienz: T-Zellen, die patientenindividuelle Tumorantigene erkennen (Kehl et al., JITC 2022), sich gegen das immunsuppressive Tumormikromlieu behaupten (Friedrich et al., Cancer Cell 2023) und lange genug bestehen, um Rückfälle zu verhindern (Kilian*, Friedrich*, Lu* et al., Sci Immunol 2024). Mit Einzelzell-Analysen und neu etablierten Methoden zur Entdeckung von tumor-erkennenden T-Zell-Rezeptoren haben wir kürzlich konservierte Tumorziele über über mehrere Patient:innen und sogar verschiedene Blutkrebserkrankungen hinweg identifiziert und damit die Grundlage für universelle Immuntherapien geschaffen (Wagner*, Kehl*, Steiger*, Boschert* et al., BioRxiv 2025). Unser Ziel ist einfach: Blutkrebs zu einer Krankheit zu machen, die das Immunsystem dauerhaft kontrollieren kann.

Das Immunsystem jung halten, um ein gesundes Leben zu verlängern.

Die Herausforderung
Das Altern schwächt das Immunsystem: Infektionen, Krebs und schlechte Impfantworten werden häufiger. Der Thymus - das Organ, das T-Zellen produziert - schrumpft und verliert seine Funktion. Die wichtigsten Immunzellen und somit unsere Abwehrkräfte erschöpfen sich dadurch im hohen Alter.

Unsere Vision
Wir entwickeln Ansätze zur Verjüngung des Immunsystems: mRNA-basierte Strategien, die die Thymusfunktion vorübergehend wiederherstellen, die Vielfalt der T-Zellen erweitern und somit Immunantworten im Alter verbessern. Mit modernsten räumlich aufgelösten Sequenzier-Methoden (Liu*, Friedrich*, Raichur* et al., BioRxiv 2025) und neuen synthetischen Applikationssystemen (Kreitz, Friedrich et al., Nature 2024) wollen wir gezielt einzelne Zellen und Organe präzise reprogrammieren. Unser Ziel ist es, nicht nur den altersbedingten Immunabbau, insbesondere in Krebspatient:innen zu behandeln, sondern die gesunde Lebensspanne zu verlängern, indem wir das Immunsystem jung, anpassungsfähig und widerstandsfähig gegen Infektionen und Krebs halten.

Künstliche Intelligenz nutzen, um Immunantworten vorherzusagen und sichere Gentherapien zu entwickeln.

Die Herausforderung
Keine zwei Patient:innen sprechen gleich auf eine Therapie an. Die Komplexität des menschlichen Immunsystems macht es schwer vorherzusagen, wer von einer Immuntherapie profitiert – und wer nicht. Zugleich ist es riskant, revolutionäre Technologien wie mRNA-Therapeutika oder CRISPR-Gentherapien für eine Anwendung im Menschen weiterzuentwickeln, ohne die Reaktion des Immunsystems auf diese Moleküle zu kennen.

Unsere Vision
Wir nutzen künstliche Intelligenz, um menschliche Immunantworten zu entschlüsseln und vorherzusagen. Durch die Integration klinischer, genomischer und immunologischer Daten entwickeln wir Entscheidungshilfen, die Onkolog:innen bei der Auswahl der richtigen Therapie für jede:n einzelne:n Patient:in unterstützen. Mit KI-gesteuertem Protein-Design haben wir kürzlich die Immunogenität von CRISPR Enzymen reduziert und so den Weg zu sicheren, patientenindividuellen Gentherapien eröffnet (Raghavan*, Friedrich* et al., Nat Commun 2025). Unser Ziel ist echte Präzisionsmedizin: Therapien, die nicht nur auf Krankheiten, sondern auf Individuen zugeschnitten sind.

Entdeckungen rasch in experimentelle Therapien verwandeln – ohne Jahrzehnte zu warten.

Die Herausforderung
Bahnbrechende Ideen aus dem Labor erreichen oft nie die Patient:innen – sie gehen in regulatorischen Hürden, komplexer Herstellung oder langen Verzögerungen verloren.

Unsere Vision
Direkt aus unserem Labor treiben wir die klinische Translation voran, indem wir experimentelle First-in-Human-Studien leiten, die die synthetische Immunologie und Gentherapie vom Konzept in die Klinik bringen. Unsere PERSIST-B7H6-Studie ist die erste in Deutschland, die CRISPR-edierte CAR-T-Zellen testet, die für eine verbesserte Persistenz entwickelt wurden. Aufbauend auf unseren präklinischen Arbeiten zur Verjüngung des alternden Immunsystems entwickeln wir nun mRNA-basierte Immunreprogrammierung bis hin zur klinischen Anwendung. Unser Labor ist Teil des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) und alle Ärzt:innen unserer Arbeitsgruppe behandeln Patient:innen an der Medizinischen Klinik V (Hämatologie, Onkologie und Rheumatologie) des Universitätsklinikums Heidelberg. Durch die enge Verbindung von Forschung und Klinik verkürzen wir den Weg vom Labor ans Krankenbett – damit Innovation nicht Jahrzehnte warten muss, sondern unsere Patient:innen so früh wie möglich erreicht.