Krebs bekämpfen, bevor er entsteht: TU Chemnitz erhält erstmals renommierte EU-Forschungsförderung „ERC Synergy Grant“
Europäischer Forschungsrat fördert das internationale Spitzenforschungsprojekt ECLIPSE mit 10,6 Millionen Euro – Forschende aus Chemnitz, Manchester und Oxford wollen programmierbare Mikroroboter entwickeln, die früheste Krebsvorstufen erkennen und gezielt behandeln können
Was wäre, wenn sich Krebs behandeln ließe, bevor überhaupt ein bösartiger Tumor entsteht? Diese Vision steht im Mittelpunkt des internationalen Forschungsprojekts ECLIPSE, das vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) mit rund 10,6 Millionen Euro über sechs Jahre gefördert wird. Die „ERC Synergy Grants“ sind mit einem jährlichen Fördervolumen von 500 Millionen Euro das Flaggschiff der europäischen Forschungsförderung. Die Bewilligung für ECLIPSE ist der erste „ERC Synergy Grant“ für die Technische Universität Chemnitz und zugleich ein herausragender Erfolg für ihre internationale Spitzenforschung.
Unter der Koordination von Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Inhaber der Professur Materialsysteme der Nanoelektronik und Wissenschaftlicher Direktor des Forschungszentrums MAIN an der TU Chemnitz, wollen vier international führende Forschende aus Deutschland und Großbritannien eine völlig neue Strategie zur Früherkennung und Behandlung von Krebs entwickeln. Im Mittelpunkt stehen winzige, programmierbare Mikroroboter, die selbstständig im Körper nach molekularen Anzeichen frühester krankhafter Veränderungen suchen und unmittelbar am Entstehungsort therapeutisch eingreifen sollen.
Das Projekt trägt den vollständigen Titel „Early Cancer Lesion Interception via Programmable Sensor-Equipped Morphobots“ (ECLIPSE). Beteiligt sind neben Prof. Oliver G. Schmidt die Krebsforscherin Dr. Christine Schmidt und der gynäkologische Onkologe Prof. Richard Edmondson von der University of Manchester sowie der Chemiker Prof. Benjamin Davis von der University of Oxford.
Ein Paradigmenwechsel in der Krebsmedizin
Die meisten heutigen Verfahren zur Krebsfrüherkennung zielen darauf ab, bereits entstandene Tumore möglichst früh zu entdecken. ECLIPSE verfolgt einen grundlegend anderen Ansatz: Krankhafte Veränderungen sollen erkannt und behandelt werden, bevor daraus invasiver Krebs entsteht.
Als erstes Anwendungsgebiet konzentriert sich das Forschungsteam auf eine besonders aggressive Form des Eierstockkrebses, das sogenannte hochgradige seröse Ovarialkarzinom. Diese Erkrankung wird häufig erst diagnostiziert, wenn sich der Krebs bereits ausgebreitet hat. Neuere wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen jedoch, dass viele dieser Tumoren ihren Ursprung nicht im Eierstock selbst, sondern im Eileiter haben. Dort können sich mikroskopisch kleine Krebsvorstufen über mehrere Jahre entwickeln, bevor die Erkrankung fortschreitet.
Dieses Zeitfenster eröffnet eine bislang kaum genutzte Möglichkeit zur Prävention. Das Problem: Die betreffenden Veränderungen liegen tief im Inneren des engen und empfindlichen Eileiters und sind mit herkömmlichen diagnostischen Verfahren praktisch nicht zugänglich.
Genau hier setzt ECLIPSE an.
„Unsere Vision ist es, Krebs nicht erst dann zu behandeln, wenn ein Tumor entstanden ist, sondern bereits die frühesten krankhaften Veränderungen zu erkennen und gezielt zu beseitigen“, erläutert Schmidt. „Dafür wollen wir Mikroroboter entwickeln, die selbstständig biologische Signale erkennen, diese auswerten und unmittelbar darauf reagieren können. Das wäre ein grundlegender Paradigmenwechsel in der Krebsmedizin.“
Intelligente Mikroroboter als neue medizinische Werkzeuge
Die geplanten Mikroroboter, sogenannte „Morphobots“, sind kleiner als ein Millimeter und sollen sich durch enge anatomische Strukturen bewegen können. Anders als herkömmliche magnetisch gesteuerte Mikroschwimmer werden sie mit einer Vielzahl integrierter Funktionen ausgestattet. Dazu gehören miniaturisierte Sensoren zur Erkennung krankheitsspezifischer Moleküle, elektronische Schaltungen zur Verarbeitung der Sensorsignale, Systeme zur Energiegewinnung und -speicherung sowie Aktuatoren, mit denen die Roboter ihre Form verändern und therapeutische Wirkstoffe gezielt freisetzen können.
Die Mikroroboter sollen mithilfe magnetischer Felder durch den Eileiter navigieren. Ultraschall soll dabei sowohl zur Energieversorgung als auch zur Beobachtung der Roboter beitragen. Ergänzend werden Verfahren der künstlichen Intelligenz entwickelt, um ihre Position und ihr Verhalten anhand von Ultraschallbildern zu verfolgen.
Eine besondere Herausforderung besteht darin, dass einzelne molekulare Signale nicht immer eindeutig auf eine Krebsvorstufe hinweisen. Deshalb sollen die Morphobots mehrere biologische Merkmale gleichzeitig erkennen und nur dann reagieren, wenn eine bestimmte Kombination von Krankheitssignalen vorliegt.
„Wir wollen nicht einfach nur kleinere Roboter bauen“, betont Schmidt. „Unser Ziel ist eine neue Generation mikroskopischer Maschinen, die ihre Umgebung wahrnehmen und darauf mit einer gezielten Aktion reagieren können. Dafür müssen wir Elektronik, Chemie, Materialwissenschaften und Medizin auf völlig neue Weise miteinander verbinden.“
Vier Forschende – eine gemeinsame Vision
Das Besondere an einem „ERC Synergy Grant“ ist die enge Zusammenarbeit mehrerer herausragender Wissenschaftler, deren unterschiedliche Kompetenzen sich zu einem gemeinsamen Forschungsansatz ergänzen. ECLIPSE vereint vier „Principal Investigators“ aus drei Universitäten, die jeweils einen entscheidenden Beitrag leisten.
Prof. Dr. Oliver G. Schmidt (TU Chemnitz) bringt seine international anerkannte Expertise in der Mikrorobotik, der Mikroelektronik und der dreidimensionalen Selbstorganisation funktionaler Materialien ein. Sein Team entwickelt die Morphobots und integriert die verschiedenen elektronischen, sensorischen und mechanischen Funktionen in mikroskopisch kleine Systeme. Er übernimmt zudem die Koordination des Gesamtprojekts.
Dr. Christine Schmidt (University of Manchester) erforscht die frühesten molekularen Veränderungen bei der Entstehung von Eierstockkrebs. Ihr Team arbeitet an der Identifizierung charakteristischer Biomarker, die bereits in einem sehr frühen Krankheitsstadium im Eileiter nachweisbar sind und als Zielsignale für die Mikroroboter dienen sollen.
Prof. Benjamin Davis (University of Oxford) ist Experte für chemische Biologie und Proteinchemie. Sein Team entwickelt maßgeschneiderte molekulare Erkennungssysteme, die mehrere Krankheitssignale miteinander verknüpfen. Dadurch sollen die Mikroroboter mit hoher Selektivität zwischen gesunden und krankhaft veränderten Geweben unterscheiden können.
Prof. Richard Edmondson (University of Manchester) bringt seine Expertise in der gynäkologischen Onkologie und der klinischen Krebsforschung ein. Sein Team untersucht, wie sich die neuartigen Mikroroboter sicher in biologischen Geweben einsetzen lassen und welche Voraussetzungen für eine spätere Anwendung am Menschen erfüllt werden müssen.
Die vier Forschungsbereiche sind unmittelbar voneinander abhängig: Die Krebsbiologie liefert die molekularen Zielstrukturen, die Chemie entwickelt deren selektive Erkennung, die Mikrorobotik setzt diese Funktionen in bewegliche technische Systeme um und die Medizin überprüft deren Wirksamkeit und Sicherheit.
„Keiner von uns könnte diese Vision allein verwirklichen“, erklärt Schmidt. „Erst durch die enge Verbindung unserer unterschiedlichen wissenschaftlichen Kompetenzen entsteht die Möglichkeit, eine völlig neue Form der medizinischen Intervention zu entwickeln. Genau dafür wurde das Förderinstrument ERC Synergy Grant geschaffen.“
Von der Grundlagenforschung zur medizinischen Anwendung
In den kommenden sechs Jahren wollen die Forschenden zunächst die molekularen Signaturen frühester Krebsvorstufen systematisch untersuchen. Auf dieser Grundlage werden neuartige Biosensoren entwickelt und mit den „Morphobots“ verbunden.
Anschließend sollen die Systeme schrittweise in biologischen Modellen erprobt werden. Vorgesehen sind Untersuchungen in Tiermodellen sowie an menschlichem Gewebe außerhalb des Körpers. Dabei stehen insbesondere die präzise Navigation, die zuverlässige Erkennung krankhafter Veränderungen, die gezielte Wirkstofffreisetzung und die biologische Verträglichkeit im Mittelpunkt.
Langfristig soll die Technologie den Weg für neue minimalinvasive Verfahren eröffnen, mit denen sich Krebsvorstufen unmittelbar an ihrem Entstehungsort behandeln lassen. Die grundlegenden Konzepte könnten perspektivisch auch für andere Erkrankungen relevant werden, bei denen sich krankhafte Veränderungen in schwer zugänglichen Bereichen des Körpers entwickeln.
„Herausragender Erfolg für die TU Chemnitz“
„ERC Synergy Grants“ gehören zu den renommiertesten und höchstdotierten Forschungsförderungen Europas. Sie unterstützen wissenschaftlich besonders ambitionierte Vorhaben, deren Ziele nur durch die enge Zusammenarbeit mehrerer herausragender Forschender erreicht werden können.
„Die erstmalige Bewilligung eines ERC Synergy Grants – und damit der bedeutendsten und zugleich höchstdotierten Förderlinie im Rahmen des renommiertesten Förderprogramms auf europäischer Ebene – ist ein absolut herausragender Erfolg für die TU Chemnitz“, sagt ihr Rektor Prof. Dr. Gerd Strohmeier. „Sie belegt äußerst eindrucksvoll die Exzellenz der TU Chemnitz auf höchstem internationalen Niveau im Bereich der miniaturisierten, funktional integrierten Mikrosysteme und Mikrorobotik. Ich gratuliere unserem Kollegen Oliver G. Schmidt, seinem Team und unseren Partnerinnen und Partnern in Oxford und Manchester herzlichst zu dieser großartigen Leistung.“
„Für uns ist dieser ERC Synergy Grant eine außergewöhnliche wissenschaftliche Anerkennung und zugleich eine große Verpflichtung“, sagt Schmidt. „Er gibt uns die Möglichkeit, gemeinsam mit unseren Partnern in Manchester und Oxford über sechs Jahre hinweg eine visionäre Forschungsidee zu verfolgen, die weit über die Möglichkeiten einzelner Arbeitsgruppen hinausgeht. Besonders freue ich mich, dass die TU Chemnitz dabei die wissenschaftliche Koordination übernimmt.“
Hintergrund: ERC Synergy Grants
Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) fördert mit seinen „ERC Synergy Grants“ ambitionierte Grundlagenforschungsprojekte, bei denen zwei bis vier Principal Investigators ihre Kompetenzen zusammenführen, um wissenschaftliche Fragestellungen zu bearbeiten, die über die Möglichkeiten einzelner Forschender hinausgehen. Im Jahr 2026 wurden insgesamt 957 Projektanträge aus ganz Europa geprüft, von denen 48 bewilligt wurden. Das gesamte Förder-Budget für diese „ERC Synergy Grants“ liegt bei 500 Millionen Euro.
Projekt: ECLIPSE – Early Cancer Lesion Interception via Programmable Sensor-Equipped Morphobots
Förderung: 10,6 Millionen Euro
Laufzeit: 72 Monate
Koordination: Technische Universität Chemnitz
Beteiligte Universitäten: Technische Universität Chemnitz, University of Manchester, University of Oxford
Principal Investigators: Prof. Oliver G. Schmidt, Dr. Christine Schmidt, Prof. Richard Edmondson, Prof. Benjamin Davis
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