Forschungspreis der Uni Bonn: Mathematische Modelle für Lungengesundheit

Transdisziplinärer Forschungspreis für Mathematiker und Biochemikerin

Am 23. April 2025 wurde der mit 100.000 Euro dotierte Forschungspreis „Modelling for Life and Health“ an die beiden Experten der Universität Bonn, Prof. Dr. Ana Ivonne Vazquez-Armendariz und Prof. Dr. Jan Hasenauer, verliehen. Dieser Preis würdigt ihre wegweisende Forschung an der Schnittstelle zwischen Mathematik und Medizin, insbesondere in Bezug auf die Funktionen von Alveolarmakrophagen in der Lunge.

Die Fresszellen, die als Alveolarmakrophagen bekannt sind, desempeñen eine entscheidende Rolle bei der Abwehr von Krankheitserregern in der Lunge, indem sie Bakterien und Viren eliminieren. Diese Zellen entwickeln sich sowohl im Embryo während der Schwangerschaft als auch später aus bestimmten Blutstammzellen. Während die embryonalen Zellen vornehmlich dem langfristigen Gewebeschutz dienen, haben die aus dem Knochenmark stammenden Fresszellen die Aufgabe, Entzündungen zu bekämpfen und Verletzungen im Lungengewebe zu heilen. Dennoch bleibt die genaue Einflussnahme der unterschiedlichen Ursprünge dieser Zellen auf ihr Verhalten in der Lunge weitgehend unverstanden.

Um diese Fragestellungen weiter zu ergründen, entwickeln Vazquez-Armendariz und Hasenauer komplexe mathematische Modelle, die auf Experimenten mit laborgezüchteten „Mini“-Lungen basieren. Zu diesem Zweck verwenden sie innovative 3D-Organoide, die aus Stammzellen hergestellt werden und die Struktur sowie Funktion eines menschlichen Organs nachahmen. Mithilfe fortschrittlicher bildgebender Verfahren werden die Bewegungen der Fresszellen analysiert, um die Dynamik ihrer Bewegung in der Lunge besser zu verstehen. Diese Forschung könnte langfristig entscheidende Erkenntnisse über die immunologischen Prozesse in der Lunge liefern und somit zur Verbesserung der Lungengesundheit beitragen.

Der Forschungsschwerpunkt der TRAs „Modelling“ und „Life and Health“ an der Universität Bonn ist auf wissenschaftliche Zusammenarbeit angelegt, die Mathematik und Medizin miteinander verbindet. Durch die transdisziplinäre Herangehensweise sollen kreative Lösungen zur Verbesserung der Gesundheit entwickelt werden. Die beiden Preisträger sind nicht nur Mitglieder dieser Forschungsbereiche, sondern sie engagieren sich auch aktiv in den zugehörigen Exzellenzclustern, was ihre Fähigkeit unterstreicht, komplexe Forschungsfragen zu adressieren und innovative Beiträge zu leisten.

Prof. Dr. Ana Ivonne Vazquez-Armendariz, die an der Universität von Nuevo León Medizin studierte und ihre akademische Laufbahn unter anderem an der Charité in Berlin fortsetzte, leitet mehrere Forschungsinitiativen im Bereich der Lungengesundheit. Prof. Dr. Jan Hasenauer, der in Technischer Kybernetik promovierte und an verschiedenen renommierten Institutionen tätig war, ist ebenfalls für seine bemerkenswerten Beiträge zur mathematischen Modellierung in den Lebenswissenschaften bekannt. Zusammen bilden sie ein starkes Tandem, das sowohl Forschung als auch Lehre an der Universität Bonn vorantreibt.