NFS "Neuro – Plastizität und Reparatur des Nervensystems" (2001-2013)

NFS-Leiter: Prof. Hanns Möhler (2001-2005), Martin Schwab (2005 - 2013)

Heiminstitution: Universität Zürich

Forschung des NFS und wichtigste Resultate

Der NFS Neuro hatte das Ziel, die Mechanismen und Ursachen neurologischer Krankheiten besser zu verstehen und das Leiden der Patienten durch die Entwicklung neuer Therapien zu lindern. Nach 12 Jahren Forschung im NFS liegt eine Vielzahl neuer grundlegender Einsichten vor, die neue therapeutische Ansätze ermöglichen. Erfolgreiche Anwendungen mit klinischen Versuchen wurden bim NFS ei der Behandlung von Alzheimerkrankheit und Rückenmarksverletzungen sowie bei der roboter-unterstützten Neurorehabilitation realisiert.

Die Strukturierung der Forschung im NFS wurde durch die übergreifende Thematik, Plastizität und Reparatur des Nervensystems, geprägt. Von Beginn weg gab es 8 Forschungsprojekte, die meist aus Grundlagenforschenden und klinischen Neurowissenschaftlern sowie oft auch einem Ingenieur- oder Industriepartner zusammengesetzt waren. Schwerpunkte bildeten die Themenbereiche Plastizität (Stammzellen, Neuroprotektion, Plastizität und Regeneration) und neue Strategien für die Reparatur bei Schädigung des zentralen Nervensystems (Alzheimerkrankheit, Schlaganfall, Epilepsie, Multiple Sklerose und Rückenmarksverletzungen). Projekte in Neuro-Onkologie und Neurorehabilitationstechnik ergänzten die Themenpalette im Laufe der Zeit.

Der NFS konnte wichtige Fortschritte im Verständnis der Gehirnfunktionen und der Krankheitspathologie erzielen. Beispiele sind die Identifizierung von Signalwegen für die Entwicklungsentscheide neuronaler Stammzellen, die Entstehung neuer Nervenverbindungen nach Rückenmarks- und Hirnverletzungen als Grundlage für die Wiederherstellung neuronaler Funktionen nach Verletzungen, die Entdeckung der Existenz von Antikörpern mit neuroprotektivem Potential in gesunden Individuen, die Identifikation neuer Entzündungsmediatoren und –kaskaden bei Multipler Sklerose und Prionenkrankheiten sowie wichtige neue Einsichten in Funktion und Plastizität des tierischen und humanen sensomotorischen Cortex.

  • Finanzierung

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    Der SNF hat den NFS Neuro mit 52.8 Mio. CHF gefördert. Zusätzlich haben die beiden Institutionen Universität Zürich und ETH Zürich 18 bzw. 17 Mio. CHF investiert. Mehr als die Hälfte des NFS-Budgets wurde von den beteiligten Forschergruppen und Instituten beigetragen.

    Finanzierung 2001 - 2013

    Finanzquelle (CHF)

    2001-2004

    2005-2008

    2009-2012

    2001-2013

    %

    SNF-Beitrag

    13'478'393

    14'713'125

    14'632'895

    42'824'413

    18,3

    Eigenleistung der Universität Zürich

    4'450'181

    7'623'011

    6'201'672

    18'274'864

    7,8

    Eigenleistung der ETH Zürich

    1'440'175

    10'300'307

    5'435'518

    17'176'000

    7,4

    Gelder der beteiligten Forschungsgruppen

    35'798'425

    50'724'392

    56'592'266

    143'115'083

    61,3

    Drittmittelfinanzierung

    2'077'010

    4'503'778

    5'547'128

    12'127'916

    5,2

    Total

    57'244'184

    87'864'613

    88'409'479

    233'518'276

    100,0

  • Internationale Stellung der Schweizer Forschung

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    29 Kollaborationen von NFS-Mitgliedern mit externen Partnern im Kontext der EU-Rahmenprogramme, 214 Kooperationen mit Forschungsinstitutionen in der EU und 105 mit Institutionen aus Nordamerika sind Indikatoren für die ausgezeichnete Reputation und internationale Sichtbarkeit des NFS Neuro. Hinzu kommen fast 2000 Artikel mit peer review und über 3100 Präsentationen an Kongressen. Ausserdem haben 5 Forscher aus dem NFS Neuro während der Laufzeit des NFS einen ERC-Grant zugesprochen erhalten.

    Publikationen

    Typ

    Anzahl

    Artikel in wissenschaftlichen Zeitschriften (mit Peer Review)

    1956

    Artikel in wissenschaftlichen Zeitschriften (ohne Peer Review)

    55

    Artikel in Sammelbänden

    199

    Bücher

    34

    Berichte

    14

    Total

    2258

  • Strukturelle Entwicklung - Ausblick auf das Forschungsfeld

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    Um die Neurowissenschaften an seinen Heiminstitutionen zu stärken, wurden im Rahmen des NFS 9 neue Professuren geschaffen: ein neuer Lehrstuhl für Animal Imaging und 8 Assistenzprofessuren (klinische MS-Forschung, experimentelle MS-Forschung, Rehabilitationstechnik (2 Positionen), Stammzellbiologie, experimentelle Neurorehabilitation, klinische Neurorehabilitation sowie Systembiologie der Alzheimer-Krankheit). Bis zum Zeitpunkt des Abschlusses des NFS Neuro hatten bereits 4 der Assistenzprofessoren eine permanente Professur erhalten. Alle Assistenzprofessuren wurden vom NFS Neuro finanziert, mit zusätzlicher Unterstützung durch Industriepartner, Stiftungen und private Sponsoren. Zusätzlich wurden zwei unabhängige Juniorforschungsgruppen in den Bereichen Proteomik und super-auflösende Mikroskopie eingerichtet.

    Die Etablierung von Kompetenzzentren für transgene Techniken, für die Analyse komplexen Verhaltens von Nagetieren, für Zelloberflächen-Proteom-Analysen sowie für Tier-Imaging, die als Service-Plattformen für alle Projekte des NFS dienten, erwies sich als äusserst fruchtbar für die Beschleunigung des experimentellen Fortschritts und des Wissenstransfers innerhalb des NFS. Das Center for Animal Imaging wurde 2005 als schweizweit erste Einrichtung für Hochfeld-Magnetresonanz-Imaging (MRI) für Tiere eröffnet. Diese Service-Plattform wurde nach dem Ende des NFS auf nachhaltiger Grundlage weitergeführt und ist eine der grössten strukturellen Errungenschaften des NFS Neuro.

    Strukturmassnahmen

    Anzahl geschaffene Professuren

    1 neue Vollprofessur9 neue Assistenzprofessuren3 Nachfolgeregelungen (d.h. emeritierte Professoren durch neue, am NFS beteiligte Professoren ersetzt)

    Junior Group Leaders (beteiligte Nachwuchsforschende)

    2 Junior Group Leaders

    Infrastrukturen / Plattformen

    Center 1 "Transgenesis" (Leitung: UZH, Gruppen von UZH, ETHZ)Center 2 "Advanced Assessment of Rodent Behavior" (Leitung: UZH, Gruppen von UZH, ETHZ, USZ/UZH, Psychiatrische Universitätsklinik Zürich)Center 3 "Proteomics" (Leitung: ETHZ)Center 4 "Animal Imaging" (Leitung: UZH/ETHZ, Gruppen von UZH, ETHZ) inkl. Junior Group Ewers (ETHZ, super-auflösende Mikroskopie).

    NFS-Netzwerk

    Universität Zürich, ETH Zürich, Universität Freiburg, EPF Lausanne, Universität Bern, Universität Basel, Universität Genf, Universität LausanneWichtigste Industriepartner: Novartis Pharma (Basel), Hocoma (Volketswil/Zürich), Neurimmune (Zürich), BrukerBiospin (Fällanden/Zürich), Merck Serono, YouRehab AG

  • Transfer von Wissen und Technologien in Wirtschaft und Gesellschaft

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    ​​​​​Die Entdeckung von Antikörpern, welche Amyloid-Plaques und Fibrillenbündel in gesunden Individuen erkennen und auflösen führte zur Herstellung von neuen therapeutischen Antikörpern. Ein klinischer Versuch mit Alzheimer-Patienten startete 2011. Die Forschung für die Entwicklung von Antikörpern gegen neurodegenerative Krankheiten läuft nach dem Ende des NFS weiter.

    Ein wichtiger Durchbruch für die neuronale Regeneration war die Entdeckung von Neuriten-Wachstumshemmern, insbesondere des Proteins NOGO, die bereits vor dem Start des NFS erfolgte. Ihre Blockierung durch ein Anti-NOGO-Antikörper verbesserte die funktionale Erholung nach Rückenmarksverletzungen deutlich, wie es im NFS an Nagetieren und nichtmenschlichen Primaten eindrücklich gezeigt werden konnte. Ein klinischer Versuch der Phase I, der in Zusammenarbeit mit Novartis und einem europäischen Spitalnetzwerk für Para- und Tetraplegie-Patienten durchgeführt wurde, konnte erfolgreich und ohne Auftreten von Nebeneffekten abgeschlossen werden. Die klinische Weiterentwicklung des Anti-NOGO-Antikörpers wurde nach Ende des NFS fortgesetzt.

    Die Kombination von neuartiger Technologien der sensomotorischen Rehabilitation mit physiologischen Grundlagenerkenntnissen und mit klinischen Anforderungen führten zur Entwicklung neuer roboterunterstützter Trainingsgeräte. Einige dieser Geräte wurden durch Spin-off-Firmen auf den Markt gebracht, besonders für das Training der Fortbewegung und Armbewegung bei Patienten nach Rückenmarksverletzungen oder Schlaganfällen. Die erfolgreiche Einführung von technischen Hilfsmitteln in die Neurorehabilitationsforschung ist eine wichtige Errungenschaft dieses NFS.

    Wissens- und Technologietransfer

    Typ

    Anzahl

    Eingereichte Patente

    63

    Lizenzen

    18

    Start-up-Firmen

    6

    Prototypen, Demonstratoren

    16

    Prozesse, Produkte

    14

    KTI-Projekte

    14

  • Nachwuchsförderung und Förderung der Frauen in der Wissenschaft

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    Das 1998 lancierte internationale Doktoratsprogramm in Neurowissenschaften des ZNZ (Zentrum für Neurowissenschaften Zürich) wurde zum Hauptinstrument für die Nachwuchsförderung im NFS. Beim Abschluss des NFS waren über 240 Teilnehmende eingeschrieben, mehr als 55% davon internationale Studierende. Das Programm war mit einem EU-Ausbildungsnetzwerk für Neurowissenschaften verbunden: die 'Cooperation in Research and Training for European Excellence in the Neurosciences' (CORTEX) war 2005-2009 Teil des 6. EU-Rahmenprogramms. Seit 2010 nahm das Doktoratsprogramm mit vier weiteren europäischen Partnern am Erasmus Mundus Joint PhD Program in Neuroscience teil.

    Trotz Gleichstellungsmassnahmen auf verschiedenen Ebenen (z.B. persönliches Mentoring, Kinderbetreuungsangebote) blieb das numerische Verhältnis zwischen Frauen und Männern auf den verschiedenen Hierarchiestufen während der Laufzeit des NFS mehr oder weniger konstant. Wie in vielen anderen Gebieten, sank der Anteil der Wissenschaftlerinnen nach der Postdoc-Phase dramatisch.

    Bis zum Abschluss des NFS waren 227 Dissertationen fertig gestellt, 80 waren zu diesem Zeitpunkt noch in Arbeit.