HI-TAC

Herzkreislauf-Erkrankungen stellen in unserer immer älter werdenden Gesellschaft eine wachsende medizinische und ökonomische Herausforderung dar. Das Helmholtz-Institut für translationale AngioCardioScience (HI-TAC) begegnet diesen Herausforderungen mit einem einzigartigen, systemischen Ansatz – der „AngioCardioScience“.

AngioCardioScience kombiniert Ansätzen der Gefäßforschung (Angioscience) und der Herzforschung (Cardioscience). Sie kann einen wichtigen Beitrag im Kampf gegen kardiovaskuläre Erkrankungen leisten – damit Menschen im Alter möglichst lange gesund bleiben.

Das HI-TAC wurde vom Max Delbrück Center gemeinsam mit der Universität Heidelberg (UHEI) als Außenstelle des Max Delbrück Center auf dem Campus der UHEI gegründet.

Direktorium

Prof. Dr. Norbert Hübner

Prof. Dr. Norbert Hübner leitet das Labor für Genetik und Genomik von Herz-Kreislauf-Erkrankungen am Max Delbrück Center. Er ist Professor und Lehrstuhlinhaber für Herz-Kreislauf- und Metabolismus-Wissenschaften an der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Hübners Arbeitsgruppe erforscht, wie Gene und molekulare Netzwerke zur Entstehung von Herzinsuffizienz beitragen. Die Arbeiten konzentrieren sich auf Zellen und Gewebe von Patient*innen und tragen damit zu einem besseren Verständnis genetischer Grundlagen der menschlichen Herzinsuffizienz bei.

Hübners Labor leistete bereits bei der Einzelzellanalyse („Single Cell Analysis“) des menschlichen Herzens Pionierarbeit. Darüber hinaus konnte sein Team zeigen, dass viele RNAs, die bisher als nicht-kodierend eingestuft wurden, doch translatiert – also zu Proteinen übersetzt – werden. Diese kurzen offenen Leserahmen z.B. in langen, nicht-codierenden RNAs, vor- oder nachgeschalteten UTRs (untranslated regions; dt. nicht-translatierte Regionen), produzieren neuartige Mikroproteine von bisher unbekannter Funktion.

Das Team um Hübner untersucht nun Einzelzellsequenzierungsdaten und neue Mikroproteine, um neue Ansätze zur Prävention und Bewältigung kardiovaskulärer Krankheiten zu finden.

Hübner Lab

Prof. Dr. med. Johannes Backs

Prof. Johannes Backs ist Direktor des Instituts für Experimentelle Kardiologie an der Universität Heidelberg, DZHK-Professor für Epigenetische Regulationsmechanismen im Herzen und Sprecher des Sonderforschungsbereichs 1550 Molekulare Schaltkreise bei Herzkrankheiten.

Prof. Backs und sein Team erforschen, wie Umweltfaktoren und Komorbiditäten wie biomechanischer oder nutritiver Stress, Adipositas oder Krebserkrankungen Signale an das kardiale Genom senden und zur Entstehung von Herzerkrankungen beitragen. Sein Team konnte zeigen, wie Histondeacetylasen Stresssignale an das Herzgenom weiterleiten. Seine Forschung konnte belegen, dass bestimmte metabolische und inflammatorische Signale über diese Enzyme zu einer Funktionsstörung des Herzens führen können. So entdeckte er beispielsweise, dass Lipidtröpfchen-assoziierte Proteine die Herzfunktion über die Proteolyse von Histondeacetylasen regulieren – Schlüsselenzyme der O-GlcNAcylierung und der Kontraktilität des Herzens.

Derzeit konzentriert sich sein Team auf die Ätiologie der diastolischen Dysfunktion und systemischen Stoffwechselkomplikationen bei kardiometabolischen Erkrankungen. Daraus hervorgehend hat sein Team neuartige translationale Strategien entwickelt, die zur Gründung des Startups Revier Therapeutics geführt haben.

Prof. Backs ist Mitglied in mehreren wissenschaftlichen Kommissionen und organisiert Konferenzen wie die EMBL-Konferenz The New Cardiobiology.

Johannes Backs am Universitätsklinikum Heidelberg

Prof. Dr. Gergana Dobreva

Prof. Dr. Gergana Dobreva leitet die Abteilung Kardiovaskuläre Genomik und Epigenomik an der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg. Das Hauptinteresse ihrer Gruppe gilt der Erforschung, wie epigenetische Regulation das Zellschicksal und die zelluläre Plastizität während der normalen Entwicklung, des postnatalen Wachstums und unter pathologischen Bedingungen steuert – mit besonderem Schwerpunkt auf dem Herz-Kreislauf-System und Krebs.

Mechanistisch untersucht ihre Gruppe, wie spezifische Genexpressionsprogramme als Reaktion auf sich verändernde biochemische, biophysikalische und zelluläre Signale etabliert werden. Insbesondere erforschen sie das Zusammenspiel zwischen zellulären Stoffwechselzuständen, mechanischen Kräften und epigenetischen Veränderungen in der Entwicklung und Funktion des Herz-Kreislauf-Systems sowie bei Krebserkrankungen.

Ihr Ziel ist es, neuartige therapeutische Strategien zu identifizieren – insbesondere durch die gezielte Ansprache regulatorischer Schaltstellen, die in Krankheitskontexten fehlgesteuert sind.

Cardiovascular Genomics and Epigenomics: UMM Universitätsmedizin Mannheim

Franziska Hasslinger-Pajtler

People

Administration: Mannheim/Heidelberg

Michaela Frank

Michaela.Frank@mdc-berlin.de

Berlin

Aileen Cunningham

87: Timoféeff-Ressovsky-Haus

Raum: 2.16

Aileen.Cunningham@mdc-berlin.de

+49 30 9406-2352
Scientific Co-ordination: Mannheim/Heidelberg

Dr. Jennifer Becker

Jennifer.Becker@mdc-berlin.de

Berlin

Dr. Kathrin Saar

87: Timoféeff-Ressovsky-Haus

Raum: 0.06

ksaar@mdc-berlin.de

+49 30 9406-3534
Kontakt: hitac@mdc-berlin.de

Die Forschung am HI-TAC zielt darauf ab, die Mechanismen aufzuklären, die der Kommunikation von Zellen des Herz-Kreislaufsystems mit ihrer lokalen und systemischen Interorganumgebung zugrunde liegen. Dieser wissenschaftliche Ansatz, „AngioCardioScience“ genannt, hat erhebliches Anwendungspotenzial in der Medizin.

Für seine Forschung nutzt das HI-TAC Synergien: Es verzahnt kardiovaskuläre Forschungsprogramme des Max Delbrück Center und der Universität Heidelberg eng miteinander, was die Entwicklung neuer präventiver Verfahren und kausaler Therapien ermöglicht.

Das Forschungsprogramm des HI-TAC verfolgt folgende Ziele:

Etablierung einer international führenden Rolle auf dem Gebiet der AngioCardioScience,
Förderung der frühen Translation von Entdeckungen und Erfindungen des HI-TAC in die diagnostische und therapeutische klinische Anwendung,
Förderung von Synergien, Kohärenz und Netzwerkbildung auf dem Gebiet der Herz-Kreislaufforschung in Deutschland
Aufbau eines Fort- und Weiterbildungsprogramms, das die kardivasculäre Forschung voranbringt und die nächste Generation führender wissenschaftlicher Talente ausbildet.

Junior Groups

Zellkommunikation zur Gewebereparatur

Dr. Arica Beisaw

Dr. Arica Beisaw, Nachwuchsgruppenleiterin an der Universität Heidelberg, erforscht, wie sich Kardiomyozyten nach einer Verletzung regenerieren. In einem gesunden Herzen arbeiten die Zellen zusammen, um das Blut durch den Körper zu pumpen. Wenn das Herz geschädigt wird, zum Beispiel nach einem Herzinfarkt, bildet der Körper an der verletzten Stelle oft Narbengewebe aus Kollagen anstelle neuer Muskelzellen. Dieses Narbengewebe zieht sich nicht wie ein gesunder Herzmuskel zusammen, was das Herz mit der Zeit schwächen und zu Herzversagen führen kann.

Ein Hauptaugenmerk der Forschung legt das Team auf die Untersuchung der transkriptionellen und epigenetischen Netzwerke, die die Herzregeneration steuern. Die “Transkription” betrifft die Art und Weise, wie Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Die “Epigenetik” beschreibt chemische Modifikationen, die die Genaktivität beeinflussen, ohne die DNA-Sequenz selbst zu verändern. Die Zusammenarbeit mit HI-TAC wird einen weiteren Forschungsschwerpunkt des Labors stärken: wie Herzzellen miteinander kommunizieren, um den Reparaturprozess zu koordinieren – die “interzelluläre Kommunikation”. Einen Fokus setzt das Team hierbei auf die Frage, wie diese Signale das Wachstum neuer Kardiomyozyten und die Neubesiedlung von Bereichen des Herzens unterstützen, die geschädigt und mit Kollagen gefüllt sind.

Das Labor plant mehrere Projekte, um die räumliche Verteilung der Zell-Zell-Interaktionen an der Wundrandzone zu verstehen. Außerdem sollen Systeme entwickelt werden, mit denen diese Interaktionen beobachtet und ihre Bedeutung während des Reparaturprozesses untersucht werden können.

Beisaw Lab

Wie Herzzellen mit zusätzlicher DNA umgehen

Dr. Chi-Chung Wu

Dr. Chi Chung Wu, Nachwuchsgruppenleiter an der Universität Heidelberg, untersucht eine rätselhafte Eigenschaft von Herzzellen: Polyploidie - ein Zustand, bei dem eine Zelle mehr als die übliche Menge an DNA enthält. Die meisten Zellen in unserem Körper sind diploid, das heißt, sie tragen zwei Kopien von jedem Chromosom, eine von jedem Elternteil. Aber in einigen Organen, darunter das Herz, können bestimmte Zellen polyploid werden, also zusätzliche Kopien ihres genetischen Materials tragen. Dies kann auf natürliche Weise während der Entwicklung, als Reaktion auf eine Verletzung oder als Teil des Alterungsprozesses geschehen.

Wus Arbeitsgruppe konzentriert sich speziell auf das Verständnis der biologischen Signale und Mechanismen, die die Polyploidie in Herzzellen regulieren. Die Gruppe untersucht auch, wie diese zusätzliche DNA die Funktionsfähigkeit und Regenerationsfähigkeit der Zellen beeinflusst. Das HI-TAC bietet dem Team mehr Möglichkeiten zur Zusammenarbeit mit Expert:innen für kardiovaskuläre Biologie, Immunologie, Zellbiologie sowie mit Kliniker:innen. Wu sagt: „Diese Vernetzung wird unsere Arbeit zur interzellulären Kommunikation im Rahmen der Polyploidisierung von Kardiomyozyten stärken und dazu beitragen, dass unsere Ergebnisse einmal in klinische Anwendungen übersetzt werden können.

Link: Chi-Chung Wu lab | Ploidy and Organ Physiology Laboratroy

Blutgefäße und zirkadiane Rhythmen

Dr. Mahak Singal

Das Team von Dr. Mahak Singhal, Nachwuchsgruppenleiter an der Universität Heidelberg, erforscht die Funktion von Blutgefäßen. Die Forscher haben herausgefunden, dass Blutgefäße mehr sind als nur Kanäle zum Transport von Nährstoffen, Sauerstoff und Abfallprodukten. Sie senden auch Signale, die die Homöostase des Körpers aufrechterhalten. Eine Funktionsstörung der Blutgefäße kann die Entstehung von Krankheiten wie Krebs und chronische Entzündungen fördern.

Singhals Team verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, um diese Doppelrolle des Gefäßsystems besser verstehen zu lernen. Eines der Ziele ist es, herauszufinden, worin sich das Verhalten von Blutgefäßen in verschiedenen Organen unterscheidet. Die Forscher konzentrieren sich insbesondere auf die frühen molekularen Auslöser von Krankheiten. „Wir wissen immer noch nicht, ob es eine besonders sensitive Gefäßpopulation gibt, die, wenn sie gestört wird, zur Auslösung von Krankheiten führt“, sagt Singhal.

Im Rahmen von HI-TAC untersucht die Nachwuchsgruppe nun auch zirkadiane Rhythmen und geht der Frage nach, wie sich Endothelzellen an die täglichen Schwankungen der Umweltreize anpassen. Zum Beispiel essen Menschen normalerweise nur zu bestimmten Zeiten am Tag, nicht aber in der Nacht. Das bedeutet, dass die Leber während des Tages aktiver ist. Singhal und sein Team wollen untersuchen, wie sich die Blutgefäße dynamisch anpassen, um diese tägliche Veränderung der Organfunktion zu unterstützen.

Link: SinghalLab

RNA-Splicing-Fehler und Herzkrankheiten

Dr. Maarten van den Hogenhof

Die Arbeitsgruppe von Dr. Maarten van den Hoogenhof, Nachwuchsgruppenleiter an der Universität Heidelberg, untersucht das RNA Splicing und dessen Auswirkungen auf das Herz. In den vergangenen Jahren hat sich das Team vor allem mit der Frage beschäftigt, wie Mutationen im RBM20-Gen die arrhythmogene dilatative Kardiomyopathie (ADC), eine schwere Form der Herzerkrankung, verursachen. RBM20 kodiert für ein Protein, das an bestimmte Messenger-RNA-Sequenzen bindet und dadurch beeinflusst, wie diese geschnitten und zusammengefügt werden — ein Prozess, der RNA-Splicing genannt wird.

Wenn unsere Zellen Proteine bilden, erstellen sie zunächst eine Kopie des Gens als RNA. Diese RNA enthält sowohl proteincodierende Abschnitte, Exons genannt, als auch Füllabschnitte, Introns genannt, die entfernt werden. Das RNA-Splicing ist ein Schritt, bei dem die Zelle die Introns herausschneidet und die Exons zusammenfügt, um die endgültigen Anweisungen für die Herstellung eines Proteins zu erstellen. Mutationen im RBM20-Gen führen zu fehlerhaftem Splicing und folglich zu einem fehlerhaften Protein.

Van den Hoogenhof und seine Kollegen arbeiten daran, den Mechanismus zu verstehen, wie dieses fehlerhafte Splicing ADC verursacht. Seit sie sich HI-TAC angeschlossen haben, arbeiten sie enger mit den Max-Delbrück-Forschern Professor Norbert Hübner und Professor Michael Gotthardt zusammen, die sich beide mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen beschäftigen. „Wir verstehen jetzt viel besser, wie Mutationen in RBM20 zu ADC führen“, sagt van den Hoogenhof, der an der Entwicklung von Therapien arbeitet. Auf der Grundlage ihrer Erkenntnisse testet sein Labor nun neuartige Therapeutika zur Behandlung von ADC.

Link: van den Hoogenhof Lab

Tandem-Projekte

Das übergeordnete Ziel des HI-TAC ist die Vernetzung von Expert*innen verschiedener Teilbereiche der translationalen AngioCardioScience. Um die interdisziplinäre Kooperation zu fördern, hat das HI-TAC eine Reihe von Tandemprojekten gestartet, die Wissenschaftler*innen der medizinischen Fakultäten Mannheim und Heidelberg der Universität Heidelberg und des Max Delbrück Centers zusammenbringen, um die Forschung weiter voranzutreiben:

HI-TAC Adjunct Faculty

Die Tandemprojekte der HI-TAC Adjunct Faculty bringen etablierte Forschungsgruppen aus dem Max Delbrück Center und erfahrene Partner*innen der Universität Heidelberg zusammen. Acht gemeinschaftlich entwickelte, innovative Projekte im Bereich der Kommunikation von kardiovaskulären Zellen untereinander und mit ihrer Umgebung werden zurzeit gefördert, um den interdisziplinären Austausch und die enge Zusammenarbeit zwischen den beiden Standorten zu intensivieren. Dadurch unterstützt das HI-TAC gezielt die Schaffung innovativer Synergien, die wissenschaftliche Exzellenz steigern und langfristige, nachhaltige Kooperationen zwischen den Standorten ermöglichen.

HI-TAC Early Career Investigators

Das HI-TAC Early Career Investigators Projekt ist eine Initiative, die sich gezielt an Nachwuchswissenschaftlerinnen im Bereich AngioCardioScience richtet. Ziel des Programms ist es, vielversprechende Talente des Max Delbrück Centers und der Universität Heidelberg zusammenzubringen, den fachlichen Austausch zu fördern und die Umsetzung eigener Forschungsprojekte finanziell zu unterstützen. Mit diesem Förderprogramm schafft das HI-TAC eine Plattform für kreative Ideen und stärkt aktiv die nächste Generation von Wissenschaftler*innen.

Core Facilities

Unser Partnerinstitutionen verfügen über etablierte Core Facilities und wissenschaftliche Serviceeinrichtungen, die eine exzellente Infrastruktur und Unterstützung für vielfältige Forschungsaktivitäten bieten.

Weitere Informationen finden Sie hier:

Physician Scientists

Das Physician Scientist Programm am HI-TAC, gefördert durch die Carl Zeiss Stiftung, bildet forschende Ärzt*innen in den Bereichen vaskuläre Biomedizin, Systembiologie und Herzforschung aus. Das Programm bietet den wissenschaftlich interessierten Ärzt*innen zwei Jahre geschützte Forschungszeit sowie eine gesicherte klinische Weiterbildung.

Erfahren sie mehr über das Programm und die Chancen, die es bietet unter Physician Scientist Programm am HI-TAC | Carl-Zeiss-Stiftung.

Jobs

HI-TAC sucht Gruppenleiter*innen im Bereich AngioCardioScience

Bewerbungsfrist: 31. Oktober 2025

Das HI-TAC sucht herausragende Wissenschaftler*innen, die ihre eigenen Forschungsgruppen aufbauen und leiten möchten. Nutzen Sie die Chance, teil eines dynamischen, interdisziplinären Umfeldes zu werden, das innovative Forschungsprojekte unterstützt und Ihnen die Freiheit gibt, Ihre eigene wissenschaftliche Vision zu verfolgen. Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!

Zur Stellenausschreibung

Graduiertenprogramm

Das HI-TAC legt großen Wert auf die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Deshalb entwickeln wir derzeit die School of AngioCardioScience, ein strukturiertes Graduiertenprogramm, das Promovierenden eine umfassende akademische Ausbildung bietet.

Neben Kursen zu wichtigen Schlüsselkompetenzen ist es das Ziel der School of AngioCardioScience, Wissen aus den Bereichen Gefäß- und Herzforschung zu bündeln, um Promovierenden ein fundiertes Training in beiden Bereichen zu ermöglichen. Mit diesem Programm möchten wir Nachwuchstalente bestmöglich fördern und sie in ihrer wissenschaftlichen sowie persönlichen Entwicklung unterstützen.

Praktika

HI-TAC freut sich stets, motivierte Forschende und Nachwuchstalente kennenzulernen. Wenn Sie Interesse an einem Praktikum haben, senden Sie uns gerne eine Initiativbewerbung.

Entwicklung und Karriereförderung

HI-TAC Early Career Investigators

Das HI-TAC Early Career Investigators Projekt vernetzt wissenschaftliche Nachwuchstalente des Max Delbrück Center und der Universität Heidelberg im Bereich AngioCardioScience. Es ermöglicht aufstrebenden Forschenden, durch die erfolgreiche Einwerbung von Fördermitteln eigene innovative Ideen zu verwirklichen und damit aktiv den Grundstein für ihre wissenschaftliche Karriere zu legen.

Physician Scientist Programm am HI-TAC

Finanziert durch die Carl Zeiss Stiftung

Das Physician Scientist Programm am HI-TAC bietet wissenschaftlich interessierten Ärzt*innen die Möglichkeit ihre klinische und wissenschaftliche Ausbildung zu kombinieren und damit eine Schnittstelle zwischen Bench und Bedside zu schaffen. Die Programm-Teilnehmenden profitieren von der fundierten wissenschaftlichen Expertise der Universität Heidelberg und des Max Delbrück Centers sowie der langjährigen klinischen Erfahrung am Universitätsklinikum Heidelberg und Universitätsklinikum Mannheim.

Das Physician Scientist Programm am HI-TAC startet eine neue Ausschreibungsrunde und sucht engagierte neue Teilnehmende. Weitere Informationen zur Bewerbung finden Sie in der aktuellen Ausschreibung: