Mission

Viele Mikroorganismen produzieren charakteristische Stoffe mit ungewöhnlichen chemischen Strukturen – Naturstoffe. Diese sind als Mediatoren der biologischen Kommunikation für unser Leben essentiell. Sie sind einerseits an der Entstehung vieler Infektionskrankheiten beteiligt, gehören aber andererseits zu den wichtigsten Quellen für Medikamente: Penicillin und Cephalosporine sind elementare Antibiotika, Ciclosporin wird als Immunsuppressivum genutzt und Lovastatin senkt den Cholesterinspiegel. Von den 520 neuen Medikamenten, die zwischen 1983 und 1994 zugelassen wurden, waren fast die Hälfte aus Naturstoffen entwickelt worden.

Zu den wichtigsten Produzenten von Naturstoffen zählen Pilze. Allerdings können manche Pilzarten, wie zum Beispiel Candida albicans oder Aspergillus fumigatus, auch lebensbedrohliche Infektionskrankheiten auslösen. Die Häufigkeit von Invasiven Mykosen, ausgelöst durch Pilzerreger, hat in den letzten zwei Jahrzehnten deutlich zugenommen. Die Erkrankungen zeichnen sich durch eine hohe Morbidität und Mortalität aus und betreffen vor allem Personen mit geschwächtem Immunsystem nach einer Organ-, Blut- oder Knochenmarktransplantation, nach einer größeren Operation, durch eine AIDS- oder Tumor-Erkrankung, während einer immunsuppressiven Therapie, im fortgeschrittenen Alter oder Frühgeborene. Der Erfolg spezifischer Diagnostika und Therapeutika ist bis heute sehr begrenzt – die Sterberate einer Invasiven Aspergillose liegt noch immer bei 30 bis 90 Prozent.

Am Hans-Knöll-Institut sind Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie eng miteinander verbunden. Wir wollen herausfinden, wie Mikroorganismen sowohl krankheitserregende Stoffe, als auch pharmakologisch relevante Wirkstoffe produzieren. Uns interessiert die Kommunikation zwischen Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen, aber auch die Interaktion pathogener Mikroorganismen, insbesondere von Pilzen mit dem Wirt. Wir erforschen mit welchen Strategien Mikroorganismen das Immunsystem überwinden. Auf dieser Basis können in Zukunft neue Diagnostika und Interventionsstrategien entwickelt werden. Das ist im Hinblick auf zunehmende Pilzinfektionen und Antibiotika-Resistenzen äußerst wichtig.

Das HKI bietet eine erstklassige Ausbildung für Absolventen und arbeitet an neuen Technologien und Lösungen für die Weiterentwicklung der Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie von humanpathogenen Pilzen. Mit unserer anwendungsorientierten Grundlagenforschung wollen wir die Entwicklung neuer Naturstoff-basierter Therapeutika voranbringen.

Die Mitarbeiter des Hans-Knöll-Instituts engagieren sich in der Ausbildung von akademischem Nachwuchs und bieten in Kooperation mit der Friedrich-Schiller Universität Jena und der Ernst-Abbe-Fachhochschule eine Vielzahl von Lehrveranstaltungen an. Studierende qualifizieren sich unter intensiver persönlicher Betreuung in Forschungslabors mit modernster gerätetechnischer Ausstattung. Promovierende erhalten in Graduiertenschulen eine exzellente strukturierte Doktorandenausbildung.

Das Hans-Knöll-Institut betrachtet die Gleichstellung von Frauen und Männern sowie die Vereinbarkeit von Familie und Beruf als wesentliche Grundlage für eine erfolgreiche Forschungstätigkeit und ist aktiver Partner im „Jenaer Bündnis für Familie“.

Vision

Das HKI ist eines der weltweit führenden akademischen Forschungszentren auf dem Gebiet der Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie human-pathogener Pilze. Mittels eines multidisziplinären Ansatzes entwickeln wir Technologien, die neue Naturstoffe identifizieren und ihre Funktion charakterisieren. Dabei nutzen wir ihre Wirkmechanismen, um zelluläre Prozesse aufzuklären. Am HKI untersuchen wir außerdem die Pathologie von Infektionen durch humanpathogene Pilze. Die Erkenntnisse werden vor allem zum Einsatz Naturstoff-basierter Medikamente bei der Behandlung und Diagnose von Infektionskrankheiten Anwendung finden.

Das HKI ist insbesondere in folgenden Bereichen ein international führendes Forschungszentrum:

  • Genomanalyse (Transkriptom, Proteom, Metabolom) von Pilzen und Wirtszellen
  • Molekularbiologie von Pilzen als Produzenten von Sekundärmetaboliten und pathogenen Pilzen
  • Naturstoffchemie einschließlich der Strukturanalyse
  • Fermentation/Physiologie
  • Systembiologie einschließlich der Einrichtung von Datenbanken
  • Interaktion zwischen Wirt und krankheitserregendem Pilz