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Foto: Markus Scholz | Leopoldina

Prof. Dr.

Frank Bradke

Wahljahr: 2014
Sektion: Neurowissenschaften
Stadt: Bonn
Land: Deutschland
Frank Bradke erhält Akademiepreis der BBAW
CV Frank Bradke - Deutsch (PDF)

Forschung

Forschungsschwerpunkte: Embryonale Nervenzellentwicklung, intrazelluläre Mechanismen der neuronalen Polarisierung und der axonalen Regeneration, Zytoskelett, neuronale Regenerationsprozesse

Frank Bradke ist ein deutscher Biochemiker und Neurobiologe, der die Mechanismen erforscht, die das Wachstum von Axonen während der Embryonalphase und nach Verletzungen steuern. Sein Ziel ist es, das Wachstumsprogramm in verletzten Neuronen zu reaktivieren, um die Regeneration dieser Nervenfortsätze zu fördern.

Der Neurobiologe interessiert sich besonders für die Entwicklung der Nervenbahnen. Verletzungen des zentralen Nervensystems (ZNS) – im Rückenmark oder Gehirn – führen im Gegensatz zum peripheren Nervensystem zu bleibenden Schäden. So erholt sich die Sensibilität nach einem Schnitt in den Finger mit der Zeit, die Nervenzellen des Gehirns und Rückenmarks besitzen diese Regenerationsfähigkeit jedoch nicht. Verletzungen durch Unfälle oder Erkrankungen führen meist zu dauerhaften Lähmungen oder anderen Beeinträchtigungen.

Was aber steht einer Regeneration der Nervenzellen und ihrer Axone im Weg? Während der Embryonalentwicklung wachsen Nervenfortsätze problemlos und vernetzen die Nervenzellen zu einem komplexen System. Könnte die während der Entwicklung aktiven Signalwege erneut angeregt werden, so dass die Nervenfortsätze wieder wachsen? Ist die intrinsische Fähigkeit zur Regeneration verloren oder wirken äußere Faktoren hemmend? – Diese Fragen untersucht Frank Bradke mit seiner Arbeitsgruppe. Der Fokus liegt darauf, die Hemmnisse zu beseitigen, die die Regeneration der Nervenzellen im ZNS verhindern. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entdeckten, dass die Myelinschicht und das Narbengewebe, die eine Verletzung umgeben, das Axonwachstum blockieren. Zugleich identifizierten sie verschiedene Molekülfamilien in der extrazellulären Matrix, die das Axonwachstum hemmen.

Im Laufe der Jahre hat Frank Bradkes Arbeitsgruppe vertiefte Erkenntnisse über diese Prozesse gewonnen, zum Beispiel wie das Zellskelett am Wachstum von Nervenzellen beteiligt ist. Das Team entdeckte auch Mechanismen, die die Regeneration von Nervenzellen nach einer Schädigung verhindern. In Modellversuchen zeigte das Team, dass eine Behandlung mit einem niedrig dosierten Zytostatikum aus der Gruppe der Taxane das Wachstum verletzter Nerven fördert und gleichzeitig die Narbenbildung reduziert.

Darüber hinaus haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein neuartiges Verfahren entwickelt, das Nervenzellen innerhalb eines Gewebes sichtbar macht. Diese spezielle Technik macht das Gewebe, das normalerweise den Blick auf die Nervenzellen versperrt, durchsichtig. Dadurch werden fluoreszent markierte Zellen sichtbar und können unter dem Mikroskop im ungeschnittenen Gewebe untersucht werden. Diese Methode hat komplett neue Forschungsmöglichkeiten inner- und außerhalb der Neurowissenschaften geschaffen.

Die bisherige Forschung zu den Folgen und Behandlungsoptionen einer Rückenmarkverletzung zeigt, dass eine Kombination verschiedener Ansätze auf unterschiedlichen Ebenen die besten Chancen hat, die Folgen einer ZNS-Verletzung zu begrenzen. In Summe liefert Frank Bradkes Grundlagenforschung zahlreiche wesentliche Mosaiksteine für das komplexe Bild einer ZNS-Schädigung, die darüber hinaus auch für das Verständnis neurodegenerativer Erkrankungen von Bedeutung sind.

Werdegang

  • seit 2011 Senior-Gruppenleiter, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) Bonn sowie Professor, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
  • 2009 Habilitation für Neurobiologie, Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 2003-2011 Selbständiger Nachwuchsgruppenleiter, Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried
  • 2000-2002 Postdoktorand, University of California, San Francisco (UCSF) sowie Stanford University, Stanford, USA
  • 1999 Promotion, Universität Heidelberg
  • 1995 Diplom in Biochemie, Freie Universität (FU) Berlin
  • 1995 Bachelor of Science in Anatomie und Entwicklungsbiologie, University College London (UCL), London, UK
  • 1989-1995 Studium der Biochemie, Anatomie und Entwicklungsbiologie, FU Berlin sowie UCL, London, UK

Projekte

  • seit 2023 Mitantragsteller, Verbundprojekt „iBehave“, Ministerium für Kultur und Wissenschaft, Land Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf
  • seit 2022 Mitantragsteller, Schwerpunktprogramm (SPP) 2395 „Lokale und periphere Faktoren der mikroglialen Vielfalt und Funktion“, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • seit 2019 Mitantragsteller, Sonderforschungsbereich (SFB) 1158 „Von der Nozizeption zum chronischen Schmerz: Struktur-Funktions-Merkmale neuraler Bahnen und deren Reorganisation“, DFG
  • seit 2019 Mitantragsteller, Exzellencluster (EXC) 2151 „Immunosensation 2 – the immune sensory system“, DFG
  • seit 2013 Mitantragsteller, Sonderforschungsbereich (SFB) 1089 „Funktion synaptischer Mikronetzwerke und deren Störungen bei Erkrankungen des Zentralnervensystems“, DFG
  • 2013-2019 Topic Speaker „Molecular Signaling“ (gemeinsam mit Carmen Birchmeier), Helmholtz- Forschungsprogramm „Neurodegenerative Erkrankungen“, Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF)
  • 2011-2013 Zertifizierter Manager, Helmholtz-Akademie für Führungskräfte, HGF
  • 2003 Career Development Award (CDA), Human Frontier Science Program (HFSP), International Human Frontier Science Program Organization

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

  • 2024 Akademiepreis, Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften
  • 2024 Henriette Herz-Scout, Alexander von Humboldt-Stiftung, Bonn
  • 2023 Remedios Caro Almela Prize for Research in Developmental Neurobiology, Instituto de Neurociencias de Alicante, Sant Joan d'Alacant, Spanien
  • 2021 Carl-Zeiss Lecture, Deutsche Gesellschaft für Zellbiologie (DGZ)
  • seit 2018 Mitglied, Academia Europaea
  • 2018 Prix Roger de Spoelberch, Fondation de Spoelberch, Genf, Schweiz
  • 2016 Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis, DFG
  • seit 2014 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
  • seit 2013 Mitglied, European Molecular Biology Organization (EMBO)
  • 2011 Schellenberg-Preis, Internationale Stiftung für Forschung in Paraplegie (IRP), Chêne-Bourg, Schweiz
  • 2007 Wahl zu einem der „100 Köpfe von morgen“, Wettbewerb „Deutschland – Land der Ideen“, Initiative der Bundesregierung und der deutschen Wirtschaft
  • 2001-2002 Langzeit-Stipendium, Human Frontier Science Program (HFSP), International Human Frontier Science Program Organization
  • 2000 Langzeit-Stipendium, EMBO
  • 1992-1995 Stipendium, Studienstiftung des deutschen Volkes

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