Evaluation der offenen operativen Therapiestrategie bei Ansatztendinopathie der Achillessehne

Das offene chirurgische Vorgehen bei einer Ansatztendinopathie der Achillessehne (IAT) findet nach Ausschöpfen der konservativen Therapiestrategien weiterhin breite Anwendung. Obwohl mehr als 90% der Patienten nach primärer offener operativer Sanierung der IAT eine signifikante Beschwerdelinderung, gemessen an fuß- und sprunggelenkspezifischen Scores, erfahren, geben 30-50% der Patienten Restbeschwerden an. Diese können, wie im Rahmen des Habilitationsprojektes dargestellt, zum Großteil auf einen postoperativen Schuhkonflikt und die von dem Eingriff resultierende Narbenbildung zurückgeführt werden. Obwohl einige Arbeiten nur geringe bis zum Teil gar keine Komplikation nach offener chirurgischer Sanierung einer Ansatztendinopathie der Achillessehne beschreiben, weisen die eigenen präsentierten Daten eine Minor Komplikationsrate von 14% auf, wobei die Wundheilungsstörung mit circa 75% führend ist. Zur Reduktion der beschriebenen, nicht unerheblichen, Komplikationsrate sind prädiktive Faktoren, wie z.B. radiologische Parameter oder demographische Daten wünschenswert. Zahlreiche Studien existieren, welche radiologische Parameter in Zusammenhang mit einer Symptomatik der IAT bringen. Welcher der radiologischen Pathologie oder deren Kombination jedoch wirklich ursächlich für die Beschwerden unserer Patienten ist, bleibt offen. Anhand der eigenen präsentierten Korrelations- und Vergleichsstudie konnte kein radiologischer Parameter erfasst werden, welcher signifikant die postoperative Patientenzufriedenheit gemessen anhand des VISA- A-G beeinflusste. Neben der Komplikationsrate, der zu erwartenden postoperativen Patientenzufriedenheit, stellt sich unter anderem die Frage der Rate an möglichen Rezidiven nach Primäroperation einer IAT. Bis dato konnte die Literatur keinen Aufschluss darüber geben, inwiefern Patienten nach primärer operativer Versorgung einer IAT ein Rezidiv entwickeln. Hauptproblem hierbei stellt sicherlich die Definition des „IAT-Rezidives“ an sich dar. Blickt man zu nationalen oder internationalen Fachverbänden der Fuß- und Sprunggelenkchirurgie, bleiben diese eine Definition schuldig. Anhand einer eigenen Definition des IAT-Rezidives, welche sich an den fuß- und sprunggelenkspezifischen Score FFI im Langzeitverlauf richtet, und anhand der eigenen präsentierten Datenbank, konnte erstmalig eine Rezidivrate nach primärer offener chirurgischer Sanierung einer IAT über einen MITA zwischen 7-17% identifiziert werden. Es ist daher Aufgabe eines jeden Chirurgen seine Patienten nicht nur über die Wahrscheinlichkeit einer postoperative Beschwerdelinderung, sondern auch über die Wahrscheinlichkeit des Widerauftretens der Symptomatik zu unterrichten. Obwohl die Mehrheit der publizierten Studien nach offener Sanierung einer IAT über einen MITA über eine durchaus sehr positive postoperative Patientenzufriedenheit berichtet, bleibt die Frage offen, welchen Stellenwert eine Revisionsoperation eines IAT Rezidives, welches mit ca. 7-17% anzusiedeln ist, einnimmt. Anhand der dargestellten Ergebnisse können Orthopäden und Unfallchirurgen nach frustraner konservativer Therapie mit ihren Patienten eine IAT-Revisionsoperation diskutieren. Allerdings sollte den Patienten präoperativ verdeutlicht werden, dass trotz positiver Aussicht auf eine signifikante postoperative Beschwerdelinderung, ein hoher Prozentsatz mit postoperativen Restbeschwerden verglichen zur gesunden Normalbevölkerung rechnen muss. Weitere Forschungsarbeiten zur Ätiologie, Pathophysiologie und Therapiestrategie vornehmlich im Zuge von Big-Data Auswertungen sind erforderlich

Unveiling novel features of HPV-related cancers through in silico and in vitro approaches

High-risk HPV has the potential to induce carcinogenesis in epithelial cells through diverse pathways. Although primary and secondary prevention has been promoted by the WHO over the past two decades, HPV-related cancers still demonstrate considerable global incidence rates and economic impacts and treatment options for patients with advanced HPV-related cancers still remain limited. To develop novel therapeutic drugs and more effectively address the challenges posed by HPV-related cancers, it is essential to explore these cancers from new perspectives. The advancements in bioinformatics technology provide a possibility for this, and with validations through in vitro experiments, its reliability limitations could be com-pensated. In our studies, we utilized both bioinformatic analysis and in vitro experiments to investigate HPV-related cancers. Main findings in these studies involves the establishment of gene risk models for survival and relapse in patients with HPV-related cancers, the identification of the pivotal role played by CDC42 in cancer progression, and the screening of afatinib as a poten-tial therapeutic drug, which unveiled novel features of these cancers and laid the foundation for the development of novel targeted therapy in the future

tRNA modifications as molecular fossils of a protocellular translation system

Centuries of debate on the topics of the origin of life on Earth resulted in the current viewpoint that small organic molecules formed by cosmic or atmospheric phenomena would slowly accumulate and react under prebiotic conditions on the early Earth to form essential precursors that are basic building blocks of primitive biopolymers. Short biopolymers resulting from the random chemical oligomerization of these building blocks could then be selected by their inhabiting environments, and those with the fittest physicochemical properties to accumulate and enrich would polymerize to acquire higher complexity in structures and functions, a process now regarded as ‘chemical evolution’. Among the three component biopolymers of life, namely DNA, RNA and peptides, RNA possesses the capabilities to transfer genetic information by base pairing and perform a wide range of catalytic activities, when folded into ribozymes. Hence, the ‘RNA world’ theory indicates a key period of the chemical evolution in which RNA molecules served as a key hereditary molecule and evolved rapidly to catalyze rudimentary biochemical reactions that progressively shaped the modern biochemistry. However, the RNA world model faces several unanswered questions and one of those being the origin of translation, a process where RNAs are decoded to form peptides and evolved beyond the RNA world. Translation is characterized by two features - a template-directed peptide synthesis and(in) a defined genetic code dictionary. Attempting to address the mystery of the origin of translation, we looked into non-canonical nucleotides that are today found in the tRNAs and rRNAs of the translation machinery, which are highly conservative among all lifeforms on Earth and are considered as ‘molecular fossils’. Since many of them were found to form parallelly with the canonical nucleic acid molecules in various prebiotic reaction pathways, they were likely to be incorporated into early RNA oligonucleotides and served important roles in the early functionalization and survival of RNA. In this thesis, we designed the chemical synthesis of these modified RNAs and investigated their physicochemical properties. We built a model in which these modifications could perform template-directed peptide synthesis and acquire elementary chemoselectivity by liposome interactions

DNA origami meets silica: enhanced methods and functional customization for nanotechnological innovation

DNA, the molecule of life, has become a versatile tool in nanotechnology due to its programmability, precise base-pairing, and ability to self-assemble into complex nanostructures. DNA origami, a method that folds long single-stranded DNA into predefined shapes using short complementary staples, has revolutionized nanoscale architecture. These structures hold great potential for materials science and biomedicine, including molecular diagnostics, drug delivery, and the creation of hybrid nanomaterials. However, DNA's fragility and susceptibility to denaturation under physiological conditions pose challenges that limit its utility. This thesis focuses on stabilizing and functionalizing DNA origami through innovative silicification techniques. The work develops an accelerated silicification process that reduces processing time from days to hours while maintaining structural integrity. A rotation-based method ensures uniform coating without aggregation, enabling scalable production of silica-coated DNA origami. Additionally, the thesis investigates whether DNA origami retains functional addressability post-silicification. My studies confirm that site-specific modifications remain feasible, preserving adaptability—a critical factor for integration into biosensing systems. To further extend the utility of DNA origami, customizable silica coatings were developed. Fluorescent silica enables real-time imaging, while dissolvable silica introduces controlled degradation in response to environmental stimuli. These innovations provide tools for dynamic and responsive nanostructures. By addressing challenges in stability, functionality, and adaptability, this work lays the foundation for the development of multifunctional hybrid materials and positions DNA origami as a cornerstone of future nanotechnological advancements.DNA, das Molekül des Lebens, hat sich durch seine Programmierbarkeit, präzise Basenpaarung und Fähigkeit zur Selbstorganisation in komplexe Nanostrukturen zu einem vielseitigen Werkzeug der Nanotechnologie entwickelt. DNA-Origami, eine Methode, bei der ein langes einzelsträngiges DNA-Molekül mithilfe kurzer, komplementärer „Staples“ in vorgegebene Formen gefaltet wird, hat die Konstruktion nanoskaliger Architekturen revolutioniert. Diese Strukturen bieten großes Potenzial für Anwendungen in Materialwissenschaften und Biomedizin, etwa in der Molekulardiagnostik, Arzneimittelabgabe und beim Aufbau hybrider Nanomaterialien. Dennoch stellen die Fragilität und Anfälligkeit für Denaturierung von DNA unter physiologischen Bedingungen Herausforderungen dar, die ihre Nutzung einschränken. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Stabilisierung und Funktionalisierung von DNA-Origami durch innovative Silifizierungsverfahren. Diese Arbeit entwickelt einen beschleunigten Silifizierungsprozess, der die Verarbeitungszeit von Tagen auf Stunden verkürzt, ohne die Integrität der Struktur zu beeinträchtigen. Eine rotationsbasierte Methode ermöglicht eine gleichmäßige Beschichtung ohne Aggregation. Diese Fortschritte eröffnen neue Möglichkeiten für eine skalierbare Produktion von DNA-Origami mit Silikabeschichtung. Zusätzlich wird untersucht, ob die funktionelle Adressierbarkeit von DNA-Origami nach der Silifizierung erhalten bleibt. Meine Studien zeigen, dass ortsspezifische Modifikationen möglich bleiben, wodurch die Anpassungsfähigkeit beibehalten wird. Dies ist entscheidend für die Integration in Biosensorsysteme. Um die Anwendbarkeit von DNA-Origami zu erweitern, wurden anpassbare Silikabeschichtungen entwickelt. Fluoreszierendes Silica ermöglicht Echtzeit-Bildgebung, während lösliches Silica eine kontrollierte Degradation einführt. Diese Innovationen schaffen Werkzeuge für reaktionsfähige Nanostrukturen. Durch die Bewältigung dieser Herausforderungen legt die Arbeit die Grundlage für die Entwicklung multifunktionaler Hybridmaterialien und positioniert DNA-Origami als Schlüsseltechnologie zukünftiger nanotechnologischer Entwicklungen