Professur für Leif Si-Hun Ludwig
Seit gut fünf Jahren leitet Professor Leif Si-Hun Ludwig die Emmy Noether-Arbeitsgruppe „Stammzelldynamiken und Mitochondriale Genomik“ am Berlin Institute of Health at Charité (BIH) und am Max Delbrück Center. Am 1. Februar 2026 hat der Wissenschaftler eine gleichnamige Heisenberg-Professur am BIH angetreten, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert. Nach der fünfjährigen Förderlaufzeit wird das BIH die Professur verstetigen.
Wie Blutzellen gebildet werden
Leif Ludwig im Labor
Unser Blut erneuert sich ständig: Millionen neuer Zellen ersetzen jede Sekunde alte Blut- und Immunzellen. Sie entwickeln sich aus hämatopoetischen, also blutbildenden Stammzellen im Knochenmark und reifen über mehrere Entwicklungslinien zu roten und weißen Blutkörperchen, zu Thrombozyten sowie B- und T-Zellen heran. Während sich die Anzahl der Zellen im Blut routinemäßig in der Klinik oder beim Arztbesuch in einer Blutprobe messen lässt, ist der einzelne Beitrag der vielen Tausenden von Stammzellen zur Blutproduktion nur schwer abschätzbar.
Indem Forschende natürliche Mutationen in der menschlichen DNA untersuchen, erhalten sie fundamentale Einblicke in das Verhalten von Stammzellen, etwa um die Blutbildung aufrechtzuerhalten oder auch bei krankhaften Veränderungen. Einzelne Mutationen in unserem Erbgut mit drei Milliarden Basenpaaren zu finden, ist trotz modernster Methoden aber teuer und fehleranfällig.
Forschung an den Zellkraftwerken
Ludwig konzentriert sich in seiner Forschung auf natürliche Mutationen im mitochondrialen Genom – einem kleinen, ringförmigen DNA-Molekül in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle. Mithilfe modernster Technologien zur Einzelzell-Sequenzierung analysiert er Zehntausende von Knochenmarks- und Blutzellen gleichzeitig und macht die Aktivität der blutbildenden Stammzellen sichtbar.
Diese einzelzellbasierte Analyse natürlicher genetischer Variation erlaubt auch Aussagen über den Gesundheitszustand einzelner Zellen. Im klinischen Alltag könnte das Verfahren daher künftig helfen, den Erfolg von Stammzell-Transplantationen vorherzusagen oder Zellersatz- und Gentherapien gezielt zu verbessern.
Darüber hinaus interessiert sich Ludwig für angeborene Veränderungen im mitochondrialen Genom, die zu einer Vielzahl unterschiedlicher Erkrankungen des Energiestoffwechsels führen und zahlreiche Organsysteme in Mitleidenschaft ziehen. Obwohl mitochondriale Erkrankungen zu den häufigsten angeborenen genetischen Defekten zählen, sind ihre molekularen Ursachen bislang unzureichend verstanden. Ludwig erforscht, wie mitochondriale Genvarianten verschiedene Zell- und Stoffwechsel-Phänotypen beeinflussen – mit dem Ziel, eine Grundlage für neue therapeutische Ansätze zu schaffen.
„Das Heisenberg-Programm fördert herausragende Forscherinnen und Forscher. Der Erfolg von Leif S. Ludwig kam für uns daher nicht unerwartet”, sagt Professor Christopher Baum, Vorsitzender des Direktoriums des BIH und Vorstand des Translationsforschungsbereichs der Charité. „Seine exzellente Arbeit verknüpft Grundlagenforschung und anwendungsorientierte Anforderungen. Leif S. Ludwig und sein Team stärken damit das translationale Netzwerk von BIH, Charité und Max Delbrück Center zum Wohle von Patientinnen und Patienten.”
- Über Leif Si-Hun Ludwig
Ludwig studierte Biochemie an der Freien Universität Berlin und Humanmedizin an der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Als Doktorand und Postdoktorand forschte er unter anderem am Whitehead Institute of Biomedical Research und am Broad Institute von MIT (Massachusetts Institute of Technology) und Harvard, beide in Cambridge, USA. Seit November 2020 leitet Ludwig eine Emmy Noether-Gruppe im gemeinsamen Forschungsfokus „Single-Cell-Ansätze für die personalisierte Medizin“ des BIH, des Berliner Instituts für Medizinische Systembiologie (MDC-BIMSB) und der Charité. Sein Labor ist am MDC-BIMSB in Berlin-Mitte angesiedelt.
Im Jahr 2021 erhielt Ludwig den Hector Research Career Development Award, im Jahr 2023 den Paul-Ehrlich und Ludwig-Darmstädter-Nachwuchspreis sowie den Heinz Maier-Leibnitz-Preis. Seit 2024 ist er Mitglied des EMBO (European Molecular Biology Organization) Young Investigator Netzwerks.
Text: BIH
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Mirjam Kaplow
BIH
Leitung Stabsstelle Kommunikation
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