Universität Bonn

Institute for Physiology

Sasse Laboratory

The overarching research focus of the Sasse group is the development of new methods for the diagnosis and treatment of cardiac arrhythmias. Using optogenetic methods, in which light-sensitive proteins are introduced into heart cells, the group aims to develop novel tools and cellular models to expand the mechanistic understanding of cardiac arrhythmia generation and termination.

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Prof. Dr. med. Philipp Sasse

Institut für Physiologie I

Nussallee 11

53115 Bonn

Research

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© AG Sasse

The group showed the potential of optogenetics in the heart in vivo in 2010 and since then contributed significantly to the field of cardiac optogenetics with key publications reporting optogenetic manipulation of signaling cascades, analysis of fibroblast-cardiomyocyte coupling, gene transfer-enabled cardiac optogenetics and optogenetic defibrillation and cardioversion. Using novel optogenetic tools, the group aims to gain new insights into cardiac arrhythmia mechanisms and to develop novel therapeutic concepts as well as drug screening for pro- and anti-arrhythmic effects. For the investigation of inherited cardiac arrhythmias, the Sasse group used induced pluripotent stem cells, which can be obtained from skin biopsies and differentiated into cardiac muscle cells, and was able to show that "Long QT Syndrome 3" can be investigated in the culture dish.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
© AG Sasse

OptoRyR2

Optogenetics enable Ca2+-induced Ca2+ release from intracellular stores via the cardiac ryanodine receptor

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Optogenetic Adrenergic Stimulation

Optogenetic stimulation of Gs signaling increases ventricular arrhythmia triggering from the endocardium and modulates arrhythmia maintenance and complexity

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Targeted Optogenetics

Subcellular control of cAMP microdomain signaling in cardiomyocytes using targeted optogenetics

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Optogenetics and Optical Voltage Mapping

Investigation of the impact of resting membrane potential and extracellular K+ concentration on  cardiac conduction using optogenetics and optical voltage mapping

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Optogenetic quantification of cardiac excitability

Optogenetic quantification of cardiac excitability and electrical coupling in intact hearts to explain cardiac arrhythmia initiation and maintenance

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Optogenetic Pacing and Defibrillation

Wavelength-dependent light transmission in the heart wall, optogentic determination of transmural coupling and their consequences for optogenetic pacing and defibrillation

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Extracellular Potassium Ion Indicator

Development of a genetically encoded extracellular potassium ion indicator

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Red-shifted Optogenetics

Enzymatic vitamin A2 production enables red-shifted optogenetics

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Optogenetic G-protein-coupled Receptors

Lab members

Contact
Institut für Physiologie I
Nussallee 11
53115 Bonn

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© AG Sasse

 Research assistants / postdocs

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Daniela Malan Dr. rer. nat.

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Vanessa Dusend Dr. rer. nat.

Avatar Jangsangthong

Wanchana Jangsangthong Dr. nat. med.

Technical assistants

Avatar Petry

Marvin Petry MSc.

Avatar Holst

Frank Holst MTA

Doctoral students

Avatar Stockhausen

Joshua Stockhausen

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Johanna Gerhards

Avatar Timpe

Caspar Timpe

Avatar Mansuroglu

Berivan Mansuroglu

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Alexander Bach

Avatar Hartmann

Sophie Hartmann

Alumni

Dr. med. Jakob Pantenburg

Milan Cokic

Dr. med. Susanne Rehnelt

Dr. med. Maximilian Funken

Dr. med. Philipp Makowka

Dr. med. Hendrik Lapp

Dr. rer. nat. Christopher Vogt

Prof. Dr rer. nat. Dr. med. Tobias Brügmann

Dr. med. Thomas Beiert

Dr. med. Thorsten Becker

Top-Publications

Optogenetic quantification of cardiac excitability and electrical coupling in intact hearts to explain cardiac arrhythmia initiation

Authors: Judith S. Langen, Patrick M. Boyle, Daniela Malan, Philipp Sasse

Sci. Adv. 2025, 11. DOI:10.1126/sciadv.adt4103


Optogenetic stimulation of Gs-signaling in the heart with spatio-temporal precision

Authors: Philipp Makowka, Tobias Bruegmann, Vanessa Dusend, Daniela Malan, Thomas Beiert, Michael Hesse, Bernd K. Fleischmann, Philipp Sasse

Nat. Commun. 2019, 10:1281. DOI: 10.1038/s41467-019-09322-7


Optogenetic termination of atrial fibrillation in mice

Authors: Bruegmann T, Beiert T, Vogt CC, Schrickel JW, Sasse P.

Cardiovasc. Res. 2018, 114:713-723. DOI:10.1093/cvr/cvx250


Optogenetic defibrillation terminates ventricular arrhythmia in mouse hearts and human simulations

Authors: Bruegmann T, Boyle PM, Vogt CC, Karathanos TV, Arevalo HJ, Fleischmann BK, Trayanova NA, Sasse P.

J. Clin. Invest.2016, 126:3894–3904. DOI: 10.1172/JCI88950


Human iPS Cell Model of Type 3 Long QT Syndrome Recapitulates Drug-Based Phenotype Correction

Authors: Malan D, Zhang M, Stallmeyer B, Müller J, Fleischmann BK, Schulze-Bahr E, Sasse P*, Greber B*. (*:korrespondierende Autoren)

Basic Res. Cardiol. 2016, 111:14. DOI: 10.1007/s00395-016-0530-0


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