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Mehr Frauen für die Wissenschaft

Mehr Frauen für die Wissenschaft – BIH und MDC laden ein zu Film, Vortrag und Diskussion

Am 11. Februar ist internationaler Tag der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft. Das Berlin Institute of Health (BIH) und das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) laden zu einer gemeinsamen Online-Veranstaltung mit Film, Vortrag und Debatte. Wir wollen diskutieren, welche Veränderungen notwendig sind, um den Wissenschaftsbetrieb vielfältiger, gerechter und offener für alle zu gestalten.

Wissenschaftlich herausragende Entdeckungen benötigen vielfältige Perspektiven, innovative Ergebnisse beruhen auf diversen Ansätzen. Aktuelle Beispiele zeigen, dass Frauen an herausragenden Entdeckungen in führender Position beteiligt waren: Der aktuelle Chemie-Nobelpreis zur Crispr-Cas-Genschere ging an zwei Frauen, der Biontech-mRNA-Impfstoff beruht auf bahnbrechenden Entwicklungen von Frauen. Dennoch sind Wissenschaftlerinnen, insbesondere in höheren Positionen, in Universitäten wie Forschungsinstituten nach wie vor unterrepräsentiert. Sie stellen zwar die Hälfte aller Doktorand*innen, aber nur jede vierte Professur. Vorurteile und Geschlechterstereotypen, aber auch strukturelle Barrieren im Wissenschaftssystem erschweren es Frauen, in der Wissenschaft erfolgreich zu sein. Frauen haben häufiger als Männer befristete Verträge, arbeiten in Teilzeit und werden für dieselbe Arbeit schlechter bezahlt. Forschungsarbeiten von Männern werden häufiger zitiert, bei Berufungen werden Frauen seltener berücksichtigt. Um all dies soll es in der Diskussionveranstaltung am 11. Februar gehen.

Gestartet wird mit der Online-Ausstrahlung des Films „Picture a Scientist“.  Trailer Er folgt drei Wissenschaftlerinnen – einer Biologin, einer Chemikerin und einer Geologin – bei ihrer Arbeit im Labor oder in der Polarregion und berichtet über ihre Erfahrungen mit Diskriminierung, Benachteiligung und sexueller Belästigung. Jennifer Doudna, die Nobelpreisträgerin für Chemie des Jahres 2020, sagt: „Der Film ist ein Muss für Jede:n in der Wissenschaft. Wir müssen eine aufrichtige Debatte über das Problem des Sexismus in den Naturwissenschaften führen und auch seine verschärften Folgen für Wissenschaftlerinnen ethnischer Minderheiten anerkennen. Wir müssen als geschlossene Gemeinschaft handeln, um Missetäter zu stoppen, um Belästigung und Diskriminierung zu vermeiden, um unsere Vorurteile einzugestehen und ihnen bewusst zuwider zu handeln und um Mädchen und Frauen während ihrer gesamten wissenschaftlichen Laufbahn zu unterstützen. Jeder ist in der Wissenschaft willkommen und jeder verdient faire Startbedingungen.“

Karin Höhne, die Referentin für Chancengleichheit am BIH , und Dr. Christiane Nolte, Frauenvertreterin am MDC, haben gemeinsam das Programm für den Internationalen Tag der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft organisiert. Für den Einführungsvortrag hat Prof. Dr. Marieke van den Brink, Professorin für Gender&Diversity von der Radboud Universität in den Niederlanden, zugesagt. Sie geht der Frage nach, wie Universitäten und Forschungssseinrichtungen inklusiver werden. An der anschließenden Diskussion nehmen Wissenschaftlerinnen von BIH, MDC, der University of Sheffield (UK) und dem Bellvitge Biomedical Research Institute (Spanien) teil.

Das Programm im Überblick

Filmvorführung online “Picture a Scientist”: 9. Februar, 18:00 Uhr – 12. Februar, 18:00 Uhr

Am 11. Februar 2021

16:00 Uhr – Eröffnung und Begrüßung Prof. Dr. Baum, Wissenschaftlicher Direktor des BIH Prof. Dr. Graßmann, Administrative Vorständin des MDC

16:15 Uhr – Keynote “Gender Inclusion in Higher Education” Prof. Dr. Marieke van den Brink, Radboud University, Niederlande

17:15 Uhr – Podiumsdiskussion zur Gleichstellung in der Wissenschaft
Prof. Dr. Claudia Langenberg | Berlin Institute of Health
Dr. Daniela Panáková | Max Delbrück Center for Molecular Medicine
Prof. Dr. Marysia Placzek | University of Sheffield, UK
Prof. Dr. Barbara Rivera Polo | IDIBELL, Spain; McGill University, Canada

Die Sprache der Veranstaltung ist englisch.

BIH/women-and-girls-in-science

MDC Berlin, Campus Berlin-Buch

Vier neue Gruppen nutzen Einzelzellmethoden

Vier neue Gruppen nutzen Einzelzellmethoden für die Medizin

Das BIH, das MDC und die Charité haben vor einem Jahr den Forschungsfokus Single Cell Ansätze für die personalisierte Medizin  gegründet. Ziel ist es, Einzelzelltechnologien für klinische Fragestellungen zu nutzen. Umsetzen sollen das vier neue Nachwuchsgruppen, die nun ihre Arbeit begonnen haben.

Das Bild zeigt die vier jungen Nachwuchs-gruppenleiterinnen mit den Chairs des Single Cell Programms: Ashley Sanders, Angelika Eggert, Stefanie Grosswendt, Nikolaus Rajewsky, Leif Ludwig und Simon Haas (v.l.n.r.)
© Felix Petermann, MDC

2018 waren sie der „Durchbruch des Jahres“: Das Wissenschaftsmagazin Science kürte die neuen Technologien, mit denen Wissenschaftler*innen die genetische Aktivität einzelner Körperzellen analysieren können, zur wichtigsten Errungenschaft. „Diese revolutionären Technologien haben eine große Bedeutung für die personalisierte Medizin“, sagt Professor Christopher Baum, Vorsitzender des BIH Direktoriums und Vorstand für den Translationsforschungsbereich der Charité. „Wir haben uns deshalb entschlossen, die Translation dieser Forschung zu fördern: Wir wollen die Ergebnisse der Forschung rascher in die Klinik bringen und umgekehrt, aus Beobachtungen in der Klinik neue Fragestellungen für die Single-Cell-Forschung entwickeln.“ Zu diesem Zweck haben das Berlin Institut of Health (BIH), das Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und die Charité – Universitätsmedizin Berlin gemeinsam den Fokusbereich „Single Cell Ansätze für die personalisierte Medizin“ gegründet.

Modernste Technologien für den klinischen Einsatz

Den Kern des neuen Forschungsfokus bilden vier neue Nachwuchsforschungsgruppen, deren Leiter*innen international berufen wurden: Dr. Leif Ludwig, der vom Broad Institute in Cambridge, USA nach Berlin gekommen ist, will mit seiner Gruppe die Entwicklung und Aktivität von Stammzellen im Zusammenhang mit dem Erbgut ihrer „Zellkraftwerke“, den Mitochondrien, untersuchen. Dr. Simon Haas kommt vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg und analysiert Krebsstammzellen, um damit den Ursprung von Blutkrebserkrankungen gezielt angehen zu können. Dr. Stefanie Grosswendt vom Berliner Max-Planck-Institut für molekulare Genetik möchte herausfinden, welche Zelltypen und Vorgänge aus der Embryonalentwicklung im Krankheitsbild bestimmter Krebsarten eine Rolle spielen. Die Kanadierin Dr. Ashley Sanders war bisher am Europäischen Molekularbiologischen Labor in Heidelberg und erforscht, wie neue Mutationen in einzelnen Zellen entstehen und so deren unterschiedliche Ausprägung innerhalb eines Organs oder Tumors bedingen.

Die Nachwuchsgruppen werden am MDC in Mitte, und somit am Berliner Institut für Molekulare Systembiologie (BIMSB), angesiedelt sein. Hier haben sie Zugang zu neuesten Einzelzellmethoden und kooperieren mit exzellenten Systembiologen. BIMSB-Direktor Professor Nikolaus Rajewsky hat selbst entscheidende Beiträge zur Einzelzelltechnologie geleistet. „Das ist so, als ob wir ein Supermikroskop erfunden hätten, mit dem wir plötzlich in jede Zelle in einem Gewebe hineinschauen könnten, in alle Zellen gleichzeitig, und sehen könnten, was molekular in der Zelle vor sich geht – zum Beispiel wann und warum sie krank wird.“ Nikolaus Rajewsky und Professorin Angelika Eggert, Direktorin der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Onkologie und Hämatologie an der Charité, sind Sprecher und Sprecherin des neuen BIH-Forschungsfokus.

Aus Gewebe isolierte Zellen, werden in Miniaturchips zur Verarbeitung einzelner Zellen kanalisiert. © Felix Petermann, MDC

Zusammenarbeit mit Kliniker*innen

Das BIMSB befindet sich in Berlin Mitte und damit in unmittelbarer Nähe zum Campus Charité Mitte (CCM). Das erweist sich als großer Vorteil für ihre translationale Arbeit, denn die Nachwuchsgruppen werden jeweils eng mit einer Klinik der Charité zusammenarbeiten, um die Einzelzelltechnologien für konkrete medizinische Fragestellungen und deren klinischen Einsatz zu etablieren: Ashley Sanders wird mit Britta Siegmund, der Direktorin der Medizinischen Klinik für Gastroenterologie, Infektiologie und Rheumatologie, kooperieren. Angelika Eggert ist klinische Partnerin von Stefanie Grosswendt. Simon Haas und Leif Ludwig werden mit den Direktoren der beiden Medizinischen Kliniken mit Schwerpunkt Hämatologie, Onkologie und Tumorimmunologie zusammenarbeiten, Lars Bullinger am Campus Virchow-Klinikum (CVK) sowie Ulrich Keller am Campus Benjamin Franklin (CBF).

„Ich glaube, dass insbesondere die Krebsforschung von den neuen Single-Cell-Technologien profitieren wird“, sagt Angelika Eggert. „Denn Tumoren bestehen keineswegs aus lauter gleichartigen Zellen, sondern sind oft ein sehr heterogenes Gemisch aus unterschiedlich differenzierten Krebszellen, Bindegewebs-, Blutgefäß- und Immunzellen. Je genauer man die zelluläre Zusammensetzung eines Tumors kennt, desto gezielter kann man ihn bekämpfen.“

Der Beginn eines „Cell Hospitals“

Prof. Nikolaus Rajewsky
Foto: Pablo Castagnola

„Ich freue mich sehr und bin auch ein bisschen stolz, dass wir diese tollen jungen Leute nach Berlin holen konnten“, sagt Nikolaus Rajewsky. Gleichzeitig ist auch das Angebot für die jungen Forscher*innen besonders attraktiv. Während man als Forscherin oder Forscher den molekularen Details auf den Grund gehen kann, fragen die assoziierten Ärzt*innen nach der klinischen Relevanz der Ergebnisse und ermöglichen den Forschenden Einblicke in Krankheitsfälle, die mithilfe von Einzelzelltechnologien aufgeklärt werden können.

„In diesem Sinne betrachte ich diese Initiative als den Beginn eines ‘Cell Hospitals‘, in dem die Grundlagenforschung des MDC/BIMSB, die klinische Forschung an der Charité und die translationale Forschung des BIH zusammenkommen“, sagt Nikolaus Rajewsky. „Nicht nur, um die Mechanismen zu verstehen, warum Zellen krank werden, sondern auch, um diese Zellen so frühzeitig zu entdecken, dass man sie wieder auf den Pfad des Gesunden zurückbringen kann. Ich bin mir sicher, dass wir zumindest für einige Krankheiten signifikante Fortschritte machen werden.“

Quelle: PM des MDC vom 02. 02. 2021

Neues vom Campus Berlin-Buch

Eckert & Ziegler baut GMP-Anlage für radiopharmazeutische Dienstleistungen

Eckert & Ziegler erweitert seinen Produktionsstandort in Boston, Massachusetts (USA) um eine neue Produktionsanlage für die Auftragsfertigung von Radiopharmazeutika. Die neue GMP-Anlage wird sämtliche Vorgaben der Good Manufacturing Practices erfüllen und ab Ende 2021 betriebsbereit sein.

„Um der weltweit wachsenden Nachfrage nach radiopharmazeutischen Dienstleistungen gerecht zu werden, haben wir uns zu dieser Investition entschlossen. Im Moment befindet sich eine Vielzahl radiopharmazeutischer Substanzen von internationalen Pharmaunternehmen in fortgeschrittenen klinischen Prüfungen, darunter auch für breite Indikationen wie Prostatakrebs“, erklärt Dr. Lutz Helmke, Mitglied des Vorstands der Eckert & Ziegler AG und verantwortlich für das Segment Medical. „Mit der neuen GMP-Anlage bieten wir sowohl regionalen als auch globalen Pharmaunternehmen einen One-Stop-Service für eine Vielzahl von radiopharmazeutischen Dienstleistungen unter GMP- und cGMP-Bedingungen.“

Hier  finden Sie die komplette PM.

Eckert & Ziegler AG

Reverse Clinical Engineering-Testverfahren bai ASC Oncology

Wissen was wirkt: ASC Oncology beantwortet für Patienten und Onkologen dank eines neuen Testverfahrens vor Therapiebeginn die zentrale Frage nach der Wirksamkeit von Krebsmedikamenten am individuellen Patiententumor.

Bei rund der Hälfte aller Krebspatienten weltweit versagt die verschriebene Chemotherapie. ASC Oncology stellt sich mit dem Reverse Clinical Engineering-Testverfahren dieser Herausforderung der Krebsbehandlung und trifft wissenschaftlich belastbare Aussagen über die Wahrscheinlichkeit der Wirkung sowie Nicht-Wirkung von Krebsmedikamenten am patienteneigenen Tumorgewebe. Außerhalb des Körpers, ohne Tierversuche, ohne Nebenwirkungen und vor Therapiebeginn.

Für mindestens 1000 Patienten jährlich wird es ab dem 1. Februar 2021 möglich sein, Therapieentscheidungen mithilfe von individuellen, an 3D-Organoid-Modellen ihres jeweiligen Tumors durchgeführten, Medikamententestungen zu treffen. Die Grundlage für das Reverse Clinical Engineering-Testverfahren sind 3D-Zellkulturmodelle (PD3D), sogenannte Organoide. Dabei handelt es sich um im Labor mithilfe einer Tumorprobe gezüchtete Abbilder des Ursprungstumors des Patienten. Organoide bestehen aus Zellclustern und behalten die komplexe Architektur des Ursprungstumors bei. An diesen testet ASC Oncology in Absprache mit dem behandelnden Onkologen unterschiedliche Krebsmedikamente und Wirkstoffkombinationen parallel. Erste Ergebnisse können dabei bereits nach zwei Wochen vorliegen. Eine Testung aller infrage kommender Therapieansätze dauert, je nach von der Aggressivität des Tumors abhängigen Wachstumsgeschwindigkeit der Organoide, vier bis sechs Wochen. Auf Grundlage der pathologischen und molekularbiologischen Daten kann ASC Oncology so auf wissenschaftlicher Basis mögliche wirksame Medikamente sowie Resistenzen voraussagen.

Hier finden Sie die gesamte PM

ASC ONCOLOGY

Campus Berlin-Buch

Berlin-Buch

 

Der Herr der Ringe – Anton Henssen

Gemeinsame Pressemitteilung von MDC, Charité und BIH anlässlich des Weltkrebstages am 4. Februar

Für die Erforschung ringförmiger DNA und deren Bedeutung bei der Entstehung kindlicher Neuroblastome ist Anton Henssen vom ECRC mit dem Preis der Kind-Philipp-Stiftung für pädiatrisch-onkologische Forschung ausgezeichnet worden. Entscheidend dafür war eine Publikation im Fachblatt „Nature Genetics“.

Krebs ist eigentlich eine typische Alterserkrankung. Im Laufe des Lebens sammeln sich in den Zellen des Körpers Veränderungen im Erbgut an, die zunehmend schlechter repariert werden. Und irgendwann ist der Punkt erreicht, an dem eine Zelle aufgrund der Mutationen anfängt, unkontrolliert zu wachsen und sich zu vermehren.

Anton G. Henssen
© Linda Ambrosius

Warum auch schon Kinder an Krebs erkranken, ist eine Frage, die PD Dr. Anton Henssen seit Längerem beschäftigt. Der 35-Jährige ist Wissenschaftler am Experimental and Clinical Research Center (ECRC), einer gemeinsamen Einrichtung der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC). Seit 2019 leitet er auf dem Campus Berlin-Buch die Emmy-Noether-Forschungsgruppe „Genomische Instabilität bei kindlichen Tumoren“.

Interesse an zirkulärer DNA ist neu

Erst im vergangenen September erhielt Henssen für seine Forschung einen der begehrten Starting Grants des European Research Council (ERC). Für das Projekt „CancerCirculome“ stellt der ERC Henssen in den kommenden fünf Jahren rund 1,5 Millionen Euro zur Verfügung. „Die Bedeutung zirkulärer DNA bei der Entstehung von Krebs rückt immer mehr in das Zentrum des wissenschaftlichen Interesses“, sagt Henssen. Das sei, als er begonnen habe, sich für das Thema zu begeistern, noch ganz anders gewesen.

„Auch deshalb freue ich mich jetzt sehr über den Preis der Kind-Philipp-Stiftung für pädiatrisch-onkologische Forschung“, sagt Henssen, der neben seiner Arbeit als Wissenschaftler auch als Kinderarzt an der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Onkologie und Hämatologie der Charité praktiziert. „Die Auszeichnung ist hierzulande eine der bedeutendsten auf dem Gebiet der Kinderonkologie.“

Winzige Ringe bringen Erbgut durcheinander

Leider werde die Preisverleihung aufgrund der Corona-Pandemie erst irgendwann im Laufe des Jahres stattfinden, sagt Henssen. Das Preisgeld von 10.000 Euro habe ihm die Stiftung aber bereits überwiesen. „Wenn die aktuelle Krise vorüber ist, werde ich mit meiner Arbeitsgruppe, ohne die ich den Preis niemals bekommen hätte, ganz groß feiern gehen“, sagt Henssen, der auch am Clinician Scientist Program des Berlin Institute of Health (BIH) und der Charité teilnimmt und darüber hinaus wissenschaftliches Mitglied im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK) am Standort Berlin ist.

Mit dem Kind-Philipp-Preis wird einmal im Jahr die beste Arbeit deutschsprachiger Autor*innen zur Erforschung von Krebs bei Kindern ausgezeichnet. Prämiert hat die Stiftung dieses Mal eine Studie, die 2020 im Fachblatt „Nature Genetics“ erschienen ist. Zusammen mit Dr. Richard Koche vom Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York, Prof. Dr. Angelika Eggert, Direktorin der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Onkologie und Hämatologie der Charité, sowie 35 weiteren Forscher*innen hat Henssen in der Publikation gezeigt, dass kleine DNA-Ringe in Nervenzellen von Kindern das Erbgut so durcheinanderbringen können, dass sich ein Neuroblastom entwickelt.

Wachstum des Neuroblastoms beschleunigt

Das Team hatte für die Studie Gewebeproben von 93 Kindern mit einem Neuroblastom untersucht. Dabei stellte die Gruppe fest, dass zirkuläre DNA in den Tumorzellen deutlich häufiger und in größerer Komplexität zu finden ist als bis dahin angenommen. Zusätzlich konnten die Wissenschaftler*innen anhand ihrer Daten ableiten, wie sich bestimmte Abschnitte der Erbinformation aus einem Chromosom herauslösen, Ringe bilden und sich anschließend an anderer Stelle des Chromosoms wieder einbauen. „Da dabei die ursprüngliche Abfolge der Erbinformation durcheinandergebracht wird, können die betroffenen Zellen leicht entarten“, erklärt Henssen.

Gemeinsam mit seinem Team zeigte der Forscher zudem, dass bestimmte DNA-Ringe das Wachstum von Neuroblastomen beschleunigen. Deren Nachweis könnte es künftig erleichtern, den Krankheitsverlauf der Kinder besser einzuschätzen. Henssens nächstes Ziel ist es nun, das zirkuläre Erbgut genau zu sequenzieren und jene Faktoren zu identifizieren, die das Entstehen und die Vermehrung der Ringe überhaupt erst ermöglichen.

So hofft der Forscher und Arzt, seinen kleinen Patient*innen an der Charité in Zukunft noch besser als bisher helfen zu können. „Wenn wir Marker für eine bessere Diagnose und Prognose entwickeln“, sagt Henssen, „werden wir in der Lage sein, den krebskranken Kindern und ihren Eltern eine sehr viel individuellere und damit vermutlich auch effektivere Therapie anzubieten.“

Text: Anke Brodmerkel

Quelle: PM 26. 01. 20201

Porträt Anton Henssen

AG Henssen

Berlin Institute of Health

Das Informationsportal zu Krebs- und Bluterkrankungen bei Kindern und Jugendlichen

Antworten auf Fragen zu Corona-Impfstoffen

Die neuen Impfstoffe gegen SARS-CoV-2

Bereits ein Jahr nach der Entdeckung des neuen Coronavirus SARS-CoV-2 sind erste Impfstoffe in Europa zugelassen. Daran knüpft sich viel Hoffnung, aber auch Skepsis. Um eine sachliche Debatte zu unterstützen, beantworten unsere Expert*innen aus Immunologie und RNA-Biologie häufige Fragen.

Wie funktioniert ein Impfstoff?

Eine Impfung bereitet den Körper auf eine mögliche Infektion vor. Und zwar so, dass unser Immunsystem den Erreger abwehren kann und man nicht krank wird. Dazu wird meist ein Impfstoff gespritzt. Seine Bestandteile haben Merkmale des Virus, können aber die Krankheit nicht auslösen. Seit dem 19. Jahrhundert sind verschiedene Impfstoffe entwickelt worden, die sehr erfolgreich sind; schwere bis tödliche Viruserkrankungen wie die Masern konnten so in weiten Teilen Amerikas und Europas fast ausgerottet werden.

Copyright: NIAID/NIH

Impfstoff ist nicht gleich Impfstoff. Manchmal wird nur ein Teil des Virus genutzt, manchmal das vollständige, aber beispielsweise durch Hitze abgetötete Virus, manchmal eine harmlose Virusvariante, die für den Körper ähnlich genug aussieht. Diese „traditionellen“ Impfstoffe sind weltweit auch gegen das Coronavirus in der Entwicklung. Doch ihre Produktion ist oft sehr langwierig.

Während der SARS-CoV-2-Pandemie konnten Impfstoffe, die auf neuen Plattform-Technologien beruhen, am schnellsten auf das neue Virus angepasst und entwickelt werden. Dazu gehören die RNA-Impfstoffe der Firmen BioNTech/Pfizer bzw. Moderna oder der Adenovirus-Impfstoff der Universität Oxford und der Firma AstraZeneca. Der RNA-Impfstoff von BioNTech/Pfizer wird seit Ende Dezember in Deutschland angewandt, der Moderna-Impfstoff ist seit dem 6. Januar 2021 in Europa zugelassen. Ein weiterer RNA-Impfstoff der Firma CureVac wird noch klinisch geprüft.

Wie funktionieren RNA-Impfstoffe?

Der RNA-Impfstoff besteht aus zwei Teilen: ein RNA-Molekül sowie „Verpackungsmaterial“. Die Verpackung ist nötig, damit dieses RNA-Molekül in die Zellen des Körpers hineinkommen kann.

RNA-Moleküle sind als kurzzeitiger Speicher unserer Erbinformation wichtiger Bestandteil aller menschlicher Körperzellen. Wenn man sich unser Erbgut, das aus DNA-Molekülen im Zellkern besteht, als ein Kochbuch vorstellt, dann sind RNA-Moleküle daraus abgeschriebene Notizzettel, die im Zellplasma genutzt und wieder entsorgt werden.

Das Erbgut des Corona-Virus besteht aus RNA, die neuen Impfstoffe nutzen einen Ausschnitt daraus. Statt dem kompletten Gänge-Menü (= das Erbgut des ganzen Virus) umfasst der Notizzettel nur das Rezept für die Vorspeise: die kleinen Stacheln des Virus.

Wenn unsere Körperzellen den Impfstoff aufnehmen, „kochen“ sie damit im Zellplasma ein Protein (Eiweiß), das normalerweise auf der Oberfläche der Viren sitzt und präsentieren es anschließend auf ihrer Hülle. Das Immunsystem kann nun Antikörper und andere Immunzellen gegen die Stacheln bilden. Sobald nach einer Ansteckung das richtige Virus in den Körper gelangt, wird er von den Antikörpern erkannt und bekämpft. So kann es viel weniger Schaden anrichten.

Das RNA-Molekül im Impfstoff ist so konstruiert, dass es möglichst oft abgelesen werden kann. Es ist quasi ein sehr robuster Notizzettel. Das macht die Impfung so effizient. Dank jahrzehntelanger Grundlagenforschung – lange vor Corona – ist es gelungen, diese RNA als zelleigene RNA zu tarnen, sodass sie nicht sofort als „von außen kommend“ erkannt wird. Perfekt ist die Tarnung aber nicht, und die Reaktion darauf könnte ein Grund für Nebenwirkungen wie Fieber und Schmerzen sein. Der Notizzettel wird abgelesen, das Format ist aber irgendwie etwas unpassend. Nach ein bis zwei Tagen werden die RNA-Moleküle in den Zellen abgebaut.

Da die RNA alleine kaum in unsere Zellen kommen kann – sie ist zu groß und elektrisch geladen –, wird sie in seifenähnliche Bläschen eingepackt. Diese Substanzen (Lipide und Polyethylenglykol) wurden in den vergangenen zehn Jahren beständig verfeinert, damit sie möglichst wenig Schaden im Körper erzeugen. Sie gelten mittlerweile als sicher genug für die breite Anwendung.

Wie weist man nach, ob ein Impfstoff wirklich tut, was er verspricht?

So verheerend die Pandemie ist, weil sich so viele Menschen anstecken, so günstig ist das für klinische Studien mit einem Impfstoff. Um die Wirksamkeit zu testen, erhielten zum Beispiel im Falle von BioNTech/ Pfizer ungefähr 18.000 Menschen den Impfstoff, und 18.000 Menschen bekamen nur eine Spritze mit Salzwasser (Kontrollgruppe). Im Laufe von einigen Monaten gab es in der Kontrollgruppe fast 200 zufällige Ansteckungen, in der geimpften Gruppe nur ungefähr ein Dutzend. Diese ungleiche Verteilung zeigt, dass der Impfstoff sehr wirksam ist.

Zusätzlich haben die Forscher*innen den Schutz in Tierversuchen mit Rhesusaffen nachgewiesen. Rhesusaffen sind natürlicherweise empfänglich für eine Infektion mit SARS-CoV-2 und entwickeln auch Krankheitssymptome wie eine Lungenentzündung. Sie eignen sich also als Tiermodell für die COVID-19-Erkrankung. Nach der Gabe des experimentellen Impfstoffs wurden die Tiere dem Virus ausgesetzt – sie waren jedoch geschützt, eine Infektion war nicht nachweisbar.

Nebenwirkungen

Manche Impfungen haben fast keine Nebenwirkungen, andere sind unangenehmer. Wo ist der neue Impfstoff anzusiedeln? Fühlt man sich nach der Impfung krank?

Nebenwirkungen gibt es oft bei Impfungen, und sie können auf zwei verschiedene Arten entstehen. Zum einen ist eine Impfung eine „kleine Infektion“. So reagiert der Körper ähnlich wie man es bei einer Virusinfektion auch erleben kann: etwa mit Fieber, Kopfschmerzen oder Müdigkeit. Zum anderen gibt es auch eine Reaktion an der Einstichstelle sowie auf Teile des Impfstoffs.

Bei der Untersuchung der Wirksamkeit des BioNTech/ Pfizer-Impfstoffes wurden solche Nebenwirkungen im Detail abgefragt. In der geimpften Gruppe hatten ungefähr 80 Prozent Schmerzen bei der Einstichstelle (davon ungefähr zwei Drittel „mild“, und ein Drittel „mäßig; wenige „stark“), in der Kontrollgruppe waren es 14 Prozent. Generell waren die Nebenwirkungen nach der zweiten Dosis stärker als nach der ersten. Bei den Geimpften gaben dann 59 Prozent Müdigkeit an (Kontrollgruppe 23 Prozent), 52 Prozent Kopfschmerzen (Kontrollgruppe 24 Prozent) und 37 Prozent Muskelschmerzen (Kontrollgruppe 8 Prozent). Jeweils gut die Hälfte davon empfand die Nebenwirkungen als mäßig, einige stark. Fieber über 38 Grad hatten nach der zweiten Dosis 16 Prozent der Geimpften, wenige auch über 39 Grad. Geschwollene Lymphknoten wurden bei drei von 1000 Geimpften festgestellt; andere schwerere Nebenwirkungen sind laut der Studie zu Phase 3 der Prüfung nicht aufgetreten.

Insgesamt müssen also viele Geimpfte für ein bis drei Tage mit spürbaren, teils auch unangenehmen Nebenwirkungen rechnen. Sie sind aber ein gutes Zeichen: Das Immunsystem macht, was es soll. Seltenere oder langfristig auftretende Folgen sind nicht bekannt. Die Teilnehmer*innen der Impfstoffstudien werden jedoch weiter beobachtet.

Das „Verpackungsmaterial“ kann weitere unbeabsichtigte Nebenwirkungen erzeugen. Besonders genau verfolgt wird das bei Polyethylenglykol (PEG). Es gibt Menschen, die Antikörper gegen diese Substanz haben. Bei der Impfung kann das zu einer allergischen Reaktion führen. Es wird daher erwogen, Menschen mit vielen Allergien erst später zu impfen. Geimpfte sollen außerdem 15-30 Minuten im jeweiligen Impfzentrum bleiben. Denn dort werden beispielsweise Adrenalinspritzen bereitgehalten, um einen allergischen Schock zu behandeln. Er würde 5-30 Minuten nach der Impfung auftreten. Das wurde bisher bei 1 von 100.000 Geimpften dokumentiert.

Beim zweiten Impftermin wird gefragt, wie die Person die erste Dosis vertragen hat. Geimpfte können sich bei weiteren Komplikationen beim Hausarzt / der Hausärztin melden. Hausärzt*innen und Gesundheitsämter geben Information über ungewöhnliche körperliche Reaktionen an das Paul-Ehrlich-Institut (PEI) weiter. Dort werden sie systematisch in einer Datenbank erfasst und bewertet, ob ein Zusammenhang mit der Impfung möglich ist. Das PEI informiert zudem die europäische Zulassungsbehörde EMA, die die Meldungen in einer zentralen Datenbank sammelt. Falls es bei Gesundheitsbeschwerden einen statistisch signifikanten Zusammenhang zur Impfung gibt, würden diese Nebenwirkungen also schnell registriert.

Welche Erfahrungen gibt es mit Lipidnanopartikeln? Wie werden sie abgebaut?

Die Lipidnanopartikel (LNP) ähneln den Liposomen (Fettkörperchen), die als Träger für Arzneistoffe seit über 20 Jahren in der Medizin eingesetzt werden. In einem weiteren zugelassenen Arzneimittel (Onpattro) sind therapeutische RNA-Moleküle in sehr ähnlichen Fettbläschen verpackt. Bei diesen Arzneimitteln bekommen die Patient*innen im Vergleich zur Impfung aber deutlich höhere Lipidmengen als Infusion.

Impfstoffe mit ähnlichem Aufbau gab es auch schon: virosomale Impfstoffe wie Epaxal gegen Hepatitis A oder Inflexal gegen die Grippe. Virosomen sind ebenfalls Phospholipid-Bläschen, die auf ihrer Oberfläche Hüllproteine der Viren tragen. Mit diesen Impfstoffen gibt es in der Medizin seit vielen Jahre Erfahrung, das Sicherheitsprofil ist gut.

Die Struktur der Lipidnanopartikel bilden – wie in den biologischen Membranen unseres Körpers auch – Phospholipide mit darin eingelagertem Cholesterin. Die verschiedenen LNP enthalten darüber hinaus weitere Lipidbestandteile, die spezielle Eigenschaften vermitteln. Da alle Lipide mit körpereigenen Lipiden identisch bzw. ihnen sehr ähnlich sind, gelten diese Nanopartikel als „biologisch abbaubar“. Es ist davon auszugehen, dass sie im Körper ähnlich wie Nahrungslipide enzymatisch abgebaut werden und weitgehend in den körpereigenen Fettstoffwechsel eingehen. Eine mögliche Toxizität jeder dieser neuartigen Impfstoffzubereitungen wurde vor der Zulassung in präklinischen Tests geprüft.

Enthält der Impfstoff zusätzliche Wirkverstärker?

In dem BioNTech/Pfizer-Impfstoff sind keine Adjuvantien enthalten, ebenso wenig ein Konservierungsstoff.

Als Hilfsstoffe sind aufgeführt:

  • ALC-0315 = (4-Hydroxybutyl)azandiyl)bis (Hexan-6,1-diyl)bis(2-hexyldecanoat)
  • ALC-0159 = 2-[(Polyethylenglykol)-2000]-N,N-ditetradecylacetamid
  • 2-Distearoyl-sn-glycero-3 phosphocholin
  • Cholesterol
  • Kaliumchlorid
  • Kaliumdihydrogenphosphat
  • Natriumchlorid
  • Dinatriumhydrogenphosphat-Dihydrat
  • Saccharose
  • Wasser für Injektionen

Die Lipid-Nanopartikel des BioNTech/Pfizer-Impfstoffes, in die die Boten-RNA eingebettet ist, enthalten also unter anderem Polyethylenglykol (PEG), damit sie besser löslich sind. PEG wird auch in vielen Medikamenten und Kosmetika verwendet. In seltenen Fällen reagieren Menschen darauf allergisch. PEG gilt daher zurzeit als Hauptverdächtiger für mögliche allergische Reaktion auf COVID-19-Impfstoffe.

Kann die Boten-RNA unser Genom verändern?

Im Durchschnitt enthält jede Körperzelle im Zellplasma etwa 360.000 Boten-RNA-Moleküle. Und bei jeder Virusinfektion, also auch bei jeder leichten Erkältung, gelangt fremde RNA in unsere Zellen. Sie dringt aber nicht einmal in den Zellkern, wo unser Erbgut lagert, vor.

Eine Integration von RNA in DNA ist unter anderem aufgrund der unterschiedlichen chemischen Struktur äußerst unwahrscheinlich. Die beiden Biomoleküle passen nicht zusammen und können keine Ketten bilden. Die wichtigsten Abweichungen: DNA besteht aus einem Doppelstrang, RNA aus einem Einzelstrang. Beide verwenden zudem unterschiedliche Zuckermoleküle als Gerüst. RNA und Dann unterscheiden sich auch in einer der jeweils vier organischen Basen, welche die „Sprossen“ der wie Leitern aussehenden Biomoleküle bilden.

Kann man nach so kurzer Zeit schon sagen, ob ein Impfstoff sicher genug ist, um ihn weiten Teilen der Bevölkerung – und zuerst Risikogruppen – zu spritzen? Noch dazu, wenn es sich um eine völlig neue Technik handelt?

Absolute Sicherheit gibt es nicht, auch nicht bei so einem neuartigen Impfstoff. Es gilt aber abzuwägen, was das eigene Leben deutlich mehr gefährdet: das Risiko der Corona-Infektion mit einem möglicherweise schweren, mit Langzeitfolgen verbundenen Verlauf oder die bislang beschriebenen milden und nur äußerst selten stärker auftretenden Nebenwirkungen der Impfung. Gerade alte und hochaltrige Menschen laufen bei einer Infektion mit SARS-CoV-2 Gefahr, daran zu versterben.

Ein gutes Beispiel für eine solche Abwägung ist die Masernimpfung: Nach einer Infektion mit dem Masernvirus erkranken 98 Prozent der Ungeimpften tatsächlich an Masern. Bei einem von 1.000 bis 2.000 Erkrankten entwickelt sich im Krankheitsverlauf eine Gehirnentzündung (Enzephalitis). Bei einer Masern-Impfung liegt das Risiko, an Enzephalitis zu erkranken, dagegen bei unter eins zu einer Million. Und sogar dieser Zusammenhang gilt als unsicher. Die Impfung mit dem attentuierten Lebendimpfstoff hat also eine viel geringere Komplikationsrate als die Erkrankung selbst.

Die Fragen beantworten die Immunologinnen Professorin Uta Höpken und Dr. Kathrin de la Rosa sowie der RNA-Experte Dr. Emanuel Wyler.

Qualifizierte Angebote zu den Impfungen finden Sie auch hier:

Quelle: PM des MDC vom 25. 01. 2021

Gläsernes Labor: Forschen in den Winterferien

Im Gläsernen Labor werdet ihr selbst zu Forschern: Normalerweise experimentiert ihr bei uns zusammen mit Wissenschaftlern im Labor. Doch in Corona-Zeiten müssen wir, wie viele andere, neue Wege beschreiten. Wir kommen per Videoschaltung zu euch nach Hause! In den letzten Wochen haben wir unser Online-Experimentierangebot schon stundenweise erprobt. In den Winterferien wollen wir länger für euch da sein, denn ihr habt viel mehr Zeit, mit uns auf Entdeckungsreise in den Naturwissenschaften zu gehen. Und damit bei all dem Forschen die Bewegung nicht zu kurz kommt, wollen wir mit euch auch eine halbe Stunde Sport machen. Lasst euch überraschen, was wir alles für euch vorbereitet haben.

Hinweise zur Online-Buchung

Für die Teilnahme wird ein Internetzugang und ein Laptop oder Tablet mit Kamera und Mikrofon benötigt. Der Experimentierkurs erfolgt über eine Zoom-Konferenz. Für einen pünktlichen Start empfiehlt es sich, einige Minuten früher online zu sein. Es findet keine Aufzeichnung statt.

Ablauf der Forscherferien:
10:00 – 11:00 Uhr Experimentieren
11:00 – 11:30 Uhr Pause
11:30 – 12:00 Uhr Sport am Platz
12:00 – 13:00 Uhr Experimentieren

Schneller, kontrastreicher, informativer: Neuer Kontrastmechanismus verbessert Xenon-MRT

Die Xenon-Magnetresonanztomographie erlaubt tiefe Einblicke ins Körperinnere und eröffnet neue Möglichkeiten in der Diagnostik und Therapie von Krankheiten. Physiker vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) in Berlin konnten die Detektionsmethode mit dem Edelgas Xenon nun entscheidend verbessern. An zwei Molekülen getestet und mit einigen neuen technischen Tricks ist es gelungen, aus einer einzigen Daten-Aufnahme in wenigen Sekunden mehr Bildinformationen zu gewinnen, als es bislang möglich war. Zudem wird für den neuen Kontrastmechanismus weniger Kontrastmittel und kein Gadolinium benötigt, dessen mögliche Unverträglichkeit weiterhin diskutiert wird. Die Methode ist ca. 850-mal sensitiver als vergleichbare Kontrastmittel konventioneller MRT mit Wassermolekülen. Die Ergebnisse der Arbeit sind soeben im Fachjournal „Chemical Science“ erschienen.

Eine neue beschleunigte Methode der Xe-MR-Tomographieerlaubt die schnelle und akkurate Quantifizierung des Phasenkohärenz-Verlustes. Hieraus lässt sich die Aktivierungsenergie für die Bindung des Xenons in Wirtsmolekülen wie dem Wirkstoffträger Cucurbit[6]uril bestimmen. Visualisierung: Barth van Rossum

Krankhafte Prozesse im Körper aufspüren, die sich den herkömmlichen bildgebenden Verfahren entziehen – dieses Potenzial verspricht die Xenon-Magnetresonanztomographie. Anders als bei der konventionellen MRT werden hierbei keine Wassermoleküle, sondern das ungiftige Edelgas Xenon detektiert, das aufgrund seiner besonderen Magnetisierung eine extrem hohe Signalstärke im MRT besitzt. Darüber hinaus besitzt die Xenon-Bildgebung auch analytisches Potenzial, da Moleküle, die mit Xenon interagieren, als Wirkstoffträger dienen können und nun mit MRT sowohl lokalisiert als auch charakterisiert werden können.
Physiker vom FMP arbeiten seit Jahren daran, die Xenon-MRT weiter zu perfektionieren, so dass sie zum Beispiel in der Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen eingesetzt werden kann. Nach der Entdeckung mehrerer Moleküle, die das Edelgas Xenon sehr gut binden und so hoch kontrastreiche Bilder aus dem Körperinneren liefern können, ist dem Team um Dr. Leif Schröder nun ein weiterer Erfolg gelungen.
„Wir haben einen weiteren Kontrastmechanismus zugänglich gemacht, der in kürzerer Zeit wesentlich mehr Bildinformationen generiert als die bisherige Methode“, erläutert Leif Schröder. „Dabei ist die sogenannte Relaxivität viel höher, das heißt, wir brauchen wesentlich weniger Kontrastmittel als konventionelle Methoden, um Bildkontrast zu erzeugen, was ja gerade für die medizinische Anwendung von großem Vorteil ist.“

Ein kurzer Kontakt reicht für den T2-Kontrast
Konkret ging es in der jetzt im Fachmagazin „Chemical Science“ publizierten Arbeit um den T2-Kontrast – neben T1 einer der beiden Kontrast-Parameter in der Kernspintomographie – und wie er sich durch die beiden Moleküle cryptophane-A monoacid (CrA-ma) und cucurbit[6]uril (CB6) beeinflussen lässt. Diese Fragestellung wurde zuvor noch nicht untersucht, obwohl die beiden metallfreien Moleküle als hoch potente Kandidaten für die Xenon-MRT gelten.
Wie Leif Schröder und sein Kollege Martin Kunth zeigen konnten, kommt es allein durch den kurzen Kontakt zwischen Xenon und dem Molekül zu einer Signaländerung. Eine einzige Aufnahme (Single-Shot) mit trickreicher, fortlaufender Beobachtung des Signals genügt, um den T2-Kontrast für eine ganze Bildserie darstellen zu können. Zuvor waren mindestens zwei Messungen für ein einzelnes Bild nötig – eine bei angeschaltetem und eine bei ausgeschaltetem Signal und es vergingen jeweils mindestens rund 30 Sekunden, bis ein Bild codiert wurde. Der neue Kontrastmechanismus schafft dies mit einem Single-Shot in ca. 7 Sekunden.
„Das ist ein extremer Zeitvorteil im Vergleich zur alten Methode“, sagt Martin Kunth. Ein weiterer Vorteil des neuen Mechanismus ist, dass keine weiteren Referenzaufnahmen oder umstrittene Metallkomplexe nötig sind, um den T2-Kontrast zu erzeugen. Zudem lassen sich nun aus einem einzigen fortlaufenden Signal über 1.000 Bilder mit fortschreitendem Kontrast rekonstruieren. Bei der herkömmlichen Methode waren es maximal 30 Bilder, die alle einzeln aufgenommen werden mussten, also ein ungleich höherer Aufwand. „Im Grunde ist das eine sehr einfache Messung, wir brauchen nur einen Datensatz, um eine informationsreiche Bilderserie mit einer sehr viel besseren räumlichen Auflösung zu bekommen“, betont der Physiker.

Daten mit hoher Aussagekraft
Die einfache Messung ist an eine komplexe Datenverarbeitung gekoppelt, die ebenfalls neuartig ist. Die von den FMP-Forschern programmierte Software kann mehr als nur relative Signalvergleiche – wo ist es heller, wo dunkler – sondern für bestimmte physikalische Parameter erstmals auch absolute Zahlen errechnen. Die Zahlen beschreiben die exakte Austauschrate zwischen Xenon und den Molekülen und lassen zum Beispiel Rückschlüsse auf die Stabilität eines Moleküls als Wirkstoffträger zu.
„Wirkstofftransporter müssen eine gewisse Stabilität besitzen, damit sie das Medikament nicht zu früh, aber auch nicht zu spät abgeben. Diese Eigenschaft können wir jetzt ebenso messen wie die Aktivierungsenergie, die für die Bindung im Wirkstoffträger benötigt wird“, beschreibt Martin Kunth eine der vielen neuen Anwendungsmöglichkeiten.
„Zusammengefasst können wir mit unserem neuen Verfahren sowohl die klinische Bildgebung verbessern als auch pharmakologische oder chemisch-analytische Fragestellungen beantworten“, ergänzt Leif Schröder. „Damit haben wir die Xenon-MRT einen entscheidenden Schritt vorangebracht, von dem nun alle Forscher und Kliniker, die damit arbeiten, profitieren werden.“

Publikation
Kunth M., Schröder L.; Binding Site Exchange Kinetics revealed through Efficient Spin-Spin Dephasing of Hyperpolarized 129Xe, Chemical Science 2021, 12, 158-169, DOI: 10.1039/D0SC04835F

Text Pressemitteilung: Beatrice Hamberger

PM vom FMP vom 12. 01. 2021

Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie

Molecular Imaging Group (Leif Schröder)

Was tanzende Spaghetti im Gehirn anrichten

Von Haus aus theoretische Biohysikerin, erforscht Melissa Birol ab Dezember 2020 als neue Juniorgruppenleiterin am MDC Verhalten und Funktion ungeordneter Proteine in den Hirnzellen.

┬® Felix Petermann_Birol, Melissa

In lebenden Organismen herrscht das Chaos. Die Biophysik versucht, diese Unordnung zu durchdringen und zu verstehen, wie sie sich organisiert. Auf diesem noch relativ jungen Forschungsfeld ist Melissa Birol unterwegs. Die Griechin baut als neue Juniorgruppenleiterin seit dem 1. Dezember am Berliner Institut für Medizinische Systembiologie (BIMSB) die Arbeitsgruppe „Molekulare Biophysik in der quantitativen Neurowissenschaft“ auf. Das BIMSB gehört zum Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC).

Nach ihrem Masterstudium und der anschließenden Promotion in theoretischer Biophysik wollte Melissa Birol dies auf die zelluläre Ebene übertragen, indem sie Erfahrungen mit praktischer und experimenteller Arbeit sammelte. So fand sie zur molekularen Biophysik. Die Faszination für ungeordnete Systeme haben ihr Biophysikerin Elizabeth Rhoades und Biophysiker Andrew Miranker vermittelt. Mit beiden Wissenschaftlern hat sie als Postdoktorandin zusammengearbeitet, erst in Yale, seit 2016 dann an der University of Pennsylvania.

Funktion der ungeordneten Proteine bislang ungeklärt

Am BIMSB wird sie das Verhalten der intrinsisch ungeordneten Proteine (intrinsically disordered proteins, IDPs) erforschen. Diese IDPs sind an neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder amyotropher Lateralsklerose (ALS), einer unheilbaren Nervenerkrankung, die zu spastischen Lähmungen führt, beteiligt. „Diese Proteine sind gut erforscht. Es ist zum Beispiel genau bekannt, welche IDPs mit welchen Erkrankungen in Zusammenhang stehen“, sagt Birol. „Trotzdem weiß man weder, welche Funktion sie eigentlich haben, noch weiß man, was genau in den Zellen passiert, wenn sie ihre Funktion einbüßen und schließlich diese Erkrankungen auslösen.“

Mit Lasermikroskop oder Spektroskop wird Birol Hirn-Organoide untersuchen, aus menschlichen Stammzellen geschaffene Mini-Organe, die das Gehirn in der Petrischale nachbilden. Mit dieser Kombination aus optischen Werkzeugen und biologischen Systemen will sie nachvollziehen, wie die Proteine in die Hirnzellen eindringen, sich dort verhalten und wie neurodegenerative Erkrankungen voranschreiten. Dabei will sie nicht nur beobachten, sondern vor allem physikalisch messen, was passiert.

Bei der Diagnose ist es zu spät für eine Therapie

Ungeordnete Proteine haben keine feste Struktur. „Sie sind wie Spaghetti, die in der Zelle tanzen“, beschreibt die Neurowissenschaftlerin das, was sie unter dem Mikroskop sieht. Sie beobachtet, welche Zustände die IDPs durchlaufen. Am Anfang ist dort nur ein einzelnes diffuses Molekül zu sehen. Dieses verbindet sich mit anderen zu einem formlosen, dynamischen Gebilde, das tatsächlich an gekringelte Spaghetti erinnert, und findet sich mit anderen Zellbestandteilen zusammen. Schließlich gehen sie in einen unbeweglichen, faserartigen Zustand über. So bilden sie die Eiweißablagerungen im Gehirn, die typisch sind für Parkinson oder eine Alzheimer-Erkrankung.

„Wenn wir diese Plaques sehen, ist es zu spät. Die Krankheit lässt sich dann nicht mehr aufhalten“, sagt Birol. Deshalb möchte sie herausfinden, was und warum im Frühstadium mit den IDPs passiert. „Wenn wir wissen, warum sie erst miteinander tanzen und dann miteinander erstarren, können wir therapeutische Ansätze entwickeln, die diesen Prozess stoppen.“

Birol beschränkt sich dabei nicht auf die Vorgänge in den Neuronen, sondern nimmt auch die Mikrogliazellen ins Visier. Mikrogliazellen sind so etwas wie die die Wächter über die grauen Zellen. Sie sind mit feinen Härchen ausgestattet, mit denen sie ständig über das Hirngewebe hinwegtasten und beispielsweise Keime abwehren. Dabei reagieren sie auch auf Proteinablagerungen. Die verklumpten IDPs bleiben nämlich nicht in einem Neuron stecken. Sie diffundieren durch die Zellmembran und verbreiten sich von einem Neuron zum nächsten und schließlich im gesamten Gehirn. Es könnte ein Ansatzpunkt im Kampf gegen neurodegenerative Krankheiten sein, sagt Birol, die Mikrogliazellen dazu zu bringen, die IDPs wegzuräumen. Darüber hinaus will die Wissenschaftlerin auch untersuchen, wie die IDPs mit Zellmembranen interagieren. Möglicherweise können letztere die Ausbreitung im Gehirn verhindern.

Birol freut sich auf die interdisziplinäre Zusammenarbeit am MDC: Insbesondere möchte sie experimentelle mit rechnergestützten Ansätzen kombinieren, sowohl in ihrer eigenen Arbeitsgruppe als auch mit anderen Wissenschaftler*innen.

Text: Jana Ehrhardt-Joswig

Quelle: PM des MDC vom 12. 01. 2021

AG Birol

 

Gesucht: Junge MINT-Talente

Unter dem Motto „Lass Zukunft da“ startet „Jugend forscht“ in die 57. Runde. Das MDC richtet den Nachwuchswettbewerb erneut als Pate mit aus – in diesem Jahr ganz virtuell. Das neue Format hält die jungen Forscher*innen offenbar nicht ab: Fast 9.000 Kinder und Jugendliche haben sich angemeldet.

Gerade in so außergewöhnlichen Zeiten wie dieser Pandemie gilt es, junge Talente in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) mit Wettbewerben zu fördern. Der bundesweite Nachwuchswettbewerb „Jugend forscht“ startet daher im Februar 2021 auf Regionalebene in digitaler Form.

Als Paten richten den Wettbewerb aus: das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC), das Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP), die Campus Berlin-Buch GmbH und – assoziiert – das Experimental and Clinical Research Center (ECRC ) von MDC und Charité – Universitätsmedizin Berlin.

„Lass Zukunft da“

Trotz der schwierigen Rahmenbedingungen in Schule sowie Freizeit haben sich fast 9.000 Kinder und Jugendliche mit einer Projektidee angemeldet. Unter dem Motto „Lass Zukunft da“ werden sie 2021 ihre Forschungsarbeiten auf bundesweit über 120 Wettbewerben präsentieren.

Insgesamt 64 Projekte von Schülerinnen und Schülern zwischen zehn und 21 Jahren wurden dem Campus Buch zugewiesen. Aufgabe der Pateninstitutionen ist es, ein Programm für den Regionalwettbewerb auszurichten – von der Einführungsveranstaltung über die Gestaltung der Präsentationen und deren Bewertung durch die Jury bis hin zur Siegerehrung.

„Wir freuen uns, als Wissenschafts- und Biotech-Campus „Jugend forscht“ unterstützen zu können“, sagt Dr. Ulrich Scheller, Geschäftsführer der Campus Berlin-Buch GmbH. „Nachwuchsförderung in den naturwissenschaftlich-technischen Bereichen ist eine unserer wichtigen Aufgaben, die wir unter anderem mit dem Schülerlabor „Gläsernes Labor“ intensiv verfolgen.“

Blick ins Gläserne Labor am Campus Berlin-Buch
© Campus Berlin-Buch

PM des MDC vom 14.01.2021

Schätze des Campus: Kunstwerke, Wissenschaftsgeschichte und Botanik

Kunstwerke, Wissenschaftsgeschichte und Botanik sollen stärker ins Blickfeld rücken

Elly Welt beschreibt in ihrem Buch über die genetische Forschung im Kaiser-Wilhelm-Institut in Berlin-Buch ein „riesiges, wunderschönes Freigelände“ mit endlosen Rasenflächen, unzähligen Bäume und Beeten voller Tulpen und Narzissen. Auch heute noch ist der Wissenschafts- und Biotechcampus Campus Berlin-Buch ein großer Park mit Wiesen, hochgewachsenen Bäumen und waldartigen Bereichen. Seltene Bäume wie Hemlocktanne, Christusdorn oder der Japanische Schnurbaum zeugen davon, dass sich auf dem Gelände etliche Jahre auch eine Baumschule befand.

Ort der Kreativität

Kunst und Wissenschaft teilen den schöpferischen Prozess, Kunst kann Wissenschaft inspirieren – und umgekehrt. Diese Verknüpfung spielte immer eine Rolle bei der Gestaltung des Campus. Dank finanzieller Zuwendungen, Leihgaben und Schenkungen verfügt der Campus über zahlreiche Skulpturen und einen japanischen Garten mit Steinlaterne.

Jean Ipoustéguy: L‘HOMME von 1963 (Foto: David Ausserhofer/CBB)

Zur Sammlung gehören auch Gemälde und Installationen, darunter Werke von Jeanne Mammen , die zuletzt in ihrer großen Retrospektive in der Berlinischen Galerie gezeigt wurden. Mit neuen Gebäuden für die Wissenschaft wächst der Bestand an Kunst am Bau: Im MRT-Forschungsgebäude hat der Künstler Robert Patz einen groß dimensionierten Wissenschafts-Comic auf die Wände der Flure gebracht. Rätselhaft präsentiert sich die Installation „Treated Wood“ im Südosten des Campus. Die „Chiralität“ von Ulrike Mohr und das Kunst-Nest von Fritz Balthaus gehören zu den jüngsten Erwerbungen in Buch, am MDC-Standort Mitte ist es die Lichtinstallation „Splash“ von Barbara Trautmann.

Wissenschaftsgeschichte

An prominente, mit dem Campus verbundene Persönlichkeiten der Wissenschaft wird unter anderem in Form von Porträtbüsten erinnert. Darunter sind Büsten von Cécile und Oskar Vogt, Max Delbrück und Hermann von Helmholtz. Im  Wissenschaftsmuseum des Campus lassen sich historische Laborausstattungen und Geräte sowie der Arbeitsplatz des bekannten Genetikers Alexej Timofeeff -Ressovsky besichtigen. Der Neurowissenschaftler Prof. Helmut Kettenmann stellte seine umfangreiche Sammlung historischer Mikroskope für eine medizinhistorische Dauerausstellung zur Verfügung, die über die Anfänge der Mikroskopie bis hin zu modernen Methoden, die am Max-Delbrück-Centrum angewendet werden, informiert.

Die kompakte Konstruktion der Reisemikroskope ermöglichte es selbst Amateuren, Flora und Fauna vor Ort zu analysieren. © Katharina Bohm, MDC

Mikroskopie-Ausstellung

 

Lebendige Vermittlung

Kunst und Wissenschaftsgeschichte sollen künftig für Besucher*innen, Gäste des Campus und auch für die Beschäftigten besser erschlossen werden. Geplant ist eine Campus-App, die eine neue, barrierefreie Beschilderung von Objekten mit digitalen, vertiefenden Inhalten verknüpft. So sollen zum Beispiel Künstler*innen die Intention und die Entstehungsgeschichte ihrer Kunstwerke in Videoclips vorstellen. Durch Beschilderung und digitale Erschließung soll auch Wissenswertes über die schützenswerte Artenvielfalt und die Biotope des Campus vermittelt werden. Beispielsweise ist geplant, Lehrpfade für Gehölze, Flechten und Pilze anzulegen und die Wildblumenwiesen zu beschildern. Letztere verdanken sich einer Kooperation mit der   Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde und ermöglichen dem Gläsernes Labor , ein Insekten-Monitoring in die Bildungsarbeit zu integrieren. Mit der Campus-App soll es auch eine Tour zur Wissenschaftsgeschichte geben, die virtuell durch Videoclips zu jeder Büste und Gedenktafel unterstützt wird. Das Wissenschaftsmuseum wird um einen Raum erweitert, der eine umfangreiche Sammlung von Mikroskopen von Berliner Herstellern präsentiert. Zudem soll ein virtuelles Museum die Geschichte und heutige Nutzung der Mikroskopie erzählen. In Zukunft wird Interessierten deutlich mehr Information über diese Besonderheiten des Campus geboten – sei es bei einer individuellen Erkundung oder bei einer geführten Thementour.

Quelle: Campus Berlin-Buch/News

Kunst im öffentlichen Raum