Warum Mathe einfach unverzichtbar ist

Keine medizinische Grundlagenforschung ohne Mathematik oder Chemie: Dass Interdisziplinarität in der heutigen Wissenschaft eine wichtige Rolle spielt, konnten 350 Schülerinnen und Schüler sowie 50 Lehrkräfte aus ganz Deutschland beim Forum MINT400 erfahren.

Wozu soll Mathematik im „richtigen“ Leben gut sein? Diese Frage bekommt Daniela Schneider, Lehrerin am Dientzenhofer-Gymnasium in Bamberg, während des Unterrichts öfter zu hören. Nach dem MINT400-Eröffnungsvortrag von MDC-Forscherin Professor Jana Wolf hat sie eine neue Antwort darauf: Mithilfe mathematischer Modelle lassen sich auch komplexe Signalkaskaden zellulärer Proteine darstellen. Und das ist ein wichtiger Baustein in der aktuellen Krebsforschung – für die Mathematik einfach unverzichtbar ist.

Die Schülerinnen und Schüler, die am 22. und 23. Februar ans MDC gekommen waren, dürften genau wissen, dass eine exzellente Qualifikation in den MINT-Fächern wie Mathematik oder Chemie hilfreich sein kann. MINT400 ist eine Veranstaltung des nationalen Schulnetzwerks MINT-EC, und die knapp 300 Schulen, die darin zusammengeschlossen sind, legen besonderen Wert auf eine naturwissenschaftliche Förderung. Bei der Veranstaltung, die MINT-EC gemeinsam mit dem MDC veranstaltete, erfuhren die Schülerinnen und Schüler nun mehr darüber, wie dieses Wissen sinnvoll eingesetzt werden kann.

Signalwege in Tumoren mathematisch modellieren

So wie in der aktuellen Krebsforschung, aus der Jana Wolf berichtete. Die Leiterin der MDC-Arbeitsgruppe „Mathematische Modellierung zellulärer Prozesse“ erklärte in ihrem Vortrag, warum mathematische Modelle so hilfreich sind. Die Zellen von Tumoren weisen bis zu 100 Mutationen auf, die alle Prozesse in einer Zelle – zum Beispiel Stoffwechsel, Genexpression oder Zellteilung – beeinflussen können.

MINT 400 – Impressionen vom Bildungsmarkt

Die meisten dieser Prozesse interagieren auf zahlreichen Signalwegen. „Diese Signalwege sind hoch nichtlinear, und um sie beschreiben und analysieren zu können, benötigen wir komplexe mathematische Modelle. So können wir identifizieren, an welcher Stelle genau ein bestimmter Signalweg in der Tumorzelle gestört ist“, berichtete Wolf. Dort könnte man dann mithilfe von Inhibitoren gezielt eingreifen. Zum Ende ihres Vortrags warf die Forscherin einen Blick in die Zukunft: „Wir wollen Menschen mit personalisierten Therapien helfen – damit könnte Krebs viel wirkungsvoller behandelt werden als mit der herkömmlichen Chemotherapie, bei der alle Zellen des Körpers geschädigt werden.“

Wie funktioniert eine Gen-Schere?

Bei MINT400 ging es auch um praktische Dinge wie Ausbildung und Karriere. Die Schülerinnen und Schüler hatten nach dem Eröffnungsvortrag Gelegenheit, sich auf dem Bildungsmarkt mit 28 Ausstellern, darunter Unternehmen und Universitäten, zu informieren. Input aus der aktuellen Forschung und Anwendung gab es anschließend in mehreren Fachvorträgen. MDC-Wissenschaftler Tristan Wirtz referierte über CRISPR/Cas9. Weit mehr als 100 Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte wollten wissen, wie die „Gen-Schere“ funktioniert und was man damit machen kann. Tristan Wirtz arbeitet als PhD-Student in der Arbeitsgruppe von Klaus Rajewsky und nutzt die CRISPR/Cas9-Technologie täglich im Labor. Der junge Biologe interessiert sich besonders für Perforin, ein Protein, für das bei einer seltenen Bluterkrankung (FHL) ein Gendefekt vorliegt. Er schleust mittels CRISPR/Cas9 die fehlende Gensequenz an der richtigen Stelle in die DNA einer kranken Zelle ein. Der Plan: Perforin soll wieder seine ihm zugeteilte Aufgabe erledigen, nämlich den Zelltod einleiten. „Diese Bluterkrankung ist zwar selten, bietet uns aber die Gelegenheit, CRISPR/Cas9 punktgenau einzusetzen. Wir erhoffen uns daraus Erkenntnisse, die eines Tages auch dazu beitragen können, andere Krankheiten zu heilen“, sagte Tristan Wirtz.

Pressemitteilung des MDC

MINT-EC