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MDC-Forscher*innen beantworten COVID-19-Fragen
Die Immunologin Dr. Kathrin de la Rosa leitet seit dem 1. Juli 2018 eine Arbeitsgruppe am MDC. Bereits als Doktorandin drehte sich ihre Arbeit um die B-Zelle – also jenen Zelltyp, der im menschlichen Körper unverzichtbar für die Immunabwehr ist, weil er die Funktion hat, Antikörper zu produzieren. „Ich habe am Universitätsklinikum Freiburg immungeschwächte Patientinnen und Patienten mit B-Zell-Defekten untersucht“, berichtet die Biologin.
Diese Arbeit habe sie so fasziniert, dass sie als Postdoktorandin in die Schweiz zu dem Immunologen Antonio Lanzavecchia gegangen ist, um die B-Zellen noch genauer zu studieren. „Dort habe ich gelernt, menschliche Antikörper zu isolieren, um die Immunantwort gegen Infektionskrankheiten zu analysieren und somit den Weg für neue Therapeutika und Impfstoffe zu bereiten.“
In unserer #QuestionOfTheDay-Serie spricht sie nun über ihre Forschung und den Arbeitsalltag unter erschwerten Bedingungen:
Das MDC war vom 18. März bis 4. Mai 2020 im Minimalbetrieb, um die Ausbreitung des Coronavirus zu verlangsamen und die Beschäftigten zu schützen. Wissenschaftler*innen arbeiteten, ebenso wie die Administration, von Zuhause aus weiter – und entwickelten Ideen, haben Daten analysiert, Anträge und Paper geschrieben. Professor Markus Landthaler ist für die Koordinierung der Corona-Forschung am MDC verantwortlich.
In unserer #QuestionOfTheDay-Serie erklärt er die Herausforderungen und Chancen im Zusammenhang mit der COVID-19-Forschung:
Dr. Emanuel Wyler ist Biochemiker am MDC Berlin-Mitte (BIMSB) in der AG Landthaler. Gemeinsam mit dem Team von Charité-Wissenschaftler Professor Christian Drosten und anderen Partner*innen erforscht er das Coronavirus.
In unserer #QuestionOfTheDay-Serie beantwortet er Fragen zur Corona-Forschung am MDC:
(Quelle: PM MDC vom 29. Mai 2020)
COVID-19-Aktion der NAKO Gesundheitsstudie
Die NAKO Gesundheitsstudie (kurz NAKO) ist die bundesweite Gesundheitsstudie mit 200.000 Teilnehmerinnen und Teilnehmern, die 2014 gestartet ist. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die Entstehung von Krankheiten wie Krebs, Diabetes, Herzinfarkt und anderen besser zu verstehen, um Vorbeugung, Früherkennung und Behandlung in Deutschland zu verbessern. Warum wird der eine krank, der andere aber bleibt gesund? Das ist die zentrale Frage, die die NAKO beantworten möchte.
Das NAKO-Studienzentrum Berlin-Nord auf dem Campus Buch am Lindenberger Weg ist eines von bundesweit 18 Studienzentren. Am Studienzentrum Berlin-Nord werden 10.000 Männer und Frauen für die NAKO Gesundheitsstudie untersucht. Insgesamt gibt es in Berlin drei Studienzentren, die insgesamt 30.000 Personen aus Berlin und den angrenzenden Regionen Brandenburgs untersuchen. Am Studienzentrum Berlin-Nord findet auch die MRT-Untersuchung der Teilnehmer aus den drei Berliner Studienzentren statt, die für diese Untersuchung ausgewählt worden sind.
Eingang NAKO Studienzentrum Berlin-Nord
Copyright: NAKO
Betrieben wird das Studienzentrum Berlin-Nord und das MRT-Zentrum vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC).
Wir berichteten bereits über die NAKO Gesundheitsstudie.
Im fünften offenen Brief an die NAKO Teilnehmerinnen und Teilnehmer vom 24. April gibt es einen Aufruf zur Teilnahme an der COVID-19-Aktion der NAKO. Wir zitieren einige Auszüge des offenen Briefes:
„In unserem letzten Brief an Sie hatten wir über unsere Absicht berichtet, die Stärke und die Möglichkeiten des NAKO Netzwerkes nutzen zu wollen, um im Rahmen der COVID-19 Forschungsvorhaben einen aktiven und fundierten Beitrag zu leisten. … Die NAKO Gesundheitsstudie bietet, als einzige bevölkerungsbasierte Langzeitstudie, in Deutschland die ideale Ausgangsbasis, um die Auswirkungen der Pandemie auf die Gesundheit der Bevölkerung zu untersuchen. In der Tat liegen der NAKO aktuelle Daten zur Gesundheit in der Bevölkerung in Deutschland unmittelbar vor und zu Beginn der Pandemie vor.
Mit diesem zusätzlichen Fragebogen geben Sie Auskunft über Ihren aktuellen Gesundheitszustand, über Ihre (möglichen) Erfahrungen mit spezifischen Krankheitssymptomen, über Ihre Sozialkontakte und mögliche psychosoziale Auswirkungen der verhängten Einschränkungen. Auf diese Weise ergänzen Sie die vorhandenen Daten und helfen den Wissenschaftler*innen, genaue Erkenntnisse über Kurz- und Langzeitfolgen der Epidemie zu gewinnen….“
Corona-Hilfe: MDC-Freiwillige nähen Masken
Vielerorts werden dringend Mund-Nasen-Masken benötigt, um die Übertragung des neuen Coronavirus SARS-CoV-2 so gut es geht zu verhindern. Mitarbeiter*innen des MDC nähen und verteilen nun solche Behelfsmasken, die unter anderem an Stadtteilzentren und ein Flüchtlingsheim in Berlin-Buch gehen.
Vierzehn Näherinnen, ein Ziel: möglichst schnell möglichst viele Masken zu nähen. Mitte vergangener Woche hatte Dana Lafuente, Leiterin der Mitarbeiterförderung am MDC, die Kolleginnen und Kollegen per E-Mail dazu aufgerufen, selbst Behelfsmasken herzustellen – indem man sich an die Nähmaschine setzt oder Material beisteuert. Zahlreiche Mitarbeitende meldeten sich; einige mit Lob, andere mit Stoffspenden und viele, um selbst zu nähen. Bereits am Dienstag gingen jeweils etwa 30 Exemplare an die Selbsthilfe- und Stadtteilzentren in Berlin-Buch und in Karow. Mike Brüggert, Fahrer am MDC, sammelte die ersehnten Masken bei den Näherinnen ein und lieferte sie aus.
„Wir wollen konkrete Nachbarschaftshilfe leisten. Insbesondere Bewohner*innen und Helfer*innen von Flüchtlings- und Altersheimen brauchen solche Masken dringend. Und sie haben nicht auch noch Zeit, diese selbst zu nähen“, sagt Dana Lafuente. Außerdem wollen sie und die engagierten Näherinnen – auch Lafuente selbst hat über Ostern Masken genäht – die eigenen Kolleginnen und Kollegen unterstützen: Am MDC ist eine Notbesetzung im Einsatz, und die Mund-Nasen-Masken können in den Laboren und Büros dabei helfen, die Verbreitung des Virus zu verhindern. „Trägst du eine, schützt du mich, trage ich eine, schütze ich dich“, bringt es Dana Lafuente auf den Punkt.
Einen medizinisch sicheren Schutz bieten die Behelfsmasken nicht. Die von den MDC-Kolleginnen hergestellten Exemplare sind aus Baumwolle, wiederverwendbar und bei 60 Grad waschbar. Sie haben vorne eine Tasche, in die nach Wunsch ein zusätzlicher Filter eingelegt werden kann. Für Donnerstag ist die nächste Auslieferung geplant: Dann sollen zunächst Kolleginnen und Kollegen am MDC, die ihren Bedarf anmelden, mit Masken versorgt werden, außerdem das AWO Refugium Buch, ein Flüchtlingsheim. Weitere Masken sind für das Experimental and Clinical Research Center (ECRC) vorgesehen, einer gemeinsamen Einrichtung von MDC und Charité-Universitätsmedizin Berlin.
( Quelle: PM des MDC vom 16. 04. 2020 )
Neueste Meldungen vom Campus Buch
Eckert & Ziegler mit Rekordgewinn in 2019
Die Berliner Eckert & Ziegler Strahlen- und Medizintechnik AG (ISIN DE0005659700, SDAX), ein Spezialist für isotopentechnische Anwendungen in Medizin, Wissenschaft und Industrie, hat im Geschäftsjahr 2019 einen Umsatz von 178,6 Mio. Euro erzielt (Vj. 168,7 Mio. Euro). Der Konzernjahresüberschuss erreichte mit 22,0 Mio. Euro (Vj. 16,1 Mio. EUR) oder 4,29 EUR pro Aktie eine neue Rekordmarke.
Den größten Wachstumsschub verzeichnete das Segment Radiopharma, das durch die hohe Nachfrage nach pharmazeutischen Radioisotopen seine Verkäufe um 11,2 Mio. Euro oder 35% auf 42,7 Mio. Euro steigerte.
Das Segment Strahlentherapie konnte, trotz steigender Umsätze mit HDR-Produkten die guten Vorjahreswerte nicht halten. Der Umsatz ging um 0,5 Mio. Euro oder 1,7 % auf 30,1 Mio. Euro zurück.
Im Segment Isotope Products sank der Umsatz um 1,2 % auf 110,9 Mio. Euro. Insbesondere die Verkäufe im Energiesektor gingen erwartungsgemäß nach einem Rekordergebnis im letzten Jahr zurück.
Phagen-Kapsid gegen Influenza: Passgenauer Inhibitor verhindert virale Infektion
Ein neuer Ansatz macht Hoffnung auf neue Therapieoptionen gegen die saisonale Influenza und Vogelgrippe: Berliner Forscher haben auf Basis einer leeren und damit nicht-infektiösen Hülle eines Phagen-Virus ein chemisch modifiziertes Phagen-Kapsid entwickelt, das den Influenzaviren sprichwörtlich die Luft zum Atmen nimmt. Durch passgenaue Bindungsstellen werden die Influenzaviren so von den Phagen-Kapsiden umhüllt, dass sie die Lungenzellen praktisch nicht mehr infizieren können. Das belegen präklinische Tests, unter anderem an menschlichem Lungengewebe. An der bahnbrechenden Arbeit waren Forscher des Leibniz-Forschungsinstituts für Molekulare Pharmakologie (FMP), der Freien Universität Berlin, der Technischen Universität Berlin (TU), der Humboldt Universität (HU), des Robert Koch-Instituts (RKI) und der Charité-Universitätsmedizin Berlin beteiligt. Im Fachmagazin „Nature Nanotechnology“ sind die vielversprechenden Ergebnisse jetzt publiziert, deren hoffnungsvolles Potenzial unmittelbar in der Coronavirus-Forschung genutzt werden.
Millionen für die Krebsforschung
Thomas Blankenstein erhält für seine Krebsforschung einen Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Der MDC-Forscher untersucht, ob T-Zellen durch Immunüberwachung die Krebsentstehung kontrollieren können. Dafür schlägt er ein neues Forschungsmodell vor.
Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) fördert Professor Thomas Blankenstein mit 2,5 Millionen Euro über fünf Jahre. Insgesamt zeichnet der ERC dieses Jahr 185 Wissenschaftler*innen aus ganz Europa mit einem Advanced Grant aus.
„Ich freue mich, eine neue Runde von ERC-Finanzhilfen anzukündigen, die Spitzen- und Sondierungsforschung unterstützen und Europa und der Welt helfen sollen, besser für die Zukunft gerüstet zu sein. Das ist die Rolle der Grundlagenforschung“, sagt Professor Mauro Ferrari, der Präsident des ERC in einer offiziellen Mitteilung am 31. März 2020.
In Blankensteins Arbeitsgruppe untersuchen Wissenschaftler*innen am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin spezielle Zellen des Immunsystems, die T-Zellen. Mit seinem neuen Forschungsvorhaben will Blankenstein herausfinden, wie sich diese T-Zellen im Körper verhalten, wenn ihr spezifischer Rezeptor ein neues Antigen auf einer Krebszelle erkennt. Die Forschenden wollen so neue Ansätze für Immuntherapien gegen Krebs entwickeln.
Die Bildung von Nervenzellkontakten verstehen – Volker Haucke erhält Millionenförderung vom Europäischen Forschungsrat ERC
Professor Volker Haucke vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und der Freien Universität Berlin wird einer der begehrten ERC Advanced Grants des European Research Council (ERC) zuerkannt. Der Biochemiker erhält für fünf Jahre Fördermittel von rund 2,5 Mio. Euro für seine hochinnovative Forschung zum Aufbau von Synapsen.
Unsere Fähigkeit, uns an den ersten Schultag oder an die Geburt unseres Kindes zu erinnern, beruht – wie die meisten anderen Funktionen unseres Gehirns – auf der Kommunikation zwischen Nervenzellen an speziellen Kontaktstellen, den Synapsen. An Synapsen werden Signale von einer Nervenzelle zur nächsten weitergeleitet. Im Verlauf dieses Prozesses werden von der Kontaktstelle der vorgeschalteten Nervenzelle, der Präsynapse, Botenstoffe (Neurotransmitter) aus Vesikeln in den Spalt zwischen Nervenzellen freigesetzt. Von dort gelangen die Botenstoffe zur Postsynapse der nachgeschalteten Nervenzelle, wo sie an Rezeptoren binden und der Reiz fortgeleitet werden kann.
Corona-Forschung am MDC
In einer Krise wie der derzeitigen Pandemie kann Berlin auf vielfältige Expertise in Grundlagenforschung, Klinik und Epidemiologie, auf hochspezialisierte Technologien und Infrastrukturen zurückgreifen. „Diese Forscherinnen und Forscher vernetzen sich gerade hier in Berlin und weltweit, um die Ressourcen zur Erforschung von SARS-CoV-2 zu bündeln. Auch wir am MDC leisten unseren Beitrag zum großen Ganzen“, sagt Professor Thomas Sommer, der Wissenschaftliche Vorstand (komm.) des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC).
Das MDC ist seit dem 18. März 2020 im Minimalbetrieb, um die Ausbreitung des SARS-Coronavirus-2 zu verlangsamen und die Beschäftigten zu schützen. Die Wissenschaftler*innen arbeiten, ebenso wie die Administration, von Zuhause aus weiter – und entwickeln Ideen, analysieren Daten, schreiben Anträge und Paper. In den Laboren ruht die reguläre Forschung. Zugang haben nur noch diejenigen, die für den Notbetrieb eingeteilt sind. Ausgenommen von dieser Regelung sind Projekte und Technologieplattformen, die zum besseren Verständnis des neuartigen Coronavirus oder der Erkrankung COVID-19 beitragen. Sie werden am MDC von Professor Markus Landthaler koordiniert.
Thomas Sommer Wissenschaftlicher Vorstand (komm.) Copyright: MDC Berlin
„Wir unterstützen vor allem unsere Kolleginnen und Kollegen an der Charité – Universitätsmedizin Berlin“ 615-544-1293 , sagt Thomas Sommer. „Einige Kooperationen bestehen schon seit Jahren. Aber etliche Arbeitsgruppen an unserem Zentrum verschieben gerade ihren Fokus, weil sie helfen wollen.“ Das paneuropäische LifeTime-Konsortium, das von Nikolaus Rajewsky am MDC und Geneviève Almouzni vom Institut Curie in Paris gemeinsam koordiniert wird, setze ebenfalls seine Expertise für die Erforschung der Infektion ein und habe eine entsprechende Taskforce eingerichtet.
Da es am MDC bisher kein Labor der Sicherheitsstufe 3 gibt, arbeiten die Forscher*innen am Zentrum ausschließlich mit inaktivierten Viren oder Proben, in denen kein Virus mehr vorhanden ist. Ein erster Überblick über Kooperationen und Pläne:
Wie wirkt sich die Infektion auf einzelne Zellen aus?
Wenn sich die Lunge aufgrund einer Infektion mit SARS-CoV-2 entzündet, reagieren nicht alle Zellen gleich auf diese Erkrankung. Wie in anderen Organen auch gibt es in der Lunge verschiedenste Zelltypen auf engstem Raum. Diese Zellen sind jeweils in anderen Zellzuständen, sie bekommen mal mehr und mal mehr Virus ab und sie verändern sich im Verlauf von COVID-19.
Diese Heterogenität lässt sich mit den Technologien der Einzelzell-Sequenzierung und anderen Hochdurchsatzmethoden im Detail charakterisieren – auf der Ebene der mRNA der Körperzellen und Viren-RNA und auf der Ebene der Proteine. Aus einer einzigen Probe ergeben sich Millionen Datenpunkte über die molekularen Konsequenzen der Infektion, die wiederum mit rechnergestützten Methoden analysiert werden. So kann man zum Beispiel fragen: Welche Signalwege sind angeschaltet? Wie unterscheidet sich das alte und das neue SARS-Virus? Wie genau vermehrt sich das Virus und wie reagiert die zelluläre Immunantwort darauf?
„Zunächst geht es bei diesen Experimenten um ein besseres Grundverständnis des weitgehend unbekannten Virus und den Vergleich mit anderen Coronaviren“, sagt Professor Matthias Selbach, der Leiter der Arbeitsgruppe „Proteom-Dynamik“ am MDC.
An der Charité – Universitätsmedizin Berlin wurden bereits Lungenepithelzelllinien mit dem neuartigen Coronavirus infiziert. Dies ist ebenfalls geplant für menschliche Lungengewebestücken, menschliche Lungen-Organoide, Hirn-Organoide (Auswirkungen auf das Nervensystem) und Herzmuskelzellen (Auswirkungen auf das Herz), die aus induzierten pluripotenten Stammzellen gezüchtet werden. In solchen Zellkulturmodellen kann man der Verlauf der Infektion und seine Folgen zeitlich und räumlich beobachten. Das LifeTime-Konsortium hat außerdem eine Corona-Task Force gebildet und treibt diese Forschung gemeinsam mit Partnern aus ganz Europa voran.
„Das ultimative Ziel ist, hochspezifische molekulare Zielstrukturen zu identifizieren, die medizinisch relevant sind“, sagt Professor Nikolaus Rajewsky, Wissenschaftlicher Direktor des Berliner Instituts für Medizinische Systembiologie (BIMSB) des MDC und Leiter der Arbeitsgruppe „Systembiologie von Gen-regulatorischen Elementen“. Sein Labor erarbeitet unter anderem neue Methoden, die Genexpression direkt im Gewebe in 3D zu messen. „So sehen wir, welche Zelltypen infiziert sind, wie verschiedene Zellen auf die Infektion oder die Behandlung reagieren und welche Moleküle dafür wichtig sind. Das sind alles Ansatzpunkte für eine verbesserte Diagnostik und Therapie.“
Arbeitsgruppen am MDC: Arbeitsgruppen von Professor Markus Landthaler, Professor Matthias Selbach, Professor Nikolaus Rajewsky, Professor Norbert Hübner, Professor Michael Gotthardt, gemeinsam mit den Technologieplattformen Genomik, Proteomik, Organoide, Pluripotente Stammzellen und Proteinproduktion und -charakterisierung
Kooperationspartner: Charité – Universitätsmedizin Berlin, Robert Koch-Institut, Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI), das LifeTime-Konsortium unter anderem mit Partnern in Italien, Spanien und den Niederlanden
Welche Antikörper werden gebildet?
Um den Verlauf von COVID-19-Erkrankungen zu verstehen und die Impfstoffentwicklung voranzutreiben, analysiert die Gruppe von Dr. Kathrin de la Rosa, wie das Immunsystem des menschlichen Körpers auf SARS-CoV-2 reagiert. Ein wichtiger Teil der Immunantwort sind Antikörper, die das Virus neutralisieren und damit das Eindringen in menschliche Zellen verhindern. Welche Antikörper müssen nachweisbar sein, damit man wirklich immun ist? Und was läuft falsch, wenn es zu einem schweren Verlauf kommt? Können bestimmte Antikörper die Infektion verstärken?
„Wir sind eine junge Gruppe und haben geschaut, wie wir mit unserer Expertise einen Teil beitragen können“, sagt de la Rosa. „Unser erstes Ziel ist es, die Entwicklung der serologischen Diagnostik zu unterstützen.“ Dafür will die Gruppe relevante Virusproteine und spezifische Antikörper produzieren und Testverfahren entwickeln. Darauf aufbauend wird das Team anhand von Blutproben die Qualität der Antikörperantwort bestimmen. „So suchen wir nach den Ursachen für besonders schwere Krankheitsverläufe“, sagt de la Rosa. „Wir lernen aber auch, welche Eigenschaften ein Impfstoff zur Vorbeugung der Erkrankung besitzen sollte.“ Für diese Vorhaben benutzt das Team zellbasierte und molekularbiologische Hochdurchsatzmethoden sowie die In-vitro-Kultivierung von B-Zellen, die zur Produktion und Studie von Antikörpern genutzt werden.
Arbeitsgruppen am MDC: Arbeitsgruppe von Dr. Kathrin de la Rosa, gemeinsam mit der Technologieplattform Proteinproduktion und -charakterisierung
Kooperationspartner: Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin Institute of Health, Kepler Universitätsklinikum Linz
Den Eingang zur Zelle blockieren
Das Virus gelangt über die Nase, den Mund oder die Augen in den Körper und dockt dann an jenen Zellen in den Atemwegen an, die ein spezielles Protein namens ACE2 produzieren. Ist diese Bindestelle erreicht, infiziert das Virus die Zelle: Seine ölige Membran und die Zellmembran verschmelzen, SARS-CoV-2 setzt sein Erbmaterial frei. Diesen Prozess wollen Forschende von der Freien Universität Berlin (FU Berlin ), vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und vom MDC unterbinden.
Die Gruppe von Professor Rainer Haag, Organische Chemie der FU Berlin, untersucht dafür multivalente Inhibitoren. Die Gruppe von Professor Christian Hackenberger am FMP prüft, ob die in seinem Labor entwickelten Substanzen das Zusammenspiel von Virus und Zelle hemmen und dadurch als antivirale Medikamente zum Einsatz kommen könnten. Für die Arbeitsgruppe von Professor Michael Bader am MDC wiederum ist das ACE2-Protein ein alter Bekannter und sie testet zum gleichen Zweck Moleküle, von denen man seit langem weiß, dass sie das Protein binden. Gemeinsam mit der Proteinproduktions-Plattform von Dr. Anja Schütz am MDC stellt sie gereinigtes ACE2-Protein her und entwickelt weitere Werkzeuge, um Varianten des Proteins für sich und die Kooperationspartner herzustellen.
Arbeitsgruppen am MDC: Arbeitsgruppe von Professor Michael Bader, gemeinsam mit der Technologieplattform Proteinproduktion und -charakterisierung
Kooperationspartner: Freie Universität Berlin, Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)
Das Zusammenspiel der Proteine stören
Damit sich SARS-CoV-2 Menschen infizieren und das Virus sich vermehren kann, müssen immer wieder verschiedene virale bzw. virale und menschliche Proteine zusammenspielen. Deshalb suchen Forscher*innen nach Wirkstoffen, die diese Prozesse stören. „Wir haben uns aufgrund der Ausnahmesituation entschieden, unsere Technologie und unser Know-how für die Entwicklung eines therapeutischen Moleküls einzusetzen“, sagt Professor Erich Wanker, Leiter der Arbeitsgruppe „Proteomforschung und molekulare Mechanismen bei neurodegenerativen Erkrankungen“ am MDC.
Wer herausfinden will, ob zwei Proteine aneinander binden, kann fast aus einem Dutzend unterschiedlicher Verfahren wählen. Doch jede Methode hat Vor- und Nachteile und jede misst nur einen Teil sämtlicher Protein-Protein-Interaktionen. Die Arbeitsgruppe von Erich Wanker hat eine Technik entwickelt, die solche Teilausschnitte zu einer Panaroma-Ansicht zusammengefügt: „LuTHy“ vereint zwei etablierte, sich gegenseitig ergänzende Messmethoden in einem Experiment. Das kombinierte Verfahren erkennt schwache und starke, sowie direkte und indirekte Interaktionen zwischen Proteinen.
Mit dieser Technik wollen die Forschenden nun prüfen, welche Protein-Protein-Interaktionen für das neuartige Coronavirus relevant sind – und fangen dabei mit Beispielen an, die bereits für SARS-CoV-1 beschrieben wurden. Anschließend wollen sie nach Molekülen suchen, die dieses Zusammenspiel möglichst effektiv stören. Dafür werden sie zunächst Wirkstoffe screenen, die bereits von der amerikanischen Behörde FDA für andere Anwendungen zugelassen worden sind. Zudem werden sie mithilfe des MDC Computing Clusters („MaxCluster“) größere Bibliotheken virtueller Substanzen testen – und dann im Labor erproben, ob die identifizierten Moleküle für das Virus relevante Protein-Protein-Interaktionen hemmen können. Die Wirkung vielversprechender Substanzen auf die Vermehrung des Virus wird an der Charité – Universitätsmedizin Berlin mit SARS-CoV-2 getestet.
Arbeitsgruppe am MDC: Arbeitsgruppe von Professor Erich Wanker
Kooperationspartner: Charité – Universitätsmedizin Berlin
Online-Tool zeigt Verlauf der Pandemie in Deutschland und der Welt
Ein Online-Tool des MDC visualisiert den Verlauf der Pandemie. Es zeigt auf einer Karte neben den absoluten Zahlen der gemeldeten Erkrankten unter anderem für jedes deutsche Bundesland die relativen Fallzahlen pro 100.000 Einwohner*innen. Außerdem kann jede*r Interessierte mit dem Tool auf einem Zeitstrahl nachvollziehen, wie sich die Pandemie entwickelt hat. Auch auf die weltweiten Zahlen kann man zugreifen. Das Tool ist unter https://covid19germany.mdc-berlin.defrei verfügbar; die Quellen sind die Meldefälle, die Behörden ans Robert Koch-Institut bzw. an das Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) übermittelt haben.
Arbeitsgruppe am MDC: Arbeitsgruppe von Matthias Selbach
Quelle: PM des MDC vom 26.03.2020
Gold für den tiefen Blick ins Herz
Die diesjährige Auszeichnung der internationalen Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) geht an zwei Forschende: Neben Professorin Schulz-Menger, Leiterin der Arbeitsgruppe Kardiale MRT am Experimental and Clinical Research Center (ECRC ), einer gemeinsamen Einrichtung des MDC und der Charité – Universitätsmedizin Berlin, sowie Leiterin der nichtinvasiven kardiologischen Bildgebung am Helios Klinikum Berlin-Buch, wurde der US-Amerikaner Dr. Peter Kellman vom National Heart, Lung, and Blood Institute mit der Goldmedaille geehrt. Der Preis habe sie überrascht, aber sie freue sich natürlich sehr, sagt Schulz-Menger. „Mein gesamtes Team ist nun noch motivierter als bisher und es ist eine Auszeichnung für uns alle.“
Prof. Jeanette Schulz-Menger hat die Goldmedaille der Society for Cardiovascular Magnetic Resonance erhalten.
© David Ausserhofer/MDC
Hervorgehoben wurde zum einen das Engagement Schulz-Mengers für das weltweite Renommee der SCMR. Im Jahr 2013 war die Berliner Kardiologin beispielsweise für das wissenschaftliche Programm des Treffens der Fachgesellschaft verantwortlich. 2016 und 2017 war sie – als erste Frau und eine der wenigen Europäer*innen – Präsidentin der SCMR. Explizit genannt wurde zudem ihre 2013 veröffentlichte SCMR-Publikation „Standardized Image Interpretation and Post-Processing in Cardiovascular Magnetic Resonance“.
Zum anderen würdigte die weltgrößte CMR-Gesellschaft mit ihrer Auszeichnung die Verdienste Schulz-Mengers bei der Etablierung der noch jungen Methode der kardiovaskulären Magnetresonanztomographie. „Tatsächlich ist es uns in relativ kurzer Zeit gelungen, das Verfahren aus der experimentellen Phase in die klinische Routine und in die Leitlinien zu bringen“, sagt Schulz-Menger. „Daran hätte ich zu Beginn unserer Forschungsarbeit in den Neunzigerjahren kaum zu denken gewagt.“
In vielen Kliniken ist das Verfahren schon Routine
Zu verdanken sei das der guten Zusammenarbeit von Expertinnen und Experten der Kardiologie sowie der Physik, Informatik und Mathematik, betont Schulz-Menger. Gemeinsam habe man stets sowohl die Grundlagenforschung als auch die klinische Arbeit im Blick gehabt. „Wir kooperieren viel mit dem Helios Klinikum Berlin-Buch und natürlich mit der Charité, wodurch sich unsere Forschung meist rasch klinisch umsetzen lässt“, sagt Schulz-Menger. „Wesentlich war zudem die exzellente Zusammenarbeit mit der Industrie.“
Inzwischen nutzen viele kardiologische Kliniken weltweit das Verfahren, um Schäden des Herzmuskels zu diagnostizieren. „Wir können per CMR zum Beispiel unterscheiden, ob es sich um einen akuten oder chronischen Schaden des Herzmuskels handelt, ob Narben oder diffuse Fibrosen, also Verhärtungen des Gewebes, vorhanden sind oder ob sich Wassereinlagerungen erkennen lassen“, erläutert Schulz-Menger. Zudem könne man per CMR auf schonende Art und Weise und daher auch bei ganz kleinen Patient*innen herausfinden, ob bei einer systemischen Erkrankung – das heißt einer Krankheit, die sich auf das gesamte Organsystem auswirken kann – das Herz beteiligt sei.
Forschung mit Hochleistungsgeräten
Derzeit arbeitet die ECRC-Forscherin an mehreren Projekten. Zum einen möchte sie gemeinsam mit ihrem Team den Blutfluss durch die Gefäße sichtbar machen. Dazu arbeiten sie und ihre Kolleg*innen mit Hochleistungsgeräten, die eine Feldstärke bis zu 7 Tesla aufweisen. Zum anderen möchte Schulz-Menger Herzmuskelschäden, wie sie zum Beispiel durch Chemotherapien in der Krebsbehandlung oder bei Muskeldystrophien entstehen, genauer untersuchen. Das ECRC, sagt sie, biete ihr zum Glück viel Raum und Zeit für eine anwendungsnahe Forschung, die meist schnell bei den Patient*innen lande.
(Quelle: PM des MDC vom 18.03.2020
Käthe Beutler: „Tu etwas!“
Tausende jüdische Ärzt*innen wurden von den Nazis entrechtet und ermordet. Käthe Beutler floh mit ihrer Familie in die USA und fing neu an. Über das Wirken der Forscherin, Kinderärztin und Mutter berichtet nun das Medizinhistorische Journal – während auf dem Campus Buch gerade das Käthe-Beutler-Haus des BIH entsteht.
Als Bruce Beutler 2011 den Nobelpreis für Medizin gewann, erinnerte er sich an seine Großmutter. Sie habe ihm einst diese hohe Ehrung erklärt. Der Nobelpreis des Enkels lenkte erstmals den Blick von Medizinhistoriker*innen auf die Vergangenheit der Familie Beutler. Das Leben einer jüdischen Kinderärztin, die 1935 aus Nazi-Deutschland in die Vereinigten Staaten von Amerika emigrierte führt durch ein Jahrhundert politischer Wirren, wissenschaftlicher Fortschritte und Vorurteile.
Wie diese Umstände das Leben einer Ärztin vor und nach der Emigration prägten, zeichnen nun Professorin Sabine Hildebrandt von der Harvard Medical School und vier weitere Autoren aus persönlichen Erinnerungen von Bruce Beutler und seiner Familie sowie aus autobiographischen Manuskripten und Archiv-Quellen nach. Ihre Studie „Dr. Käthe Beutler, 1896 – 1999“ ist jetzt im Medizinhistorischen Journal erschienen. Zu den Autoren gehört auch ein Forscher des Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft. Dr. Thomas Kammertöns initiierte 2016 gemeinsam mit Professor Gerhard Gaedicke und weiteren Kollegen an der Charité ein Symposium zum Schicksal jüdischer Ärztinnen und Ärzte am Beispiel der Familie Beutler. „Es gab im Jahr 2011 noch nicht einmal einen Wikipedia-Eintrag über Käthe Beutler“, sagt Kammertöns. „Die Studie ist der erste umfassende medizinhistorische Artikel, der sich mit dem Leben von Käthe Beutler und ihrer Familie auseinandersetzt.“
Familiengründung und berufliche Verwirklichung in Berlin
„Tu etwas!“ war einer ihrer Lieblingssätze. Und danach handelte Käthe Beutler wahrhaftig: Als eine von 251 Frauen unter den insgesamt 2560 Medizinstudierenden begann sie 1918 ein Studium an der Friedrich-Wilhelm-Universität in Berlin, sie promovierte, wurde Forscherin und arbeitete als Ärztin bei den bekannten Professoren Finkelstein und Czerny an der Charité. Ihr Interesse galt dabei unter anderem der Entwicklung von Säuglingsnahrung und der Sozialmedizin: In einer medizinischen Zeitschrift veröffentlichte sie einen Artikel über die Wirksamkeit eines Medikaments gegen kongenitale Syphilis in Kombination mit guter Ernährung und Pflege der erkrankten Kinder.
Käthe Beutler heiratete 1925 den jüdischen Internisten Dr. Alfred Beutler und bekam mit ihm drei Kinder: Friedrich, Ernst und Ruth. Die Beutlers gehörten zu jenen jüdisch-weltlichen Haushalten, bei denen zu Weihnachten die Menora neben dem Weihnachtsbaum stand. Die Erziehung und Bildung ihrer Kinder war Käthe Beutler sehr wichtig. Ihr ältester Sohn ging zunächst auf eine Montessori-Schule, das war eine zur damaligen Zeit ungewöhnliche Schulwahl. Nach der Schließung der Schule durch das NS-Regime schickte Käthe Beutler die Kinder, wahrscheinlich um sie vor antisemitischen Anfeindungen zu schützen, auf eine zionistische Reformschule, wo sie Hebräisch lernten und mehr über ihren jüdischen Hintergrund erfuhren. Käthe Beutler erwog damals möglicherweise eine Umsiedlung nach Palästina, sie hielt sich aber auch andere Optionen offen: Damit die Kinder Englisch lernten, stellte sie ein britisches Kindermädchen ein.
Alfred Beutler war hauptverantwortlich für das wirtschaftliche Auskommen der Familie, aber Käthe Beutler gab ihren Beruf nach der Heirat nicht auf. Etwa ein Jahr nach der Geburt ihres ersten Sohnes eröffnete sie ihre eigene, zunächst private Kinderarztpraxis unter ihrem Mädchennamen Italiener in Berlin – sie setzte damit ein Zeichen für ihre Unabhängigkeit. Sie behandelte auch Kinder aus prominenten nichtjüdischen Familien – beispielsweise Harald Quandt, Magda Goebbels Sohn aus erster Ehe.
Als Hildebrandt sich mit dem Leben von Kaethe Beutler auseinandersetzte, sei sie überrascht gewesen, dass es eine Zeit in Deutschland gegeben habe, in der eine Frau wie Käthe in den 1920iger Jahren in Berlin ihre Rollen als Ärztin, Ehefrau und Mutter voll ausleben konnte. „Eine Möglichkeit, die dann besonders auch für jüdische Frauen 1933 durch die Nationalsozialisten komplett zerstört wurde“, sagt Hildebrandt. „Diese Freiheit hat es danach viele Jahrzehnte lang nicht mehr gegeben, wenn sie überhaupt je wieder in dieser Weise erreicht wurde.“
Diese Zeit, in der Käthe Beutler sich als berufstätige Frau, als Mutter dreier Kinder, als Angehörige des deutsch-jüdischen Bürgertums persönlich und beruflich verwirklichen konnte, endete abrupt im Jahr 1933. Sie sah unter dem nationalsozialistischen Regime in Deutschland keine Chance für eine adäquate Ausbildung ihrer Kinder. Sie musste erleben, wie ihre Mentoren Otto Pick und Heinrich Finkelstein auf Grund ihrer jüdischen Herkunft in den Ruhestand gezwungen wurden und, dass Familienmitglieder von der Gestapo verhört wurden. Sie verlor ihre Kassenzulassung und durfte nur noch Privatpatient*innen versorgen. Als eine Mutter ihre Kinder nicht mehr von ihr behandeln lassen wollte, nur weil sie Jüdin war, wurde Käthe Beutler zur treibenden Kraft für die Emigration ihrer Familie aus Deutschland.
Alfred Beutler war bereit seiner Ehefrau zuzuhören und ebenfalls bald überzeugt auszuwandern. Seine Wahl fiel auf die USA, wo ein Cousin, wohnhaft in Milwaukee, für die Familie bürgte. Um zumindest einen Teil des Geldes der Familie zu retten, schmuggelte Käthe Beutler angesichts der vom NS-Staat eingeführten für jüdische Emigranten finanziellen Repressionen, etwa 10.000 Reichsmark außer Landes. Es gelang dem Ehepaar sogar, das Klavier und Teile der medizinischen Ausrüstung mitzunehmen, etliche andere Vermögenswerte der Familie blieben in Deutschland zurück. Am 1. Januar 1936 erreichte Käthe Beutler gemeinsam mit ihren Kindern New York, wo ihr Ehemann, schon einige Monate zuvor ausgereist, sie am Hafen in Empfang nahm.
In der neuen Heimat
Die Familie Beutler ließ sich in Milwaukee nieder. Alfred Beutler konnte schon bald wieder als Arzt arbeiten, in Wisconsin waren die Anforderungen für eine Berufszulassung für ausländisches medizinisches Personal weniger restriktiv als anderswo. Er bestand die Prüfungen und rasch lief seine Praxis so gut, wie er es aus Berlin gewohnt war. Auch Käthe Beutler baute sich 1937 ihre eigene private Kinderarztpraxis auf. Dies war laut der Studie eine Ausnahme unter verheirateten Ärztepaaren; nur drei von neun Paaren übten in der neuen Heimat beide wieder ihren herkömmlichen Beruf aus. Als Medizinerin in den USA, Jüdin und Fremde hatte Beutler doppelt und dreifach mit Vorurteilen zu kämpfen. Sie erhielt keine Unterstützung, weder von männlichen Kollegen noch von den dort ansässigen Emigranten. Dazu kam die fremde Sprache, außerdem die Arbeit im Haushalt und die Erziehung ihrer drei Kinder, Tätigkeiten, die in Europa zum Teil Bedienstete übernommen hatten. Obwohl Käthe Beutler als Ärztin nie wieder zu alter Geschäftigkeit zurückfand, identifizierte sie sich stets mit ihrem Beruf. „Sie sagte nein, sie sei keine Krankenschwester, sondern eine Ärztin“, erinnert sich ihr Sohn Ernst, wenn sie irrtümlich verwechselt wurde.
Hildebrandt sagt, sie bewundere an Käthe Beutler ihre Fähigkeit sich immer wieder an neue Gegebenheiten anzupassen, ohne ihre Lebensprioritäten, zu denen vor allem ihre Familie gehörte, aufzugeben. Dies beweist Käthe Beutler noch einmal mit 65 Jahren, nach dem Tod ihres Ehemannes im Jahr 1962, als sie sich entschied Milwaukee zu verlassen. Sie verkaufte Praxen und Nerzfarm und zog nach Kalifornien, wo ihre Kinder Ruth und Ernst mit ihren Familien lebten. Dort arbeitete sie nicht wieder als Ärztin, stattdessen umsorgte sie Bruce und weitere neun Enkelkinder, brachte ihnen Klavierspielen bei und interessierte sich sehr für ihre beruflichen Entwicklungen. „Sie war der Mittelpunkt, der die Familie zusammenhielt, die ultimative Matriarchin, die sicherstellte, dass wir uns trafen und unsere Beziehungen pflegten”, erinnert sich Urenkelin Rhian Beutler. Ihre wissenschaftliche Neugier und ihren Wissenschaftsethos gab Käthe Beutler an Kinder und Enkelkinder weiter – etwa an Friedrich, Ernst und Bruce, die alle eine akademische Laufbahn einschlugen und Koryphäen ihrer jeweiligen Fachgebiete wurden. Noch im Alter von 80 Jahren lernte Käthe Beutler, einen Computer zu bedienen und verwaltete ihre Finanzen selbst. Käthe Beutler starb im Jahr 1999 mit 103 Jahren.
Berlin erinnert sich an eine außergewöhnliche Frau
Käthe Beutle war eine verheiratete Ärztin, die ihre medizinische Praxis auch in der neuen Heimat etablieren konnte. Trotz dieser seltenen Tatsache wurde die Geschichte der Familie Beutler bislang noch nicht eingehend erforscht. Hildebrandt und ihre Kollegen erzählen Käthe Beutlers Leben und die Erfahrungen ihrer Familienmitglieder im Kontext der gesellschaftlichen Situation für Jüdinnen und Juden in der Weimarer Republik, während des Nazi-Regimes und als Auswander*innen in die USA. Das Team thematisiert dabei auch die berufliche Laufbahn von Alfred Beutler, die familiären Hintergründe sowie das Schicksal von in Deutschland zurückgebliebenen Familienmitgliedern. Die Studie erweitere den Wissensstand über das Leben von Ärztinnen vor und nach der Emigration aus Nazi-Deutschland, schreibt das Forschungsteam.
Demnächst soll auf dem Campus Buch ein Gebäude an Käthe Beutler erinnern. Ab 2020 ziehen Forschende des Berlin Institute of Health (BIH) in das „Käthe-Beutler-Haus“ ein. Vor Käthe Beutlers ehemaliger Praxis und Wohnung, heute Theodor-Heuss-Platz 2, initiierten Kammertöns und weitere Berliner Kollegen die Verlegung von Gedenktafeln. Die „Stolpersteine“ erinnern an die früheren Bewohnerinnen und Bewohner Käthe, Alfred, die Söhne Friedrich und Ernst und an Tochter Ruth. In Berlin entstand auch die Idee für ein 2019 veröffentlichtes deutschsprachiges Buch über die Familie Beutler. Mit Unterstützung ihrer Co-Autoren publizierte Hildebrandt die Biographie über Käthe Beutler im Verlag Hentrich und Hentrich.
(Quelle: Pressemitteilung des MDC)
Bundesweit größte Gesundheitsstudie NAKO in Berlin: 3.000. Studienteilnehmerin im MRT
Die Hälfte ist geschafft. Ute Radeklau aus Berlin ist die 3000. Studienteilnehmerin, die am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) im Rahmen der größten deutschen Gesundheitsstudie NAKO in der „Berlin Ultrahigh Field Facility“ untersucht wurde. In gut einer Stunde wurden bei ihr tausende Bilder im MRT gemacht. NAKO läuft seit 2014 – für 27 weitere Jahre. Durch die Erhebung von Gesundheitsdaten und Risikofaktoren bei bundesweit rund 200.000 Teilnehmerinnen und Teilnehmern soll die Prävention, Früherkennung und Therapie von Volkskrankheiten wie Krebs, Herzkreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Demenz verbessert werden.
Das Berliner MRT-Gerät ist praktisch immer ausgelastet – fünf Tage die Woche, und das seit fast drei Jahren. Etwa 6.500 Schnittbilder werden pro Teilnehmer in der Röhre aufgezeichnet. Ziel ist es, bei insgesamt 6.000 Personen aus Berlin und Umland eine Ganzkörperuntersuchung im Magnetresonanztomograph (MRT) durchzuführen. Das MRT-Studienzentrum am MDC arbeitet mit den drei Berliner NAKO-Studienzentren (Berlin-Nord, Berlin-Mitte und Berlin-Süd) zusammen.
Im MRT werden mit Radiowellen und einem starken Magnetfeld hochpräzise Bilder erzeugt; eine Strahlenbelastung gibt es dadurch nicht. Kopf und Gehirn, Wirbelsäule, Herz, Brustkorb, Bauch und Becken werden im Ganzkörper-MRT schichtweise abgebildet und die verschiedenen Gewebe hochauflösend dargestellt. Die bundesweit fünf NAKO-MRT-Zentren setzen exakt die gleichen 3,0-Tesla-MRT-Geräte ein und liefern somit vergleichbare Bilder und Daten. Die Studienuntersuchungen sollen Untersuchungen, die medizinisch erforderlich sind, nicht ersetzen. Fallen bei der Auswertung der Bilder „abklärungsbedürftige Zufallsergebnisse“ auf, so werden diese weiterverfolgt.
„MRT-Daten sind eine wertvolle Ergänzung der Gesundheitsdaten“
Aus wissenschaftlicher Sicht sind die MRT-Daten eine wertvolle Ergänzung der anderen in der NAKO erhobenen Gesundheitsdaten. „Wir können später untersuchen, ob MRT-Ergebnisse, deren gesundheitliche Relevanz wir heute noch nicht einschätzen können, mit dem Auftreten von Krankheiten verbunden sind,“ sagt Prof. Tobias Pischon, der das Studienzentrum Berlin-Nord der NAKO am MDC leitet.
An der NAKO teilnehmen können nur Personen, die zufällig ausgewählt und per Post eingeladen wurden. Prof. Thoralf Niendorf, Leiter der „Berlin Ultrahigh Field Facility“ und Projektleiter Bildgebung im NAKO-MRT-Zentrum Berlin im MDC, bedankt sich für die hohe Bereitschaft der angeschriebenen Personen teilzunehmen: „Das Projekt verläuft reibungslos und wir freuen uns sehr, dass Probandinnen und Probanden wie Frau Radeklau so engagiert mitwirken. Die 3.000 Teilnehmer leisten einen überaus wichtigen Beitrag für die Gesundheitsforschung in Berlin 615-544-1975 , Brandenburg und Deutschland.“
Die NAKO-Gesundheitsstudie
Ziel der NAKO-Gesundheitsstudie ist die Verbesserung der Prävention, Früherkennung und Therapie von Volkskrankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, Diabetes und Demenz. Bundesweit werden für die Studie 200.000 Menschen im Alter von 20 bis 69 Jahren untersucht und nach ihren Lebensgewohnheiten befragt. Zusätzlich werden biologische Proben gewonnen und für Forschungsprojekte getrennt von den Personendaten unter einer Kennnummer aufbewahrt. Die Teilnehmenden werden dann 20 bis 30 Jahre beobachtet, um auf diese Weise Risikofaktoren zu identifizieren.“
Wer kann an der NAKO Studie teilnehmen?
An der Studie kann nur teilnehmen, wer ein Einladungsschreiben von einem der 18 NAKO-Studienzentren erhält. Die Auswahl erfolgt nach dem Zufallsprinzip aus den Einwohnermelderegistern. Die Teilnahme an der Studie ist freiwillig und kann jederzeit zurückgezogen werden. Die Studie wird in den ersten zehn Jahren mit 210 Millionen Euro aus Mitteln des Bundesforschungsministeriums, der Länder und der Helmholtz-Gemeinschaft finanziert. Initiiert haben die NAKO die Helmholtz-Gemeinschaft, Universitäten, die Leibniz-Gemeinschaft sowie Einrichtungen der Ressortforschung.
(Quelle: PM MDC Berlin)
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