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forschen / 02.02.2021
Single Cell goes clinical: Vier neue Forschungsgruppen nutzen Einzelzellmethoden für die Medizin

Das Berlin Institute of Health (BIH), das Berliner Institut für Medizinische Systembiologie (BIMSB) des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und die Charité – Universitätsmedizin Berlin haben vor einem Jahr den gemeinsamen Forschungsfokus „Single Cell-Ansätze für die personalisierte Medizin“ gegründet. Ziel ist es, innovative Einzelzelltechnologien für klinische Fragestellungen zu nutzen. Umsetzen sollen dieses Vorhaben vier neue Nachwuchsgruppen, die nun ihre Arbeit aufgenommen haben.

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.

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“

„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.“
 

Über das Berlin Institute of Health (BIH)

Die Mission des Berlin Institute of Health (BIH) ist die medizinische Translation: Erkenntnisse aus der biomedizinischen Forschung werden in neue Ansätze zur personalisierten Vorhersage, Prävention, Diagnostik und Therapie übertragen, umgekehrt führen Beobachtungen im klinischen Alltag zu neuen Forschungsideen. Ziel ist es, einen relevanten medizinischen Nutzen für Patient*innen und Bürger*innen zu erreichen. Dazu etabliert das BIH als Translationsforschungsbereich in der Charité ein umfassendes translationales Ökosystem, setzt auf ein organübergreifendes Verständnis von Gesundheit und Krankheit und fördert einen translationalen Kulturwandel in der biomedizinischen Forschung. Das BIH wurde 2013 gegründet und wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und zu zehn Prozent vom Land Berlin gefördert. Die Gründungsinstitutionen Charité – Universitätsmedizin Berlin und Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) waren bis 2020 eigenständige Gliedkörperschaften im BIH. Seit 2021 ist das BIH als so genannte dritte Säule in die Charité integriert, das MDC ist Privilegierter Partner des BIH.

Kontakt

Dr. Stefanie Seltmann
Leiterin Kommunikation & Marketing
Berlin Institute of Health (BIH)
Translationsforschungsbereich
der Charité – Universitätsmedizin Berlin
+49 (0) 30 450 543019
s.seltmann@bihealth.de

Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin

Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) wurde 1992 in Berlin gegründet. Benannt ist es nach dem deutsch-amerikanischen Biophysiker Max Delbrück, der 1969 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt. Aufgabe des MDC ist die Erforschung molekularer Mechanismen, um Krankheitsursachen auf den Grund zu gehen und damit eine bessere und wirksamere Krankheitsdiagnose, -prävention und -behandlung zu ermöglichen. An dieser Zielsetzung arbeitet das MDC gemeinsam mit der Charité – Universitätsmedizin Berlin und dem Berlin Institute of Health (BIH). Darüber hinaus besteht eine Kooperation mit weiteren nationalen Partnern wie dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung und mit zahlreichen internationalen Forschungseinrichtungen. Am MDC sind über 1.600 Mitarbeiter*innen und Gäste aus fast 60 Ländern tätig, davon knapp 1.300 in der wissenschaftlichen Forschung. Finanziert wird das MDC zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Berlin. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. www.mdc-berlin.de

Kontakt

Jutta Kramm

Leiterin Abteilung Kommunikation
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare
Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC)
+49-30-9406-2140
jutta.kramm@mdc-berlin.de oder presse@mdc-berlin.de  

 

Quelle: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (Max Delbrück Center)