Humboldt-Universität zu Berlin - Exzellenzinitiative

Lange ist Doktorand an der Berlin-Brandenburg School for Regenerative Therapies (BSRT), seine Forschungsarbeit führt er am Zentrum für Biomaterialentwicklung der GKSS unter Professor Andreas Lendlein in Teltow durch, einem Netzwerkpartner der Graduiertenschule, in der sich alles um Regenerative Medizin dreht. Auf diesem Forschungsfeld geht es darum, das körpereigene Regenerationspotential anzuregen. Kranke und verletzte Zellen, Gewebe oder Organe sollen, so die visionäre Vorstellung, durch körperähnliche Materialien Unterstützung erhalten, um sich selbst zu regenerieren. Auch die Stammzellenforschung ist Teil der Regenerativen Medizin und Forschungsgegenstand der BSRT.

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Die Sprache des Anderen verstehen

Um Materialien für Regenerative Therapien zu entwickeln, ist nicht nur biologisches oder medizinisches Wissen gefragt, sondern auch ingenieurwissenschaftliches Knowhow. So ist das Hauptanliegen der Graduiertenschule über ein neuartiges, drei Jahre dauerndes Ausbildungskonzept Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Medizin, Biologie, Biochemie und Ingenieurswissenschaft  zusammenzubringen. Ziel ist es, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neuen Typs auszubilden, die nicht nur fundierte Kenntnisse der eigenen Disziplin haben, sondern auch über ein breites Wissen in Zellbiologie, Molekularbiologie, Biotechnologie oder auf dem Gebiet der Biomaterialien verfügen. Die Graduierten gehören zu jeweils einem von drei eigenständigen Ausbildungsgängen: Der erste umfasst die Bereiche Biologie und Biochemie, der zweite Chemie, Physik, Ingenieurswissenschaften. Die dritte Möglichkeit ist ein klinischer Ausbildungszweig. Die Promovierenden erhalten neben der Fortbildung in der eigenen Disziplin auch Einblicke in die jeweils anderen Fachrichtungen. Auf ihre zukünftige Karriere in der Wissenschaft oder Industrie werden sie in speziellen Workshops vorbereitet, in denen sie beispielsweise wissenschaftliches Präsentieren und Schreiben lernen, mehr über wirtschaftliche Zusammenhänge in der Therapieentwicklung erfahren oder auch ethische und rechtliche Aspekte in der Biomedizin vermittelt bekommen.

Wie es in einem Operationssaal zugeht, konnte Maik Lange im Rahmen eines Sommerseminars im Deutschen Herzzentrum erleben. Hier wurde nicht nur über Ursachen und Therapie bei Herzkrankheiten aufgeklärt. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer erhielten auch Einblicke in die Apparaturen, Operationswerkzeuge und Materialien und haben mehr über die damit verbundenen Probleme erfahren.

Implantate aus Medikamenten, Zellen und technischen Produkten

Die jungen Doktorandinnen und Doktoranden beschäftigen sich mit Erkrankungen des Nervensystems, Störungen des Immunsystems sowie mit Erkrankungen des Herzens und der Gefäße und Verletzungen des Bewegungsapparates. "Wir arbeiten beispielsweise an Implantaten, die eine Mischung aus Medikamenten, Zellen und technischen Produkten sind", verdeutlicht Prof. Georg Duda, Sprecher der Graduiertenschule und Leiter des Julius Wolff Instituts sowie des Centrums für Muskuloskeletale Chirurgie der Charité. Nicht nur, dass das Implantat Medikamente wie Antibiotika im Körper freisetzt, mit der Zeit löst es sich auf und wird durch körpereigenes Gewebe ersetzt.

Im Vergleich zu anderem Körpergewebe besitzen Knochen zwar die Fähigkeit sich wieder vollständig zu regenerieren, allerdings gibt es immer wieder Situationen, die Implantate erforderlich machen. Dazu gehören Verletzungen des Bewegungsapparates, etwa bei großen Knochendefekten. Aber auch Muskeldefizite nach wiederholten Operationen oder Arthrose, Abnutzungserscheinungen von Gelenkknorpel, können einen solchen Eingriff notwendig machen. Anders als bei Knochen ist die Regenerationsfähigkeit von erkranktem Herzgewebe sehr begrenzt. Um diese zu verbessern, setzen die Forscherinnen und Forscher der Graduiertenschule auch auf die Entwicklung von Stammzelltherapien, die bei einem Herzinfarkt Anwendung finden oder auch im Bereich der Immunologie helfen könnten, die Chancen einer erfolgreichen Organtransplantation zu erhöhen. In der Transplantationsmedizin stellt die Akzeptanz fremder Organe das weitaus größte Problem dar. Zwar gibt es mittlerweile ein "Arsenal" an immunsupressiven Medikamenten, die aber starke Nebenwirkungen hervorrufen. Es kommt beispielsweise immer wieder zu schweren Beeinträchtigungen von anderen Organen sowie des Herz-Kreislauf-Systems.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BSRT arbeiten daran, körpereigene T-Zellen, sogenannte regulative T-Zellen, zu generieren, die die körpereigenen Abwehrmechanismen regulieren und somit die Gefahr einer Abstoßung verringern. Dazu müssen diese Zellen aus dem Blut der Patientinnen und Patienten im Reagenzglas identifiziert, herausgefiltert und vermehrt werden – ein Vorgang, der in Grundlagenforschung und Technologie noch viele Fragen aufwirft. So arbeiten die Promovierenden der BSRT auch an neuartigen Trägermaterialien, auf denen Stammzellen ein Umfeld vorfinden, in dem sie sich optimal vermehren können.

Therapien müssen finanzierbar sein

Bei den Forschungsprojekten spielen ökonomische Aspekte eine wichtige Rolle, denn die Therapien müssen finanzierbar sein. Außerdem ist eine schnelle Umsetzung in die Praxis Ziel. Deshalb arbeitet die BSRT eng mit dem "Berlin-Brandenburg Centre for Regenerative Therapies" (BCRT) zusammen, das Therapiekonzepte schnell in die klinische Anwendung überführen will. Schule und Zentrum bilden ein leistungsstarkes Netzwerk von Wissenschafterlinnen und Wissenschaftlern aus der Region Berlin-Brandenburg, aber auch aus internationalen Forschern und Partnern aus der Industrie.

Die BSRT hat ihren Sitz auf dem Campus Virchow der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Zurzeit promovieren 63 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus Deutschland, Amerika, Asien an der englischsprachigen Graduiertenschule. Sie möchte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heranbilden, die auch Grundkenntnisse anderer Disziplinen haben, mit dem Ziel, Regenerative Therapien zu entwickeln. Dank der Förderung durch die Exzellenzinitiative ist es der BSRT auch möglich, erfolgversprechende Bewerberinnen und Bewerber auf eigene Kosten zu Bewerbungsrunden nach Berlin einzuladen und die Suche nach exzellentem Wissenschaftsnachwuchs gezielter zu gestalten.

Beteiligte Institutionen

• Charité – Universitätsmedizin
• Berlin Humboldt-Universität zu Berlin
• Freie Universität Berlin
• Technische Universität Berlin
• Universität Potsdam
• Berlin-Brandenburg Centre for Regenerative Therapies
• Zentrum für Biomaterialentwicklung, GKSS, Teltow
• Max-Planck-Institut für molekulare Genetik
• Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung
• Max-Delbrück-Centrum
• Robert-Koch-Institut
• Deutsches Herzzentrum
• Deutsches Rheuma-Forschungszentrum
• Zuse Institut Berlin