Drei Millionen Euro für die Erforschung von bio-inspirierten Materialien und Darmentzündungen

Damit befinden sich Selhuber-Unkel und Zeißig unter den insgesamt 287 Topwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern, die vom ERC aus über 3300 Bewerbungen für eine Förderung über fünf Jahre ausgewählt wurden.

Ziel der Starting Grants ist es, vielversprechende Forschungsteams mit wegweisenden Projekten aufzubauen und eine neue Generation exzellenter europäischer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu schaffen.

„CellInspired“ heißt das Projekt von Nanowissenschaftlerin Selhuber-Unkel. Erforschen möchte sie, wie sich lebende Zellen an äußeren mechanischen Stress anpassen. Entweder verstärken die Zellen dabei ihre Anhaftung auf ihrer jeweiligen Oberfläche und werden steifer oder sie „lassen los“. Wie und wann das genau geschieht, untersucht Selhuber-Unkels Team mit neuen Methoden der Kraftmikroskopie. Dazu erforscht es hochempfindliche Kraftsensoren, die man sich als winzige Messnadeln vorstellen kann.

Mit diesen Sensoren wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ortsaufgelöst die Kräfte bestimmen, die Zellen auf ihre Umgebung ausüben. Wenn die biophysikalischen Vorgänge innerhalb der Zellen dann verstanden sind, möchte Selhuber-Unkel das biologische System künstlich nachahmen, und zwar mit intelligenten Polymermaterialien, die den Zellaufbau imitieren.

„Unser Ziel sind eigenständig reagierende, biokompatible Materialien. Dies könnte zum Beispiel ein Klebeband sein, das nur in einer Richtung abgezogen werden kann, oder ein weiches Material, das steif wird, sobald eine Kraft in eine bestimmte Richtung darauf wirkt“, erklärt Selhuber-Unkel. „Langfristig kann ein solches Material auch bei Implantaten oder medizinischen Hilfsmitteln zum Einsatz kommen.“

Professor Sebastian Zeißig will in seinem Projekt „IBDlipids“ Lipid-Antigene als Auslöser von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa identifizieren. Bei diesen Erkrankungen führt eine chronische Aktivierung des Immunsystems zu einer zunehmenden Zerstörung des Darmgewebes. Damit verbunden sind eine stark eingeschränkte Lebensqualität und ein erhöhtes Risiko, an Darmkrebs zu erkranken.

Aktuelle Therapien blockieren Botenstoffe des Immunsystems und somit das Ende dieser entzündlichen Reaktionskette. Zeißig will nach den Auslösern der Entzündungsreaktion suchen, um den Krankheitsprozess an seinem Beginn zu stoppen. Grundlage dafür ist die Beobachtung, dass eine Untergruppe von Abwehrzellen eine zentrale Rolle in der Darmentzündung bei Colitis ulcerosa spielt und durch Lipide (Fette) aktiviert wird.

„Jetzt stellt sich die Frage: Was sind das für Lipide, auf die das Immunsystem reagiert? Es könnten Lipide aus der Nahrung sein, körpereigene Lipide oder auch fremde Lipide zum Beispiel von Bakterien“, so Zeißig zu seinem Projekt.

Zu den Personen:
Christine Selhuber-Unkel promovierte 2006 in Physik an der Universität Heidelberg über die Haftkräfte von Zellen auf nanostrukturierten Oberflächen. Als Postdoktorandin erweiterte sie ihre biophysikalischen Arbeiten am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen. Seit 2010 ist die ehemalige Emmy-Noether-Arbeitsgruppenleiterin Professorin für Biokompatible Nanomaterialien am Institut für Materialwissenschaft der Technischen Fakultät der CAU. Daneben ist die 32-Jährige auch Projektleiterin im Kieler Sonderforschungsbereich 677 „Funktion durch Schalten“, in dem schaltbare Moleküle erforscht werden.

Sebastian Zeißig promovierte 2005 an der Charité, Campus Benjamin Franklin, Berlin, über Mechanismen epithelialer Barrierestörungen bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Als Postdoktorand an der Harvard Medical School in Boston widmete sich der Mediziner den immunologischen Aspekten intestinaler Erkrankungen. Seit 2010 ist der 34-jährige Arbeitsgruppenleiter in der Klinik für Innere Medizin I des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Kiel. 2012 nahm Zeißig den Ruf auf eine Professur für „Immunologische Aspekte intestinaler Barriereerkrankungen” an der Medizinischen Fakultät der CAU an. Der Immunologe ist Mitglied im Exzellenzcluster Entzündungsforschung.