„Single Cells go Clinical“ BIH, MDC und Charité – Universitätsmedizin Berlin gründen neuen Forschungsbereich

Gleich drei Berliner Forschungseinrichtungen – das Berlin Institute of Health (BIH), das Berliner Institut für Medizinische Systembiologie (BIMSB) des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) und die Charité – Universitätsmedizin Berlin – starten eine gemeinsame Forschungsinitiative. Ziel ist es, innovative Einzelzelltechnologien für klinische Fragestellungen zu nutzen.

2018 waren sie der „Durchbruch des Jahres“: Das Wissenschaftsmagazin Science kürte die neuen Techniken, mit denen Wissenschaftler*innen einzelne Körperzellen analysieren können, zur wichtigsten Errungenschaft.

Erstmals war es möglich, ganze Organe, Tumoren oder gar ganze Insektenlarven in einzelne Zellen zu zerlegen, ihre Genaktivität zu messen und mithilfe von Hochleistungsrechnern und künstlicher Intelligenz die Einzelzellanalysen wieder zum ganzen Organ oder Organismus zusammen zu setzen. Arbeiten aus dem BIMSB waren mit verantwortlich für diesen „Durchbruch des Jahres“.

„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“, sagt Nikolaus Rajewsky, Direktor des Berliner Instituts für Medizinische Systembiologie (BIMSB) am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und Sprecher des neuen BIH-Forschungsfokus „Einzelzelltechnologien für die Personalisierte Medizin“.

Modernste Technologien für den klinischen Einsatz

Den Kern des neuen Forschungsfokus bilden drei neue, international berufene Nachwuchsforschungsgruppen. Sie werden verschiedene Krankheiten auf der Ebene einzelner Zellen erforschen, um diese systematisch auf molekularer Ebene zu charakterisieren und neue Methoden zu entwickeln, mit denen diese Krankheiten besser diagnostiziert und behandelt werden können.

Die Nachwuchsgruppen werden am BIMSB und damit in unmittelbarer Nähe zum Campus Mitte der Charité angesiedelt sein. Im BIMSB haben sie Zugang zu neuesten Einzelzellmethoden und systembiologischer Expertise. Gleichzeitig wird jede Nachwuchsgruppe eng mit einer Klinikerin oder einem Kliniker der Charité zusammenarbeiten, damit Einzelzelltechnologien für konkrete medizinische Fragestellungen und den klinischen Einsatz etabliert werden können.

„Deswegen 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.

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, bevor die Krankheiten so dramatisch werden, dass man sie nur sehr schwierig oder invasiv und teuer behandeln kann”, erklärt Rajewsky.

Zwölf Bewerber*innen für die Leitung einer Nachwuchsgruppe wurden nach einem hochkompetitiven Bewerbungsverfahren zu einem öffentlichen Symposium am 6. Februar 2020 nach Berlin eingeladen, um ihre bisherige wissenschaftliche Arbeit auf dem Gebiet der Einzelzellbiologie und ihre Ideen für deren Einsatz in der Klinik vorzustellen.

Die eingeladenen Wissenschaftler*innen kommen aus weltweit führenden Instituten in den USA, Israel, Schweden, England, der Schweiz und Deutschland. Zum Auswahlgremium gehören Arbeitsgruppenleiter am BIMSB sowie Klinikdirektor*innen aus der Charité, die Interesse am neuen Fokusbereich bekundet haben.

Darunter sind Vertreter*innen der Onkologie, der Neurologie, der Infektionskrankheiten, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Seltenen Erkrankungen. Professor Axel R. Pries, Dekan der Charité – Universitätsmedizin und Vorstandsvorsitzender (interim) des BIH erklärt:

„Zu den Auswahlkriterien gehören neben der wissenschaftlichen Exzellenz auch die Passfähigkeit zu einem Klinikbereich sowie das Potential, die Forschungsergebnisse tatsächlich in die klinische Anwendung zu übertragen.“

Signifikante Fortschritte erwartet

Das Auswahl-Symposium stellt den wissenschaftlichen Auftakt für die Arbeit des neuen Forschungsfokus „Einzelzelltechnologien für die Personalisierte Medizin“ von BIH und MDC dar. Nikolaus Rajewsky blickt zuversichtlich in die Zukunft:

„Ich bin mir sicher, dass wir natürlich nicht für alle, aber für einige Krankheiten richtig signifikante Fortschritte machen werden. Der neue Forschungsfokus ermöglicht einen Brückenschlag zwischen Grundlagenforschung und der Klinik und damit die Translation, der durch die unmittelbare Nähe von BIMSB/ MDC, Charité und BIH viel Innovation und langfristig Fortschritt für die Patientinnen und Patienten ermöglichen wird.“