BIOSS
Centre for Biological Signalling Studies

Beste Nachwuchswissenschaftlerinnen ausgezeichnet

Universität Freiburg hat vier Förderpreise an Doktorandinnen aus Arbeitsgruppen von BIOSS-Forschern verliehen
Sophia Chen (oben links), Dr. Gina J. Fiala (oben rechts), Dr. Verena Klämbt (unten links) und Dr. Martina Tholen (unten rechts). Foto von Sophia Chen: Tam Lan Truong; weitere Fotos: privat

Sophia Chen erhielt den Preis für Wissenschaft und Forschung der ROMIUS Stiftung, der alle zwei Jahre für eine herausragende Dissertation vergeben wird und mit 3.000 Euro dotiert ist. Die Medizinische Fakultät der Universität Freiburg ermittelt die Preisträgerin oder den Preisträger. Chen promovierte in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Robert Zeiser, Klinik für Innere Medizin I des Universitätsklinikums Freiburg. Sie untersuchte in ihrer Doktorarbeit Mechanismen, die bewirken, dass eine Stammzelltransplantation nicht erfolgreich ist. Diese bietet bei vielen Erkrankungen des blutbildenden Systems als einzige Behandlungsmethode eine Chance auf Heilung. Wenn eine Patientin oder ein Patient hierbei Stammzellen von einer fremden Spenderin oder einem fremden Spender erhält, kann es dazu kommen, dass die Immunzellen des Spenders das Empfängergewebe als fremd erkennen und es angreifen. Dies ähnelt der Abstoßungsreaktion nach einer Organtransplantation, verläuft aber in die umgekehrte Richtung. Diese Reaktion wird als Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung, in Englisch „graft-versus host disease“ (GvHD), bezeichnet und stellt eine potenziell lebensbedrohliche Komplikation der Stammzelltransplantation dar. In ihrer Arbeit hat Chen anhand eines Mausmodells molekulare und zelluläre Mechanismen der akuten GvHD untersucht. Sie hat gezeigt, dass Empfängermäuse mit einem deaktivierten Gen für microRNA 155 einen deutlichen Überlebensvorteil gegenüber dem Wildtyp aufwiesen. Fehlt microRNA 155, die im Körper an der Genregulation beteiligt ist, ändern sich verschiedene Signalwege und es kommt zu einer verminderten Entzündungsreaktion. Die Arbeit soll dabei helfen, neue Therapieansätze für die Behandlung der akuten GvHD zu entwickeln: Wenn microRNA 155 gezielt gehemmt wird, könnte dies die Komplikation verhindern.

Das Immunsystem erforschen und einen neuen molekularen Mitspieler finden: In ihrer Doktorarbeit hat die Freiburger Immunbiologin Dr. Gina J. Fiala das Protein Kidins220/ARMS in B-Zellen, die zu den weißen Blutkörperchen gehören, entdeckt und festgestellt, dass es bei der Produktion von Antikörpern sowie bei der Entwicklung von B-Zellen eine entscheidende Rolle spielt. Für ihre Arbeit wurde Fiala mit dem GEFI Förderpreis ausgezeichnet, der für eine herausragende Promotion in einem immunologisch relevanten Thema vergeben wird. Stifter des Preises ist die Gesellschaft zur Förderung der Immunologie in Freiburg und zum Andenken an Georges Köhler e. V. Das Kuratorium besteht aus Professoren der Biologie. Fiala forscht als Postdoktorandin in der Arbeitsgruppe von BIOSS-Mitglied Prof. Dr. Wolfgang Schamel und Dr. Susana Minguet. Ihre Doktorarbeit hat sie als Doktorandin der Spemann Graduate School of Biology and Medicine (SGBM) der Universität Freiburg geschrieben. Verschiedene Forschungsgruppen hatten zuvor bereits gezeigt, dass Kidins220/ARMS in Nervenzellen und in den T-Zellen des Immunsystems vorkommt, doch in B-Zellen war das Protein noch unbekannt. Das Team um Fiala hat herausgefunden, dass Kidins220/ARMS mit dem B-Zell-Rezeptor interagiert und die Signalleitung von dem Rezeptor ins Zellinnere beeinflusst. Wenn Kidins220/ARMS fehlt, kann der Rezeptor das Signal nur eingeschränkt weiterleiten. Infolgedessen stellen die B-Zellen weniger Antikörper her und das Immunsystem ist geschwächt. Die neuen Erkenntnisse könnten in Zukunft helfen, neue Medikamente für Autoimmunerkrankungen oder andere Krankheiten zu entwickeln. Die Ergebnisse der Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wurden auch in einer Studie, deren Erstautorin Fiala ist, in der Fachzeitschrift „Journal of Experimental Medicine“ veröffentlicht.

Der Albrecht-Fleckenstein-Nachwuchsförderpreis wurde an Dr. Verena Klämbt vergeben. Stifter der mit 4.000 Euro dotierten Auszeichnung, die jährlich verliehen wird, ist die Bayer Vital GmbH. Die Medizinische Fakultät zeichnet mit dem Preis eine hervorragende Dissertation oder eine Originalarbeit in einer renommierten Fachzeitschrift aus. Klämbt erhielt den Nachwuchsförderpreis für Ihre Promotionsarbeit, die sie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Robert Zeiser absolviert hat. Sie hat sich in ihrer Arbeit ebenfalls mit der GvHD, der Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung, beschäftigt und untersucht, welche Funktion der ATP-Rezeptor P2Y2 bei der Entwicklung der GvHD hat. Sogenannte Entzündungsmediatoren wie ATP und verschiedene Immunzellen spielen bei der Krankheitsentstehung eine bedeutende Rolle. Um die genaue Funktion von P2Y2 aufzuklären, erhielten Mäuse, bei welchen der Rezeptor entweder in allen Zellen oder nur in Zellen des  blutbildenden Systems fehlte, eine Stammzellentransplantation. Klämbt hat gezeigt, dass die Entwicklung von GvHD bei P2Y2-defizienten Empfängermäusen abgeschwächt war. Dies ging unter anderem einher mit einer verlängerten Überlebenszeit der Mäuse sowie mit einer niedrigeren Konzentration von Mediatoren im Blut, die eine Entzündungsreaktion des Körpers bewirken. Weiterhin zeigten sich bei P2Y2-defizienten, mit GvHD erkrankten Mäusen weniger Entzündungszellen im Dünndarm. In weiteren Versuchen konnte gezeigt werden, dass bestimmte Zellen des Immunsystems mit einem fehlenden P2Y2-Rezeptor reduzierte Wanderfähigkeiten aufwiesen. Klämbt stellte zusammenfassend fest, dass P2Y2 die GvHD-Entwicklung durch Wanderung von Immunzellen zu beeinflussen scheint. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten Forschende für zukünftige Präventions- und Therapiestrategien der GvHD nutzen.

Dr. Martina Tholen hat den Hans-Spemann-Preis für Ihre Doktorarbeit erhalten, in der sie sich mit der Regulation der Protease Cathepsin L auf Ebene der Proteintranslation beschäftigt hat. Klinische Daten verweisen darauf, dass Cathepsin L eine entscheidende Rolle bei der Progression von bösartigen Tumoren spielt. In ihrer Dissertation untersuchte Tholen, die Biogenese – das heißt die Entstehung – und Funktion von Isoformen dieser Protease, die im Zellkern oder der Zellflüssigkeit vorkommen. Isoformen bestehen aus denselben Molekülen, haben aber einen unterschiedlichen Aufbau. Die Bedeutung dieser Isoformen, die zuvor nur in Zellkulturexperimenten beschrieben worden sind, ist fragwürdig, wie Tholens Analyse in Mausmodellen gezeigt hat. Zudem hat die Molekularmedizinerin einen Mechanismus entschlüsselt, mit dem Tumore die Aktivität von Cathepsin L erhalten und somit auch bei Stress ihr eigenes Wachstum fördern. Die Fakultät für Biologie der Universität Freiburg verleiht den Hans-Spemann-Preis einmal im Jahr für eine Diplomarbeit, Masterarbeit oder Dissertation, die ein Kuratorium aus Professorin und Professoren der Biologie auswählt. Der Preis ist mit 500 Euro dotiert. Tholen war Doktorandin in der Forschungsgruppe von BIOSS-Mitglied Prof. Dr. Thomas Reinheckel am Institut für Molekulare Medizin und Zellforschung der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und ist nun Postdoktorandin an der Universität in Stanford/USA.