Spitzenforschung am Exzellenzcluster SCALE führt zu neuen Wegen gegen Krankheiten
Wie sieht das Leben in einer menschlichen Zelle aus? Forscher in Frankfurt, Mainz und Saarbrücken wollen genau das digital nachbauen. Ein »Zwilling« der menschlichen Zelle soll Krankheiten sichtbar machen, bevor sie ausbrechen. Das Projekt heißt SCALE und gehört zur Spitzengruppe der deutschen Wissenschaft. Es wird im Rahmen der Exzellenzstrategie gefördert. Allerdings entschied die Exzellenzkommission auch, dass sich die erfolgreichen Projekte aus der neuen Förderrunde auf eine Kürzung ihrer Antragssumme um rund 24 Prozent einstellen müssen. Eine Budgetkürzung, die die Forscher vor Herausforderungen stellt.
Eine Zelle ist wie eine Stadt. Straßen, Plätze und Fabriken aus Eiweiß und Erbgut arbeiten eng zusammen, doch niemand sieht auf den ersten Blick, wie das Zusammenspiel funktioniert. Hier setzt das Exzellenzcluster SCALE der Goethe-Universität Frankfurt an. Das Ziel ist ein digitaler Zwilling einer lebenden menschlichen Zelle, ein virtuelles Modell, das Strukturen und Prozesse in nie gekannter Genauigkeit zeigt. »Wir wollen verstehen, wie sich einzelne Moleküle zu komplexen zellulären Architekturen zusammensetzen und wie diese ihre spezifischen Funktionen ausüben. Wenn wir das Verhalten dieser Moleküle digital nachbilden, können wir vorhersagen, mit welchen ›Umbaumaßnahmen‹ die Zelle auf Stress reagiert, zum Beispiel auf eine bakterielle Infektion, oder wie Fehler in diesem Prozess Krankheiten auslösen,« erklärt Prof. Michaela Müller-McNicoll, eine der Sprecherinnen von SCALE. Für sie eröffnet das Projekt neue Wege in der Biologie mit innovativen Forschungsansätzen.
Digitale Zellen ermöglichen zahlreiche Forschungsfelder
Ein Beispiel liefert die Arbeit von Müller-McNicoll: Digitale Modelle könnten zeigen, wie Veränderungen in der Verpackung und im Transport von RNA-Molekülen zu neurodegenerativen Erkrankungen führen. Ein zweites Beispiel kommt von Dr. Eric Helfrich, dessen Gruppe an neuen Wirkstoffen gegen resistente Bakterien arbeitet. Mit digitalen Zellen lassen sich potenzielle Substanzen schneller finden, die später im Labor getestet werden. »Wenn wir der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen nicht entgegentreten, verlieren wir eines der wichtigsten Werkzeuge der Medizin«, warnt er.
Budget-Kürzungen haben erhebliche Folgen
Ein Problem bremst jedoch die Begeisterung für SCALE. Die Exzellenzkommission hat die beantragten Mittel wie bei allen Clustern pauschal um rund 24 Prozent gekürzt. Das bedeutet: weniger Spielraum für Experimente, engere Zeitpläne, verstärkt Prioritäten setzen. Die Referentin für Kommunikation des Clusters, Marina Schrecker, berichtet: »Die bevorstehenden Budgetkürzungen schränken unseren Handlungsspielraum erheblich ein, insbesondere im Bereich der wissenschaftlichen Kommunikation. Laut aktueller Kostenaufstellung muss dieser Bereich leider vollständig eingestellt werden. Wir suchen daher aktiv nach alternativen Fördermöglichkeiten.« Für das Exzellenzcluster SCALE ist Wissenschaftskommunikation aber essenziell: Sie macht komplexe Forschung verständlich und sichtbar, stärkt das Vertrauen in die Wissenschaft und zeigt der Öffentlichkeit, der Politik und dem wissenschaftlichen Nachwuchs die Bedeutung neuester Erkenntnisse. Die Forscher sind dennoch optimistisch, weil die Förderung trotz Kürzung eine substanzielle Grundlage schafft.
Ein Projekt mit Strahlkraft über die Region hinaus
55 Forschungsgruppen aus Frankfurt, Mainz, dem Saarland und mehreren Max-Planck-Instituten arbeiten bei SCALE zusammen. Für die Region Rhein-Main ist SCALE ein herausragendes Leuchtturmprojekt. Frankfurt will zu einem der führenden Standorte der Lebenswissenschaften in Europa werden. Wenn die digitalen Zwillinge gelingen, könnte aus einer Vision Wirklichkeit werden, die unser Verständnis für die grundlegenden Prinzipien des Lebens maßgeblich verbessert.
Autorin: Heike Jüngst
