Forschung & Wirkung: Wie ein interdisziplinäres Team aus Jena und Magdeburg Bakterien das Handwerk legt
Die Erfolgsgeschichte: Bei einer Veranstaltung im Jahr 2022, zu der Dieter Schinzer und Adrian Press, Juniorprofessor am Universitätsklinikum Jena, kurzfristig eingeladen worden waren, kam es zu einer zufälligen Begegnung, aus der sich eine neue Forschungsidee entwickelte. Aus diesem ersten Impuls ist inzwischen eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Magdeburg und Jena zu einem neuartigen Therapiekonzept gegen Lungeninfektionen entstanden.
Das Prinzip: Giftstoffe, die Zellen durchlöchern
Bestimmte Bakterien und Pilze setzen sogenannte Zytolysine frei. Diese Toxine binden an Cholesterin in Zellmembranen und bilden dort Poren. So werden Zellen geschädigt oder zerstört; im schlimmsten Fall kann sich eine schwere Infektion bis hin zu einer Sepsis entwickeln.
Genau hier setzt das Projekt an. Im Labor lässt sich bereits eindrücklich beobachten, wie Zellen unter dem Einfluss dieser Toxine zugrunde gehen. Gibt man jedoch synthetisches Cholesterin hinzu, welches in Nanopartikeln formuliert wurde, werden die Giftstoffe abgefangen – und die Zellen bleiben geschützt.
„Wir nutzen das Cholesterin hier nicht als Baustoff, sondern als Köder: Die Toxine binden lieber an unser synthetisches Cholesterin als an die Zellmembran – und werden dadurch unschädlich gemacht.“
Dieter Schinzer, Werner-von-Siemens-Fellow 1986
Ein Molekül, viele Möglichkeiten
Für Dieter Schinzer ist das Projekt ein gutes Beispiel dafür, wie Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in ganz neue Zusammenhänge übertragen werden können. Im Zentrum steht seine langjährige Expertise in der Totalsynthese von komplexen Naturstoffen wie Cholesterin und seinen Derivaten. Was ursprünglich für andere Fragestellungen entwickelt wurde, erweist sich nun als Schlüssel für eine innovative antibakterielle und antimykotische Strategie.
Dass aus einer chemischen Syntheseleistung ein biologisch-medizinischer Ansatz entstehen kann, zeigt den Wert von Forschung, die zwischen etablierten Feldern denkt. Gerade dort, wo Chemie, Biologie und Medizin zusammenkommen, entstehen oft die stärksten Ideen.
„Unsere Cholesterinsynthese war ursprünglich für ganz andere Zwecke gedacht. Aber gute und flexible Syntheserouten öffnen manchmal Türen, die man zu Beginn noch gar nicht gesehen hat und in der Zwischenzeit konnten wir auch deutlich wirksamere Cholesterinderivate im Labor herstellen.“ – Dieter Schinzer
Kooperation auf Augenhöhe: Jena und Magdeburg
Das Projekt lebt von der engen Zusammenarbeit zweier Standorte. Die Gruppe um Dieter Schinzer in Magdeburg bringt die chemische Expertise ein und synthetisiert die Cholesterin-Verbindungen. Das Team in Jena, NanoInfect.Jena um Juniorprofessor Adrian T. Press, steuert den biologisch-medizinischen Blick auf die Wirkmechanismen bei, untersucht die Wirkung auf Zellen und analysiert das Verhalten der Toxine. Gerade diese Konstellation macht den Ansatz so stark: Nicht eine Disziplin liefert die fertige Lösung, sondern beide Seiten entwickeln sie gemeinsam.
„Wir bringen die biomedizinische Perspektive ein, die Chemie kommt aus Magdeburg – und gemeinsam entsteht ein Ansatz, der aus der Interaktion beider Felder lebt.“
Adrian Press (rechts), im Bild mit Dieter Schinzer
Nachwuchsforschung als Herzstück
Im Zentrum des Projekts stehen nicht nur die wissenschaftlichen Fragen, sondern auch die Menschen, die sie bearbeiten. In beiden Arbeitsgruppen übernehmen Doktorandinnen und Doktoranden eine zentrale Rolle: Sie führen Synthesen durch, werten Zellversuche aus und treiben die Arbeit Schritt für Schritt voran. Für Dieter Schinzer ist das kein Nebeneffekt, sondern ein wesentlicher Teil guter Forschung.
„Für mich ist die wichtigste Frage bei jedem neuen Projekt nicht nur: Ist die Wissenschaft gut? Sondern auch: Können junge Menschen daran wachsen? Hier ist die Antwort auf beides ein klares Ja.“ – Dieter Schinzer
Die Doktorandinnen und Doktoranden sind dabei nicht bloße Ausführende eines vorgefertigten Konzepts, sondern Mitgestaltende einer Idee, die sich erst im Verlauf der Zusammenarbeit herausbildet. Eigene Hypothesen testen, Rückschläge aushalten, Ergebnisse nachjustieren und schließlich sehen, dass ein Ansatz funktioniert – genau darin liegt für Schinzer der eigentliche Wert einer guten Promotion.
Was als Nächstes kommt
Das Projekt befindet sich noch in einer frühen Phase, doch die Ergebnisse sind vielversprechend. Nun geht es darum, die Cholesterinderivate weiter zu optimieren, die Zellversuche auszubauen und die nächsten pharmazeutischen Entwicklungsstufen zu starten. Parallel dazu werden die zugrunde liegenden Mechanismen noch genauer untersucht. Schon jetzt deutet vieles darauf hin, dass aus der ersten Idee aus Jena ein neuer Ansatz für die Behandlung bakterieller und pilzbedingter Lungeninfektionen entstehen könnte. Was mit einem Gespräch in der Kaffeepause bei einer Veranstaltung begann, ist damit zu einem interdisziplinären Forschungserfolg geworden.
