Die medizinische Bildgebung hat einen unvermeidlichen Nebeneffekt: Magnetresonanztomographen erzeugen Wärme.

Thoralf Niendorf will sie nutzen und bekommt dafür einen mit 2,5 Mio. Euro dotierten ERC Advanced Grant. Ein zweiter ERC Advanced Grant geht an Thomas Jentsch. Er erforscht die Bedeutung von Ionenkanälen für Gesundheit und Krankheit.

Mit der Wärme ist das so eine Sache. Nur bei Fieber oder einer Entzündung erträgt der Körper kurzzeitig eine höhere Temperatur, schließlich gilt es, Keimen den Garaus zu machen. Ansonsten gibt es bei Warmblütern, wie dem Menschen, kaum einen Aspekt des Lebens, der so strikt reguliert ist - und so wenig erforscht.

Bisher gab es keine geeignete Technik, um Gewebe mit einer genau dosierten Energiemenge gezielt zu erwärmen und so die Funktionen der Temperatur in biologischen Prozessen zu analysieren. Der Physiker Prof. Thoralf Niendorf vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist überzeugt, dass er das im Projekt „ThermalMR“ ändern kann. Mithilfe eines ERC Advanced Grants möchte er den unerwünschten Nebeneffekt in der medizinischen Bildgebung – die Wärme – in ein Werkzeug für Forscher und Ärzte verwandeln.

Prof. Niendorfs Gruppe wird dafür die Instrumente der Ultrahochfeld-Magnetresonanztomographie mit selbst entwickelten Hochfrequenz-Antennen kombinieren und zunächst ermitteln, ob gesunde und kranke Gewebe ein spezifisches Wärmeprofil haben. Ein solches Profil könnte zum Beispiel die Diagnostik unterstützen. In einem zweiten Schritt will er zum Beispiel Tumoren bei Tieren gezielt erhitzen und gleichzeitig die Auswirkungen auf den Krebs und die umliegenden Gewebe beobachten. Die Wärme innerhalb des Körpers zu manipulieren, könnte zudem die Auslieferung von Medikamenten an die richtige Adresse erleichtern. Verpackt in wärmeempfindliche Nanovehikel würden sie ihre Fracht erst dann abladen, wenn sie am Ziel mit einer bestimmten Temperatur angekommen sind.

Zweiter ERC Advanced Grant für Thomas J. Jentsch

Prof. Thomas J. Jentsch vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und dem MDC ist einer der wenigen Wissenschaftler, der einen zweiten der sehr begehrten ERC Advanced Grants bekommen hat. Jentsch gilt als ein weltweit führender Forscher auf dem Gebiet der Ionenkanäle. Diese Kanäle befinden sich in der Membran von Zellen und erlauben es etwa Kalium- oder Chlorid-Ionen selektiv in die Zelle einzudringen oder sie zu verlassen. Jentsch arbeitet nicht nur daran, die Gene und die Bausteine solcher Kanäle zu identifizieren. Er charakterisiert sie auch biophysikalisch und strukturell und analysiert ihre Rolle im gesunden Organismus, sowie bei einer Reihe von auch Menschen betreffenden Krankheiten.

Im nun geförderten ERC-Projekt wird Jentsch die Bedeutung des VRAC-Kanals für den Körper genauer untersuchen. Er und sein Forschungsteam hatte den Ionenkanal erst vor wenigen Jahren molekular identifiziert. Dass VRAC nicht nur das Volumen der Zelle reguliert, sondern auch einige Signalmoleküle und Medikamente transportiert, hatte die Gruppe bereits ermittelt. Doch die Aufgaben des Kanals in gesunden und kranken Geweben sind vermutlich deutlich vielfältiger. Jentsch und seine Kollegen wollen daher die durch VRAC vermittelten Signalübertragungsprozesse und den Transport von Molekülen über verschiedene Epithelschichten im Detail analysieren und bisher unbekannte Funktionen des Kanals aufklären.

Des weiteren will Jentsch die Gene und Zusammensetzung zweier weiterer Chlorid-Ionen-Kanäle identifizieren, die wichtige Funktionen im Körper übernehmen. Wissenschaftler kennen diese Kanäle seit mehr als zehn Jahren aus Messungen an Zellen und Geweben. Niemand weiß jedoch, aus welchen Proteinen sie aufgebaut sind. Jentsch möchte diese Proteine nun identifizieren, indem er etwa 20.000 menschliche Gene einzeln im Hochdurchsatzverfahren untersucht – ein risikoreiches, aber potenziell höchst lohnendes Unterfangen. „Sobald die Proteine identifiziert sind, können wir ihre biologischen Aufgaben definieren“, sagt Jentsch. „Das könnte zu vielen unerwarteten Entdeckungen führen.“

ERC Advanced Grants werden an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Fachrichtungen vergeben; sie können mit bis zu 2,5 Mio. Euro ein Projekt fünf Jahre lang vorantreiben. Das Förderprogramm gehört zu den bedeutendsten in Europa. MDC-Forscherinnen und Forscher warben seit 2009 19 ERC-Grants ein, sieben davon waren Advanced Grants.