Als Ing.in Michaela Kubalová im Jänner vor einem Rasterkraftmikroskop in Linz steht, ist sie ein gutes Stück von ihrem gewohnten Arbeitsalltag entfernt. An der Technischen Universität Brno arbeitet ihr Team unter der Leitung von Prof. Dr. Václav Brázda normalerweise mit bioinformatischen Methoden an DNA-Sequenzen und untersucht sogenannte G-Quadruplex-Strukturen, spezielle Faltungen der DNA, die eine Rolle in der Genregulation spielen könnten. In Linz lernte sie Methoden kennen, die diese Strukturen auf eine ganz andere Weise zugänglich machen. Gemeinsam mit ihrer Kollegin Ing.in Paula Večeríková nahm sie an einer Winter School am Institut für Biophysik der Johannes Kepler Universität teil – ermöglicht durch das Interreg-ATCZ-Projekt NanoPrecMed. Was hier passiert, ist mehr als ein Perspektivenwechsel. Es ist Teil eines Forschungsansatzes, der bewusst darauf abzielt, Wissen über Disziplinen und Standorte hinweg zu verbinden.
Von der Theorie ins Labor
Dem Forschungsaufenthalt in Linz folgte bald schon eine Reise nach Wien, ans Ludwig Boltzmann Institut für Traumatologie, das Forschungszentrum in Kooperation mit der AUVA, kurz LBI Trauma, das in NanoPrecMed eine zentrale Rolle einnimmt. Als Lead Partner koordiniert das Institut nicht nur die Zusammenarbeit, sondern schafft auch gezielt Formate, die Wissen zwischen Forschung, Klinik und Gesellschaft vermitteln, etwa durch die OpenLab-Workshopreihe oder öffentliche Veranstaltungen wie Vorträge an der Volkshochschule.
Während ihres Aufenthalts erhielten Michaela Kubalová und Paula Večeríková Einblicke in die Arbeit mit Zellkulturen und extrazellulären Vesikeln, winzigen, von Zellen abgegebenen Partikeln, die als vielversprechende Werkzeuge in der Präzisionsmedizin gelten. Im Histologielabor wurden Gewebeschnitte analysiert und G-Quadruplex-Strukturen darin mikroskopisch sichtbar gemacht – eine direkte Verbindung zu ihrer Arbeit in Brno. „Was wir besonders geschätzt haben, war die Offenheit der Forschenden“, schreiben sie. „Neben neuen Methoden haben wir viele praktische Tipps mitgenommen, die wir nun in Brno anwenden können.“
Nächste Station: Anwendung
Mit Linz, Wien und Brno haben Michaela und Paula bereits drei der vier Standorte des Konsortiums kennengelernt. Die letzte Station ihrer Reise liegt in Budweis am Biology Centre der Tschechischen Akademie der Wissenschaften. Dort wird im Rahmen von NanoPrecMed unter anderem an einem neuen Impfstoff gegen FSME (Frühsommer-Meningoenzephalitis) gearbeitet. Im Gegensatz zum klassischen Totimpfstoff, bei dem inaktivierte Viren in den Körper eingeführt werden, setzt die neue Entwicklung auf mRNA, also „Boten-RNA“. Sie liefert dem Körper den Bauplan für einzelne Virusbestandteile, auf die das Immunsystem dann reagieren kann. Extrazelluläre Vesikel oder Nanobiopartikel, wie sie an der Mendel-Universität in Brno entwickelt werden, sollen hier als Transportvehikel dienen, gewissermaßen als „Verpackung“, die die mRNA schützt und gezielt an ihren Wirkort bringt. So schließt sich der Kreis: Von der Analyse molekularer Strukturen über experimentelle Modelle bis hin zur ersten konkreten Anwendung durchwandert die Entwicklung Stationen in Oberösterreich, Wien und Tschechien.
So entsteht aus vielen einzelnen Beiträgen etwas, das keiner allein entwickeln könnte. Für Michaela und Paula ist diese Reise mehr als eine Abfolge von Stationen. Neben vielen neuen Techniken und praktischen Labortipps nehmen sie eine zentrale Botschaft mit zurück nach Brno: wie sehr Forschung davon lebt, dass Wissen in Bewegung bleibt. (cs)
Mehr Sicherheit für Therapien mit extrazellulären Vesikeln
Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind so etwas wie die Sprechblasen unserer Körperzellen. Sie ermöglichen es uns, die Kommunikation innerhalb unseres Körpers abzuhorchen, oder auch selbst Anweisungen einzuschleusen. Am LBI Trauma werden sie für viele Anwendungen beforscht: Knochengesundheit, Gewebsneubildung, sogar in der Intensivmedizin für die Stabilisierung von Schwerverletzten mit hohem Blutverlust.
Eine zentrale Herausforderung zeigte sich jedoch in präklinischen Studien: Bestimmte EVs können unbeabsichtigt die Blutgerinnung aktivieren und damit das Risiko für Thrombosen erhöhen.
Ein Projekt am LBI Trauma, umgesetzt von Dr. Johannes Oesterreicher aus dem NanoPrecMed Konsortium, setzte genau hier an. Mithilfe moderner CRISPR-Cas9-Geneditierung wurde eine Zelllinie entwickelt, die EVs ohne dieses Risiko produziert, ohne dabei ihre therapeutischen Eigenschaften zu verlieren.
Sichere Anwendung ist eine Grundvoraussetzung dafür, dass neue Technologien überhaupt den Weg in die Klinik finden. NanoPrecMed treibt genau diese Entwicklung voran: vielversprechende Ansätze gezielt in Richtung Anwendung weiterzuentwickeln.
