Inflammation, Sepsis und Regeneration
Sepsis ist eine lebensbedrohliche Organdysfunktion infolge einer schweren systemischen Entzündung, die durch eine Infektion ausgelöst wird. Trotz der Vielzahl verbesserter Therapiemaßnahmen liegt die Mortalitätsrate bei Sepsis nach wie vor bei 15 bis 25 % und beim septischen Schock bei 30 bis 50 %. Das Projekt „Inflammation, Sepsis und Regeneration“ hat die Verbesserung der diagnostischen Möglichkeiten von Sepsis, wie die raschere Diagnose einer systemischen Infektion, die Generierung von physiologisch relevanten Zellkulturmodellen zur Charakterisierung der Rolle des Endothels in der Sepsis sowie die Untersuchung des Effekts der Entfernung von Entzündungsmediatoren durch extrakorporale Adsorptionstherapien in septischen Patientinnen und Patienten zum Ziel. Das FTI-Projekt wird vom Land Niederösterreich gefördert und in Kooperation mit der Donau-Universität Krems, die die Projektleitung innehat, sowie der Karl-Landsteiner Privatuniversität und dem Universitätsklinikum St. Pölten durchgeführt.
Was ist konkret das Ziel des Forschungsprojekts „Inflammation, Sepsis und Regeneration“?
Im Projekt „Inflammation, Sepsis und Regeneration“ wird an einer Verbesserung der Sepsis-Diagnose und -Behandlung geforscht, wodurch neue biotechnologische Verfahren entwickelt werden. Das Projekt ist sehr umfangreich und wir arbeiten mit mehreren Projektpartnern hervorragend zusammen. Jede Institution ist für bestimmte Arbeitspakete und Meilensteine verantwortlich. Für mich als Jungforscherin ist es eine ganz besonders wertvolle Erfahrung, Teil eines so hochkarätigen Teams zu sein.
Was ist der Inhalt des Arbeitspakets der IMC FH Krems?
Unsere Forschungsgruppe an der IMC FH Krems, unter der Leitung von Prof. Christoph Wiesner, beschäftigt sich mit der Generierung von optogenetischen Endothelzellkulturmodellen für die Untersuchung von Botenstoffen, die bei einer Sepsis aktiv sind, sie vorantreiben und die Blutgefäße durchlässig werden lassen. Wir untersuchen demnach, wie die Zellen im Körper in einen Ausnahmezustand gelangen können. Hierbei konzentrieren wir uns besonders auf die dünne Schicht aus Endothelzellen im Inneren von Blutgefäßen, einer Barriere zwischen Blut und Gewebe. Wenn also das Immunsystem überfordert ist, brechen Zellverbindungen auf und die Endothelschicht wird durchlässig. Und genau dieses Aufbrechen der Blutbahnen wollen wir verhindern.
Wie funktioniert dieser Prozess?
Dabei werden lichtsensitive Proteindomänen, die aus Pflanzen isoliert wurden, in die zu untersuchenden Rezeptoren, sogenannte Toll-like Rezeptoren, eingebaut. Diese fungieren quasi als „Lichtschalter“ und können durch Lichtreize eingeschalten bzw. im Dunkeln ausgeschalten werden.
Mit diesem neuen biotechnologischen Verfahren, das auf dem Prinzip der Optogenetik beruht, wollen wir prüfen, welche Botenstoffe bei einer Sepsis aktiv sind, sie vorantreiben und die Blutgefäße durchlässig werden lassen.
Was versteht man unter Optogenetik?
Optogenetik ist ein relativ neues Fachgebiet der genetischen Forschung, dass sich mit der Kontrolle von genetisch modifizierten Zellen mittels Lichts beschäftigt, genau wie in unserem Projekt. Für ein besseres Verständnis lässt sich hier ein Vergleich zur Pflanzenwelt ziehen: Auch Pflanzen reagieren auf Licht und wachsen nur dann, wenn sie von der Sonne beschienen werden. Dieses Prinzip könnte auch im Körper funktionieren. Mithilfe der Optogenetik soll so eine Reihe von Fragen zu zellulären Abläufen bei einer Sepsis beantwortet werden.
Wie entstand die Idee für dein PhD-Studium?
Bereits im Studium entwickelte sich der Wunsch in der Forschung zu arbeiten immer stärker. Ein Doktoratsstudium bietet eine optimale Möglichkeit, sich die Kompetenzen für eigenverantwortliches Forschen anzueignen und ist Voraussetzung für das Einreichen und Umsetzen zukünftiger eigener Forschungsideen. Durch die Bewilligung des Forschungsprojekts „Inflammation, Sepsis und Regeneration“ eröffnete sich mir die Möglichkeit, das PhD-Studium „Regenerative Medicine“ bei unserem Kooperationspartner, der Donau-Universität Krems, aufzunehmen und gleichzeitig den praktischen Teil im Labor hier an der IMC Fachhochschule Krems zu absolvieren.
Kannst du von einem ganz besonderen Moment im Rahmen deiner Forschungsarbeit berichten?
Ein richtiger Wow-Moment war die Feststellung der Funktion der LOV (Light Oxygen Voltage) -Domäne, einer lichtsensitiven Proteindomäne, die aus der gelbgrünen Alge isoliert wurde und durch Fusionierung mit den zu untersuchenden Toll-like Rezeptoren ermöglicht, diese durch Lichtreize einzuschalten bzw. im Dunkeln auszuschalten.
Warum hast du dich für die Studienrichtung Biotechnologie entschieden?
Mein Traum war es immer, einen praktischen, herausfordernden, kreativen und abwechslungsreichen Beruf auszuüben. In Kombination mit meiner Freude an Naturwissenschaften bin ich auf den Studiengang „Medical and Pharmaceutical Biotechnology“ gestoßen und war ab dem ersten Moment begeistert und überzeugt, mich in diesem Bereich spezialisieren zu wollen.
Was findest du spannend an der Forschungsarbeit?
Forschungsarbeit ist für mich das Finden kreativer Lösungen für Probleme und Fragestellungen, auf die es bisher keine zufriedenstellenden Antworten gibt. Das Arbeiten in der Forschung ist besonders kreativ, abwechslungsreich und herausfordernd. Es ist eine nie endende Entdeckungsreise, bei der man stets dazulernt und sich weiterentwickelt. Ein weiterer schöner Nebeneffekt ist, dass man sich die natürliche Neugier und Fantasie bewahrt, die leider heutzutage viel zu oft abtrainiert wird.
Über Anna Stierschneider
Anna Stierschneider, MSc. hat den Bachelor- und Master-Studiengang „Medical and Pharmaceutical Biotechnology“ an der IMC Fachhochschule Krems absolviert und arbeitet nun als wissenschaftliche Mitarbeiterin im Department Life Sciences. Sie absolviert derzeit das PhD-Studium „Regenerative Medicine“ and der Donau-Universität Krems. Sie ist 28 Jahre alt, kommt aus der Wachau und liebt Glitzer und Einhörner.
Anna Stierschneider im Wordrap
