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Sanofi Aventis zeichnet drei JungforscherInnen aus

In der Claudiana in der Innsbrucker Altstadt wurden gestern die diesjährigen Preise der sanofi aventis Stiftung an drei NachwuchsforscherInnen der Medizinischen Universität Innsbruck feierlich übergeben. Als hervorragende Forschungsleistungen wurden die Arbeiten von DI Johann Kern (Univ.-Klinik für Innere Medizin V), Priv.-Doz.in Dr.in Martina Prelog (Univ.-Klinik für Pädiatrie I) und Dr. Markus Schrettl (Sektion für Molekularbiologie, Biozentrum Innsbruck) prämiert.

Seit 1964 stellt die Sanofi Aventis Stiftung den Medizinischen Universitäten in Innsbruck, Graz und Wien jährlich eine bedeutende Summe für hervorragende Forschungsarbeiten von Nachwuchswissenschaftern zur Verfügung.

Die Beschreibung eines neuen Resistenzmechanismus gegen den Proteasomenhemmer Bortezomib von DI Johann Kern von der Univ.-Klinik für Innere Medizin V, eine Forschungsarbeit zur Immunantwort bei Juveniler Idiopathischer Arthritis von Priv.-Doz.in Dr.in Martina Prelog von der Univ.-Klinik für Pädiatrie I und eine Studie zur Biosynthese von Siderophoren und deren Bedeutung für die Virulenz von Schimmelpilzen von Dr. Markus Schrettl von der Sektion für Molekularbiologie am Biozentrum Innsbruck wurden ausgezeichnet. Rektor Univ.-Prof. Herbert Lochs zeigte sich im Zuge seiner Begrüßungsworte sehr erfreut über die traditionelle Forschungsunterstützung und übergab gemeinsam mit Dr.in Alexandra Edlmayer, Medizinische Leiterin der Sanofi Aventis Stiftung, die Urkunden. Die PreisträgerInnen und ihre gewürdigten Arbeiten wurden anschließend von Univ.-Prof. Günther Sperk, Vizerektor für Forschung, vorgestellt

Neuer Resistenzmechanismus gegen Bortezomib identifiziert

In der prämierten Studie untersuchte Preisträger Kern mit Kollegen die Frage, wie der Proteasomenhemmer Bortezomib auch die tumorindizuerte Gefäßneubildung unterbindet und stieß in diesem Zuge auf das stressinduzierte Hitzeschockprotein GRP-78. Bortezomib kommt in der Therapie des Multiplen Myeloms und des Mantelzell-Lymphoms zum Einsatz.

Das Proteasom spielt eine wichtige Rolle beim Abbau von Proteinen, die eine wichtige Rolle bei verschiedenen Prozessen innerhalb einer Zelle wie etwa Zellteilung, Migration und programmierter Zelltod (Apoptose) einnehmen. Die Wirkung von Bortezomib, dem ersten für die Klinik zugelassenen Proteasomeninhibitor, besteht in einer Blockade wichtiger Signalwege von Krebszellen, was zur Hemmung des Tumorwachstums, der Gefäßneubildung und zum Zelltod führt. Bei soliden Tumoren erwies sich diese neue Therapiestrategie in der Klinik jedoch noch nicht als effektiv. In der Studie wurde die potentielle Einsatzmöglichkeit des Proteasomeninhibitors Bortezomib als anti-angiogene Substanz in der Tumortherapie untersucht. Hierfür wurden verschiedene in vitro Tests angewendet und ein Tumor-Xenograft Modell in Hühnerembryonen (Chorion-Allantois-Membran [CAM] Assay) entwickelt. Es stellte sich heraus, dass solide Tumorzellen eine Substanz absondern, welche die anti-angiogene Wirkung von Bortezomib in vitro und in vivo neutralisiert. Durch eine detaillierte Sekretom-Analyse konnte das Chaperone Protein GRP-78 als verantwortlicher Faktor identifiziert werden. Die Mitverantwortlichkeit von GRP-78 bei Resistenzen gegen eine Vielzahl von Chemotherapeutika ist bereits bekannt. In dieser Arbeit erstmalig gezeigt werden, dass dieses Protein des Endoplasmatischen Retikulums von Tumorzellen sezerniert wird und benachbarte Endothelzellen gegen antiangiogene Substanzen schützt. Die Beschreibung dieses neuen Resistenzmechanismus gegen Bortezomib dient als Grundlage für die Entwicklung innovativer Methoden zur Bestimmung von GRP-78 im Blut von Tumorpatienten und zum Nachweis, ob eine Korrelation zwischen der Konzentration von GRP-78 im Blut und auftretenden Resistenzen gegenüber Chemotherapeutika besteht.

Dipl.-Ing. Johann Kern wurde 1974 im steirischen Feldbach geboren, studierte an der Karl-Franzens Universität Graz zuerst Chemie und wechselte in der Folge für das Studium der Technischen Chemie an die Grazer Technische Universität, wo er am Institut für organische Chemie zwei Jahre lang als Forschungsassistent tätig war. Im Juli 2002 wechselte der Chemiker zur Eccocell Biotechnology GmbH in Graz in den Bereich der Stammzellenforschung, wo er auch seine Dissertation im Bereich der Stammzellforschung begann. Der Stammzellenforschung blieb Kern auch nach Absolvierung des Militärdienstes erhalten. Seit April 2006 besetzt er eine PhD-Stelle in Chemie im Labor für Tumorbiologie und Angiogenese der Univ.-Klinik für Innere Medizin V und bildete sich in diesem Rahmen auch auf dem Gebiet des experimentellen Tierversuchs weiter. Seit November 2009 bekleidet Johann Kern außerdem eine Post-Doc Stelle innerhalb eines Oncotyrol-Projektes.

Neue Parameter für prämature Immunoseneszenz

Bei Kindern mit Juveniler Idiopathischer Arthritis (JIA), einer chronischen Entzündung der Gelenke als oft auch der inneren Organe, konnten in der Arbeit von Priv.-Doz. Dr. Martina Prelog Parameter eines vorzeitig gealterten Immunsystems identifiziert werden. Die Erkenntnisse lassen vermuten, dass insbesondere im Kindesalter eine prämature Immunoseneszenz zur Entstehung von Autoimmunität beiträgt. Die Alterung des Immunsystems (Immunoseneszenz) stellt einen physiologischen Ausreifungsprozess des Immunsystems dar und ist durch eine verminderte Thymusfunktion, einer Verringerung der Produktion von unreifen (naiven) T-Zellen aus dem Thymus und einem kompensatorischen Wachstum von reifen Gedächtnis- und Effektor-T-Zellen gekennzeichnet. Die klinische Konsequenz einer Immunalterung ist eine schwache Immunantwort auf Impfungen und Infektionserreger, eine erhöhte Infektionsrate mit gesteigerter Sterblichkeitsrate und ein vermehrtes Auftreten von Autoimmunerkrankungen (das sind Krankheiten, die durch eine Fehlsteuerung des Immunsystems mit Verlust der Selbsttoleranz und Angriff gegen körpereigene Zellbestandteile und damit verbundenen Entzündungsreaktionen gekennzeichnet sind). Aus diesem Grund vermutet man, dass insbesondere im Kindesalter eine vorzeitige, also prämature Immunoseneszenz zur Entstehung von Autoimmunität beitragen könnte, da Kinder normalerweise ein sehr junges Immunsystem haben. Basierend auf diesen Erkenntnissen entwickelte das Team um Prelog zwei Theorien: Prämature Immunoseneszenz als primärer Defekt, der zu einem Zusammenbruch der Selbsttoleranz führt. Oder prämature Immunoseneszenz bei Kindern mit Autoimmunerkrankungen sekundär zur chronischen Stimulation und Aktivierung des Immunsystems durch entzündliche Prozesse. In ihren Projekten beschäftigt sich die Preisträgerin mit den Interaktionen von naiven und Effektor-T-Zellen bei Autoimmunerkrankungen im Kindesalter, als auch mit der Rolle von Virusinfektion bei der Auslösung von Entzündungsprozessen und deren Verhinderung durch Impfung.

Priv.-Doz. Dr. Martina Prelog wurde 1977 in Salzburg geboren und absolvierte von 1995 bis 2001 an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck das Studium der Medizin, das sie mit der Dissertation zum Thema „Pathogenese der Sklerodermie: Influenz von Zytokinen auf Proliferation und Prokollagen mRNA Produktion in embryonalen Fibroblasten in einem Hühnermodell für Systemische Sklerose“ mit Auszeichnung abschloss. Die Fachärztin in Kinder- und Jugendheilkunde und Immunologie erwarb Diplome als Klinischer Prüfarzt und als Notärztin und erhielt 2008 ihre Lehrbefugnis als Privatdozentin. Dr. Prelog ist Trägerin zahlreicher Preise und Stipendien, etwa des Dissertationspreises der Österreichischen Gesellschaft für Allergologie und Immunologie, des Wilhelm-Auerswald-Preises für die beste medizinische Dissertation Österreichs oder des St. Anna Kinderspital Forschungspreises. Seit Jänner 2007 leitet sie das Forschungslabor der Univ.-Klinik für Pädiatrie I, ist Leiterin der Spezialambulanz für Infektiologie und Spezielle Immunologie/Impfungen und Sprecherin der Exzellenzinitiative Infektiologie Innsbruck, als die sie bereits zahlreiche Kongresse und Workshops organisierte. Ihre Forschungsschwerpunkte sind die Pädiatrische Infektiologie sowie Rheumatologie und Immunologie.

Siderophoren als neues Target gegen Pilzerkrankungen

In der prämierten Forschungsarbeit Dr. Schrettls und seines Teams lag der Fokus auf sogenannten Siderophoren. Die niedermolekularen Verbindungen, die ein Schimmelpilz zur Eisenaufnahme und Speicherung produziert, bilden einen neuen Ansatzpunkt für die Entwicklung fortschrittlicher Therapien gegen Pilzerkrankungen. Der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus ist allgegenwärtig. Man findet ihn im Kompost, in Biotonnen, Blumenerde und auf feuchten Wänden. Tagtäglich atmet jeder Mensch Hunderte seiner Sporen ein. Zur Gefahr wird er für Patienten mit gestörtem Immunsystem z.B. aufgrund einer Chemotherapie, HIV-Infektion oder Organtransplantation. In diesen Patienten kann der Pilz über die Lunge nahezu alle Organe infizieren. Während Bakterien mit Antibiotika relativ effizient bekämpft werden können, weist eine Schimmelpilzinfektion (Aspergillose) wegen unzulänglicher Diagnostik- und Therapiemöglichkeiten eine Sterblichkeitsrate von bis zu 80 Prozent auf.

Eisen ist sowohl für den Wirt (Mensch), als auch für den Pilz ein essentielles Spurenelement. Während einer Infektion muss der Pilz das Eisen vom Wirt „stehlen“. Zur Eisenaufnahme und Speicherung produziert der Pilz, niedermolekulare Verbindungen, sogenannte Siderophore. Durch die Forschungsarbeit Schrettls konnte nun zum ersten Mal der Syntheseweg dieser Siderophore auf molekularer Ebene beschrieben werden und somit unterschiedliche zelluläre- und krankheitsrelevante Aufgaben einzelner Siderophore während einer Infektion im Mausmodell enthüllt werden. Durch eine gezielte, genetische Blockade einzelner an der Siderophorproduktion beteiligter Syntheseschritte, konnte gezeigt werden, dass Siderophore für die Infektiosität dieses Pilzes essentiell sind. Da der Mensch keine Siderophore bildet, bietet das Siderophorsystem einen neuen Ansatzpunkt für die Entwicklung fortschrittlicher Therapien gegen Pilzerkrankungen.

Mag. Dr. Dr. Markus Schrettl, geboren 1973 in Kufstein, studierte an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck Mikrobiologie und schloss sein Diplomstudium 2000 mit Auszeichnung ab. Nach einem Doktoratsstudium an der Sektion für Molekularbiologie des Innsbrucker Biozentrums unter der Betreuung von Prof. Hubertus Haas („Characterization of siderophore-mediated iron-uptake in Aspergillus fumigatus”) widmete sich Markus Schrettl in seinem zweiten PhD-Studium der Biosynthese von Siderophoren und deren Bedeutung für die Virulenz von Schimmelpilzen.

Die Forschungsarbeiten Dr. Schrettls wurden bereits mehrfach mit Wissenschaftspreisen ausgezeichnet, u.a. mit dem Prof. Ernst Brandl Preis. Der junge Wissenschafter war Stipendiat am Institut Pasteur in Paris sowie am Department of Biology / National University of Ireland und forscht jetzt im Rahmen eines PostDoc-Stipendiums an der Sektion für Molekularbiologie (Direktor Univ.-Prof. Peter Loidl) im Team von Univ.-Prof. Hubertus Haas.