Die Welt mit all ihren Möglichkeiten liegt aufstrebenden Forscherinnen und Forschern zwar zu Füssen, doch gewisse Grenzen sind vorhanden: Ein globales Netzwerk erschliesst sich nicht von alleine, Forschungsbudgets dürften stets noch ein wenig grösser sein. Viele internationale Organisationen bieten deshalb Förderprogramme an, die aufstrebende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterstützen. EMBO ist eine solche Organisation. Die European Molecular Biology Organization fördert in ihrem Young Investigator Programme unabhängige Forschende. Wer seit höchstens vier Jahren eine eigene Forschungsgruppe im Gebiet der Molekularbiologie leitet und mindestens ein wissenschaftliches Paper als Letztautor veröffentlicht hat, kann sich um das dreijährige Förderprogramm bewerben. Aus 123 Bewerbungen hat die EMBO dieses Jahr 17 Forschende, darunter vier Frauen, als «Young Investigators» in ihr Programm aufgenommen. Drei davon sind an der ETH Zürich tätig: Romeo Ricci am Institut für Zellbiologie, Daniel Gerlich und Patrick Meraldi am Institut für Biochemie.

Wie die Zelle die Chromosomenverteilung reguliert

Patrick Meraldi und seine Gruppe untersuchen die Mechanismen, mit denen die Chromosomensätze bei der Zellteilung, der sogenannten Mitose, auf die beiden Tochterzellen aufgeteilt werden. Sie wollen herausfinden, welche Kräfte während der Mitose wirken und wie diese reguliert und kontrolliert werden. Sie gehen auch den Fragen nach, welche Konsequenzen eine fehlerhafte Verteilung der Chromosomen mit sich bringt und wie die Zelle diese Fehler zu verhindern versucht.

Da 80 Prozent aller Krebszellen eine chromosomale Instabilität aufweisen, liegt der Verdacht nahe, dass eine fehlerhafte Chromosomenverteilung bei der Mitose zur Entstehung von Krebs beiträgt. Meraldis Gruppe legt einen besonderen Schwerpunkt auf die Kinetochoren; die Proteinstrukturen, die die Ausrichtung und Bewegung sowie die Teilung der Chromosomen kontrollieren. Die zentralen Fragen sind, wie die Kinetochoren aufgebaut sind und wie sie funktionieren.

Wie der Körper eine fehlerfreie Zellteilung garantiert

Erst nachdem die Chromosomen geteilt wurden, kann die sogenannte Zytokinese stattfinden, die eigentliche Teilung der Zellsubstanz. Daniel Gerlichs Forschungsgruppe versucht zu verstehen, wie diese beiden Prozesse miteinander koordiniert werden. Denn während dieser Vorgänge passieren immer wieder Fehler, die zum Zelltod und in seltenen Fällen zu Krebs führen können.

Gerlich und seine Gruppe suchen nach Mechanismen, die eine fehlerfreie Zellteilung garantieren können. Mit dem Ziel, sie später manipulieren zu können, beobachtet und analysiert die Gruppe diese Mechanismen in lebenden Zellen. Dazu entwickelt Gerlich Methoden zur automatischen Bildgenerierung mit Hilfe eines Lichtmikroskops und zur computergesteuerten Bildanalyse. Die Software programmiert die Forschungsgruppe zu einem grossen Teil selber. Was die Hardware angeht, greifen sowohl Gerlich als auch Meraldi auf die Infrastruktur des Lichtmikroskopie-Zentrums der ETH zurück.

Wie ein hyperaktives Enzym Diabetes verursacht

Ähnlich wie seine beiden Kollegen untersucht Romeo Ricci, wie Prozesse innerhalb der menschlichen Zelle Krankheiten auslösen können. Er und seine Gruppe untersuchen, wie eine Zelle auf äussere Einflüsse, sogenannten Stress, reagiert – und welche Folgen das Ausbleiben einer Stressantwort hat. Eine solche Antwort ist die Insulinausschüttung der Betazellen in der Bauchspeicheldrüse, die den Blutzuckerspiegel reguliert. Bei fettleibigen Personen vergrössern und vermehren sich die Betazellen und produzieren immer mehr Insulin, womit sie wiederum einem konstanten Stress ausgesetzt sind und schliesslich kollabieren. Der Körper ist dann oft nicht mehr fähig, eigenes Insulin zu produzieren, und wird diabetisch. Das Enzym, das die Menge des auszuschüttenden Insulins reguliert, arbeitet im menschlichen Körper zu restriktiv. Versuche von Riccis Gruppe haben gezeigt, dass Mäuse, die nicht über dieses Enzym verfügen, deutlich mehr Insulin ausschütten und keinen Diabetes entwickeln. Ricci und seine Gruppe wollen diese Erkenntnisse nun auch auf andere Organe anwenden.

Zugang zu einem internationalen Netzwerk

Das EMBO Young Investigators Programme bewertet, was Gruppenleiter in den ersten Jahren ihrer Karriere geleistet haben. «Diese Auszeichnung widerspiegelt die Qualität unserer Forschung», sagt Patrick Meraldi, «und die dreijährige Dauer des Programms ermöglicht auch langfristigere und risikoreichere Projekte.»

Die drei Forscher sind sich einig: Die insgesamt 45‘000 Euro sind nur ein kleiner Batzen, verglichen mit dem Gesamtbudget, worüber die Forschungsgruppen verfügen. Trotzdem sei der Nutzen dieses Geldes nicht zu verachten, sagen sie. Der grosse Vorteil liege nämlich darin, dass sie das Geld sehr flexibel einsetzen können. «Flexibles Geld ist in einer Forschungsgruppe stets Mangelware und deshalb sehr wertvoll», sagt Daniel Gerlich.

Ausserdem erhöhe diese Auszeichnung allgemein die Chancen im Wettbewerb um Forschungszuschüsse, sagt Romeo Ricci. Den grössten Nutzen des Programms sehen die drei im Zugang zum internationalen Netzwerk hochkarätiger Molekularbiologen. Zudem kommen sämtliche Young Investigators an den jährlichen Treffen sowie an den von EMBO finanzierten Workshops zusammen. «Der Austausch zwischen den jungen Gruppenleitern ist der Hauptgedanke des Programms», fasst Gerlich zusammen. Das 1999 gegründete Programm hat bisher über 200 Young Investigators hervorgebracht.