Für die Wissenschaft. Für Berlin.

David Mooney

David Mooney schaut der Natur in die Karten: Der Bioingenieur von der Harvard School of Engineering and Applied Sciences untersucht, wie die Zellen von Säugetieren auf die Signale ihrer Umgebung reagieren. Auf dieser Grundlage entwickelt der Professor für Zell- und Gewebetechnologie neuartige Biomaterialien. Als Einstein Visiting Fellow an der Berlin Brandenburg School for Regenerative Therapies gibt er wichtige Impulse im Bereich der Biotechnik, der Immunologie und der Therapie von Erkrankungen der Haltungs- und Bewegungsorgane.

 

 

»Biomaterialien statt Implantate«

Die Medizin zeichnet sich seit jeher durch recht brachiale Eingriffe in unseren Körper aus. Selbst bei lokal begrenzten Verletzungen oder Erkrankungen behandeln wir meist den ganzen Körper. Mit Bioengineering können wir das betroffene Gewebe oder Organ präzise ansteuern. So entwickeln wir gerade Verfahren, um mithilfe von Biomaterialien – im Wesentlichen sind das Plastikmaterialien – Stammzellen zielgenau an die betroffene Stelle im Körper zu transportieren, um sie zu reparieren. Für die Behandlung von Knochen experimentieren wir mit Biomaterialien, die sogar die Fähigkeit besitzen, im Körper bereits vorhandene Zellen zu „rekrutieren“, also an sich zu binden, und dorthin zu bringen, wo Knochengewebe ersetzt werden muss. Zeitpunkt, Ort und Dauer solcher Eingriffe können wir genau kontrollieren. Bioengineering gibt uns also ein Mehr an zeitlicher und räumlicher Kontrolle.

Unsere Biomaterialien sind biologisch abbaubar, sie sollen nur so lange im Körper bleiben, wie sie gebraucht werden. Um die Zellen im Körper zu „dirigieren“, müssen sie zudem kommunizieren können. Das erreichen wir auf chemischem Weg, indem wir sie Medikamente oder Moleküle ausschütten lassen, die sich an Zellen binden und deren Funktion verändern. Oder auf mechanischem Wege, denn die Zellen reagieren auch auf die Festigkeit des Materials.

Ich bin fest davon überzeugt, dass sich die Medizin von der Symptombekämpfung und der Verwendung einfacher Implantate abwenden wird. Stattdessen werden wir in der Lage sein, den Organismus zur Gewebeerneuerung zu veranlassen. Das wird eine Veränderung von unvorstellbarer Tragweite sein.

Als ich mit dieser Forschung begann, war ich fasziniert von der Idee, Gewebe durch Zellen zu erneuern und wachsen zu lassen. Aber schon bei einem der ersten Tierversuche sind die meisten transplantierten Zellen abgestorben. Nach dieser Enttäuschung kam mir allmählich die Einsicht, es könnte aussichtsreicher sein, körpereigene Zellen zu „trainieren“, anstatt Zellen zu transplantieren. Insofern hat mir dieser Rückschlag den Weg gewiesen.

Ernüchternd waren auch unsere ersten Schritte bei der Forschung an einem Impfstoff gegen Krebs. Es stellte sich heraus, dass wir damit das Wachstum der Tumoren noch beschleunigten. Doch wenn wir etwas verschlimmern können, können wir es vielleicht auch irgendwann verbessern. Ich habe mit der Zeit begriffen, dass eine negative Wirkung immer noch besser ist als gar keine. Denn das heißt auch: Wir haben Einfluss.

Video: Mirco Lomoth

Mein Projekt

“Wir erarbeiten Strategien, um unter Verwendung von Stammzellen Knochen und Muskeln zu stärken. Insbesondere entwickeln wir Biomaterialien, vielfach auf Kunststoffbasis, die dafür sorgen, dass Stammzellen eine größere Lebensdauer haben und nach dem Einbringen in den Körper besser funktionieren. Unlängst konnten wir nachweisen, dass die Steifigkeit und Fließfähigkeit dieser Biomaterialien spürbare Auswirkungen auf die Stammzellen hat. Wir untersuchen nun, ob wir Biomaterialien entwickeln können, die über die Steuerung dieser mechanischen Eigenschaften die Geweberegeneration positiv beeinflussen. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass Stammzellen die Regeneration des Skelettmuskelgewebes deutlich verbessern können, und wollen nun herausfinden, wie diese Zellen sich auf die bereits im Körper befindlichen Zellen auswirken, um das Verhalten zu koordinieren.“ 

Nachgeforscht

Machen Sie bitte kurz die Augen zu, und denken Sie an die Arbeit an Ihrem Forschungsprojekt. Was sehen Sie als Erstes?
Ich sehe einen Patienten im OP, dem gerade ein neues Biomaterial implantiert oder injiziert wird, um die Regeneration von Knochen oder Muskeln zu fördern.

Nennen Sie bitte spontan drei Dinge, die Sie mit der Person Albert Einstein verbinden!

Sein Drang, das Universum und seine Gesetze zu ergründen, seine Wertschätzung des Schöpfertums und seine Fähigkeit, den Blick über die Wissenschaft hinaus auf gesamtgesellschaftliche Probleme zu richten.

Was tun Sie morgens als Erstes, wenn Sie an Ihren Arbeitsplatz kommen, und warum?
Ich gehe meine E-Mails durch, um zu sehen, was für Manuskripte mir meine Studenten geschickt haben. Diese zu lesen und neue Daten zu erhalten ist eine der aufregendsten Seiten meiner Arbeit.

Wie sähe Ihr Forschungsprojekt aus, wenn es ein Kunstobjekt wäre?

Es ginge ein wenig drunter und drüber, denn beim Forschen würden wohl die einzelnen Komponenten unterschiedliche Richtungen verfolgen.

Welche Eigenschaften unterscheiden einen Forscher Ihrer Meinung nach von anderen Menschen?
Die Fähigkeit, Fehlschläge als notwendige Schritte auf dem Weg zur Erkenntnis zu tolerieren und sogar zu akzeptieren.

 

(April 2015)

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