RUBENS Nr. 147 - 1. Dezember 2010
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Ein Mann von UnBÄndiger Neugier

Emre Baar bekÄmpft die Ausbreitung von Krankheiten mit Hilfe der Zellbiologie

Er forscht in Havard, um an der RUB zu promovieren. Vor allem aber kämpft er gegen tödliche Krankheiten: Emre Baar möchte mit Hilfe von RNA-Molekülen die Ausbreitung von Krankheiten wie Brustkrebs und Aids stoppen. Es gibt aber noch viel mehr über den jungen Mann zu erzählen, der von Bochum nach Boston gegangen ist.

“Zunächst fiel es mir schwer mich zu entscheiden, was ich machen wollte”, sagt der Postdoc-Forscher Emre Başar, während er auf einem Labortisch in Professor Judy Liebermans Labor im Immune Disease Institute (Institut für Immunkrankheiten) der Harvard Medical School sitzt. Kein Wunder, dass Başar, der bereits den Abschluss in Medizin hat und zurzeit an der Erlangung des Doktorgrades arbeitet, „an vielen Dingen interessiert“ war, „insbesondere an Medizin, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften.”

Vielsprachig


Başar, der in Istanbul geboren ist und eine bilinguale, französischsprachige Schule in Bochum besucht hat, beherrscht fließend Deutsch, Französisch, Englisch und Türkisch. Daneben kann er auch Latein lesen und schreiben. Derzeit versucht er zu verstehen, wie siRNAs als Wirkstoff gegen HIV und Brustkrebs genutzt werden können. Seine globale, integrative Herangehensweise an die Forschung und das Leben hilft ihm Beziehungen innerhalb der Wissenschaft in Harvard und darüber hinaus zu knüpfen.

Başar schloss sein Medizinstudium an der Ruhr-Universität Bochum in Deutschland ab und hat sich letztlich für das Fach Medizin entschieden, weil es - wie er sagt - ein so weites Wissensspektrum umfasst. „Das Medizinstudium beginnt mit Biochemie und Physiologie, aber es beinhaltet auch klinische und praktische Komponenten“, sagt er. „Nicht nur muss man viel über Pathobiologie wissen, sondern auch  MRT-Bilder (magnetresonanztomographische Bilder) interpretieren können, eine Naht an der Haut anbringen und wissen, wie man mit einem Patienten spricht. Medizin verfügt über so unglaublich weitläufige Interaktionsebenen und Wissensgebiete“, schwärmt er.

Başars Entscheidung ein Medizinstudium aufzunehmen, wurde sehr stark durch seinen Vater beeinflusst, einen Professor für Bauingenieurwesen und „Computational Mechanics“, der im Jahr 2002 verstarb. „Mein Vater war ein herausragender Wissenschaftler und Lehrer, der sich wahrhaft um Menschen sorgte und seine Bildung dazu nutzte das Leben anderer zu verbessern“, sagt Başar. Für ihn selbst, den begabten „Networker“ mit Hang zum Reisen, bot die Medizin eine Möglichkeit neue Welten - sowohl intellektuell als auch physisch - zu erkunden, indem er in die Fußstapfen seines Vaters trat, um anderen zu helfen.

Studium an der Ruhr-Uni


Başar begann sein Studium an der Ruhr-Universität Bochum mit einem Vollstipendium der „Studienstiftung des Deutschen Volkes“, deren erklärtes Ziel es ist eine interdisziplinäre und internationale Weltsicht unter ihren Stipendiaten zu fördern.

Während seines Medizinstudiums in Bochum absolvierte Başar eine Reihe von Famulaturen und klinischen Rotationen weltweit. Eine der prägendsten Erfahrungen machte er während eines Praktikums in einer Privatklinik in Istanbul. „Einen ersten echten Einblick in die klinische Medizin erhielt ich zu Beginn meines Medizinstudiums: Ich arbeitete am Deutschen Krankenhaus in Istanbul, als die Stadt von einem schweren Erdbeben heimgesucht wurde. Ich glaube, dass damals etwa 20.000 Menschen starben. Und aufgrund des Chaos, das durch das Erdbeben ausgelöst worden war, musste ich helfen“, erzählt Başar. „Ich hatte die Chance nicht nur zu assistieren, sondern auch an OPs mitzuwirken, was ungewöhnlich ist nach nur einem Jahr als Medizinstudent.“

Başar war überrascht, wie sehr er die klinische Atmosphäre genoss. „Am Anfang meines Medizinstudiums dachte ich, dass ich mehr an Biologie oder Biochemie interessiert wäre. Ich hätte gar nicht vermutet, dass ich die klinischen Aspekte so sehr mögen würde, vor allem die OPs und den ständigen Kontakt zu Patienten“, sagt er. „Aber interessanterweise gefiel mir dieser Aspekt schließlich sogar am meisten.“

Famulaturen weltweit


Zusätzlich zu seinem Auslandsstudium in der Türkei absolvierte Başar eine Famulatur am Imperial College in London, eine Trainingsmaßnahme an der Hochgebirgsklinik in Davos (Schweiz) und ein klinisches Praktikum im „Neurointensive Care Unit“ am Massachusetts General Hospital in Boston. Başar genoss das Leben in Boston so sehr, dass er nach Abschluss seines Medizinstudiums dorthin zurückkehrte. „Ich wollte gerne eine Zeitlang in der biomedizinischen Forschung tätig sein, und ich wusste, dass ich nach Harvard zurückkehren würde, um meine Promotion mit einem Postdoc zu kombinieren. Es musste Harvard sein, denn der Zugang zu Kliniken und auch zur Biotech-Industrie in Boston ist absolut einmalig auf der Welt“, betont Başar. „Überdies ist Boston eine sehr internationale City, was mir sehr gefällt.“

Im Mai 2005 begann Başar ein Forschungsprojekt am Brigham and Women’s Hospital (BWH), um an der Optimierung eines bestehenden Impfstoffs gegen Anthrax zu forschen. Obwohl sich die Komponente des Impfstoffs, die er testete, als minderwertig gegenüber dem bestehenden Impfstoff erwies, stuft Başar diese Zeit als sehr wichtig für seine Karriere ein, weil er viel über Forschungstechniken, die in der Biochemie und Immunologie entscheidend sind, gelernt hat.

„Ich wurde immer vertrauter damit, was es heißt, Forschung zu betreiben“, sagt Başar. „Während meines Medizinstudiums hatte mein Schwerpunkt eher auf OPs gelegen, so dass mir mein Forschungsprojekt am Brigham schließlich dabei half Forschungstechniken zu erlernen und ein Gefühl dafür zu entwickeln, was in der Wissenschaft wichtig ist und welche Trends in diesem Gebiet entstehen“, sagt er. „Während meiner Zeit am BWH fing ich an Interesse für RNA-Interferenz (RNAi) und deren praktische Umsetzung in der anwendungsbezogenen Forschung zu entwickeln.“

Run auf RNA

Başar vergleicht das gegenwärtige wissenschaftliche Interesse an RNAi mit der Aufregung, die die Entwicklung der Gentherapie vor zwei Jahrzehnten auslöste. “Craig Mello und Andrew Fire erhielten den Nobelpreis dafür, dass sie den Mechanismen der RNA-Interferenz auf die Spur gekommen sind, und das nur acht Jahre nach ihrer bahnbrechenden Entdeckung! Normalerweise dauert es Jahrzehnte, bis man einen Nobelpreis bekommt; RNAi jedoch ist eine dermaßen wichtige Technologie, dass sie bereits kaum zehn Jahre nach ihrer Entdeckung die biomedizinische Forschung revolutioniert hat“, betont Başar.

Laut Başar können sowohl die Gentherapie als auch RNAi dazu genutzt werden die Genexpression zu regulieren. „Während die Gentherapie auf die DNA im Zellkern der Zelle abzielt, beinflusst RNAi eine Zelle nur auf der messenger-RNA-Ebene, was eleganter und sicherer ist, da die Erbinformation der Zelle unberührt bleibt“, sagt er.

Başar erklärt, dass Gene in der DNA kodiert sind und anschließend in messenger-RNA umgeschrieben werden, die wiederum in Proteine übersetzt werden. Da Proteine eine Schlüsselrolle bei der Regulierung aller Arten von Zellprozessen spielen, können Defekte in deren Funktion oder Regulierung zu Krankheiten führen. „Im Fall von AIDS, zum Beispiel, sind es die Immunzellrezeptoren CD4 und CCR5, die eine entscheidende Rolle bei der Übertragung des HIV-Erregers spielen“, weiß Başar. Er erklärt, dass sowohl die CD4 als auch CCR5 Proteine sind, die die Bindung der Viren an die Zellmembran vermitteln und es dem HI-Virus somit ermöglichen in Immunzellen einzudringen und diese zu infizieren.

Gegen AIDS und Krebs

Eine Möglichkeit RNA-Interferenz auszulösen besteht laut Başar darin, sogenannte „small interfering RNAs“ (siRNAs) in eine Zelle einzuführen. Sobald diese im Zytoplasma der Zielzelle angekommen sind, binden sich siRNAs an ihre komplementäre messenger-RNA. Daraufhin wird die messenger-RNA enzymatisch zerlegt und zerstört, sagt er. „Wenn man Zellen mit siRNAs behandelt (transfiziert), die auf den CCR5-Co-Rezeptor abzielen, wird RNAi die Expression dieses Rezeptors drastisch herunter regulieren”, betont er, und in der Konsequenz wird der HIV-Erreger keine Andockstellen auf der Zellmembran finden, um in die Zelle zu gelangen. “Wenn man den CCR5-Rezeptor ausschaltet, ist das Tor verschlossen, durch das das HI-Virus in die Zielzelle gelangt” ,sagt Başar.

Im Lauf seiner Arbeit am BWH entwickelte Başar ein Interesse an der Nutzung von RNAi, um gegen AIDS und Krebs vorzugehen. “Ich begann damit, mich nach einem Labor umzusehen, das RNAi mit HIV- oder Krebsforschung kombiniert”, sagt Başar. Im Verlauf desselben Jahres traf Başar bei einem HIV-Symposium auf Lieberman, eine Professorin am Immune Disease Institute der Harvard Medical School, und war fasziniert von ihrer Arbeit. Liebermans Labor beschäftigt sich mit verschiedenen Möglichkeiten RNAi zu nutzen, um Wirkstoffe für die Prävention und die Behandlung von Krebs und Virusinfektionen wie HIV herzustellen. Tatsächlich war Liebermans Team weltweit das erste, das erfolgreich siRNAs verwendet hat, um die sexuelle Übertragung von Herpes Simplex Viren in Mäusen zu verhindern.

2006 schloss sich Başar Liebermans Team an, und sein erstes Forschungsprojekt konzentrierte sich auf die Entwicklung eines siRNA-basierten topischen Mikrobizids - mit dem Ziel die vaginale Übertragung von HIV in Mäusen zu verhindern. Als Ergebnis dieser Forschungsarbeiten haben Başar und seine Kollegen zwei vielversprechende, auf RNAi-Technologie basierende Strategien entwickelt, die sie bald publizieren wollen.

Başar verwendet nun das Wissen, das er durch die Arbeit an siRNA-basierten HIV-Mikrobiziden erworben hat, zur Entwicklung neuer Methoden, um siRNAs in Brustkrebsstammzellen zu schleusen. Gleichzeitig hat er ein Interesse daran entwickelt zu verstehen, auf welchen Wegen siRNAs innerhalb der Zelle zu ihren Zielorten gelangen.

„Obwohl RNA-Interferenz einen aufregenden neuen Ansatz für die Entwicklung von Wirkstoffen bietet, besteht ein Haupthindernis für die therapeutische Nutzung von siRNAs nach wie vor darin siRNAs in die jeweiligen Zielzellen zu befördern“, sagt Başar. „Die große Frage im Kontext von RNAi ist: Wie kann man siRNAs in die verschiedenen Zielzellen befördern? Und wie kann man sicherstellen, dass sich siRNAs nach ihrer Aufnahme in die Zellen ins Zytoplasma begeben, um dort ihre Funktion entfalten zu können?“

Viel komplexer als erwartet


Başar denkt, dass diese mechanistischen Fragestellungen ihn und andere Forscher noch lange beschäftigen werden. „Wie binden sich siRNAs an die Zelle, wie werden sie von der Zelle aufgenommen, und wie sieht ihr Schicksal aus, sobald sie in die Zelle gelangt sind? Es gibt da so viele Fragen“, sagt er.  „Vor einigen Jahren noch konnte ich nicht verstehen, wie ein Wissenschaftler ein ganzes Jahrzehnt damit zubringen kann, sich auf die Entschlüsselung eines biologischen Mechanismus´ zu konzentrieren, denn als Arzt war mein Augenmerk stets auf anwendungsbezogene  Forschung gerichtet”, betont er. “Jetzt bin ich selbst ein Wissenschaftler geworden, der sich für die Mechanismen interessiert, die dem Transport von siRNAs innerhalb der Zellen unterliegen.”

Başar sagt, dass biologische Prozesse im Zusammenhang von HIV und Krebs viel komplexer sind, als er sich anfänglich vorgestellt habe: „Deshalb muss man das Wissen vieler Forscher kombinieren, um das Optimum aus der Wissenschaft herauszuholen.” Başar glaubt, dass das Brückenbauen und die Verbesserung der Kommunikation zwischen Wissenschaftlern genauso wichtig ist wie die Forschung selbst.

“Die Wissenschaft hat einen schlechten Ruf, weil sie nicht nach außen dringt, kein „Networking“ betreibt und nicht aus dem Labor hinaustritt“, sagt Başar. „Heutzutage erfordert biomedizinische Forschung ein hohes Maß an Spezialisierung, die sehr kostenaufwändig ist. Daher ist es wichtig im Team mit anderen zu arbeiten, um an deren Wissen teilzuhaben und von den speziellen Fertigkeiten zu profitieren, die sich Forscher über Jahre hinweg angeeignet haben“, weiß er.

Soziale Brücken

Im Rahmen seiner Bemühungen soziale Brücken innerhalb Harvards zu bauen fungierte Başar zwei Jahre lang als einer der beiden Vorsitzenden der „Harvard Medical School Postdoctoral Association“, wo er eine Reihe von Networking-Veranstaltungen organisierte. 2008 tat er sich auch mit deutschen Kommilitonen zusammen, um die erste deutsche Harvard-Konferenz zu organisieren, an der sogar Frank-Walter Steinmeier, der damalige deutsche Außenminister, als Hauptredner teilnahm.

Başar hat das Knüpfen von Kontakten über das Labor hinaus ausgedehnt, indem er Partner der StartUp-Firma InterNations wurde, der ersten und weltweit größten internationalen Online-Community, deren Ziel es ist „Exilanten“ und andere global motivierte Menschen zusammenzuführen. Başar bemüht sich regelmäßig InterNations-Events in Boston zu organisieren. “Ein internationales Netzwerk aufzubauen und Menschen zusammenzubringen ist ein inspirierendes Konzept“, sagt er.

Wissenschaft dazu zu nutzen anderen zu helfen, bleibt Başars primäre Inspiration. „Für mich als Arzt ist es aufregend an einem Wirkstoff zu arbeiten, an etwas zu arbeiten, das unmittelbar zur Heilung von Krankheiten angewandt werden kann“, sagt er. „Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass unsere Forschung und unsere Beiträge dabei helfen werden Krankheiten zu bekämpfen und die Gesundheit zu fördern. Das ist die Macht der Forschung.”

Mit freundlicher Genehmigung der Autorin Angela Alberti und der Harvard Gazette, übersetzt aus dem Englischen von Dr. Devrim Karahasan; Originaltext: http://news.harvard.edu/gazette/story/2010/08/a-man-of-endless-curiosity-2/

Devrim Karahasan, Foto: Angela Alberti | Themenübersicht