Die Reifung blutbildender Zellen

Wer ein erhöhtes Blutungsrisiko hat, kann in verschiedenen medizinischen Situationen, etwa nach einer schweren Verletzung oder vor einer großen Operation, auf eine Blutplättchentransfusion angewiesen sein, um Blutungen oder einen übermäßigen Blutverlust zu verhindern. Vor allem Krebspatientinnen und -patienten sind auf Thrombozytenspenden angewiesen, da die Therapien die Blutzellenbildung häufig stören.

Der demografischen Alterung und steigenden Zahl an Krebspatienten steht jedoch eine sinkende Verfügbarkeit von Blut- und Thrombozytenspenden gegenüber, was in Zukunft zu Engpässen bei der Transfusion von Thrombozytenkonzentraten führen dürfte. Dieses Ungleichgewicht stellt auch in Deutschland eine drängende Herausforderung für die Gesundheitssysteme dar.

Wie lässt sich die Blutplättchenproduktion verbessern?

Der Biologe Dr. Zoltan Nagy könnte mit seiner neuen Forschungsgruppe, deren Aufbau von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Emmy-Noether-Programms mit mehr als 1,7 Millionen Euro über sechs Jahre gefördert wird, zur Lösung beitragen. Der Titel seines Forschungsvorhabens: „Einzelzell-basierte Kartierung der Megakaryozytenentwicklung.“

Die Megakaryozyten gehören mit bis zu 0,1 mm zu den größten Zellen des menschlichen Organismus und sind für die Produktion der Blutplättchen verantwortlich. „Die effiziente Herstellung von Blutplättchen im Labor wird durch unser begrenztes Verständnis des Reifungsprozesses behindert, durch den sich Vorläuferzellen im Knochenmark in voll entwickelte Blutplättchen bildende Megakaryozyten verwandeln“, schildert Nagy die Ausgangslage.

Und genau hier setzt Nagys Emmy-Noether-Forschungsgruppe an. Sie will die Schlüsselfaktoren und molekularen Mechanismen untersuchen, welche die Entwicklung der Megakaryozyten steuern. Dazu analysiert Nagy mit seinem Team, das derzeit aus den Promovierenden Gabriel H. M. Araujo und Maximilian Englert besteht, mittels Einzelzell-RNA-Sequenzierung die genetische Aktivität innerhalb einzelner Zellen in verschiedenen Reifungsstadien.

Darüber hinaus wollen die Nachwuchswissenschaftler durch Genmanipulationsexperimente in bestimmte Gene eingreifen, um deren Rolle bei der Reifung von Megakaryozyten zu beobachten und so potenzielle neue Angriffspunkte für Interventionen zur Verbesserung der Blutplättchenproduktion zu finden.

Außergewöhnliches Forschungsumfeld in Würzburg

„Ich bin meinen Kolleginnen und Kollegen sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene sehr dankbar für ihre unschätzbare Unterstützung und Zusammenarbeit, die wesentlich zum Erfolg dieses Förderantrags beigetragen hat", betont Zoltan Nagy. Der 38-Jährige fährt fort: „In Würzburg habe ich ein außergewöhnliches Forschungsumfeld mit zahlreichen vielversprechenden Möglichkeiten gefunden, die von großem Nutzen für den Fortschritt meines Forschungsprogramms sind. Dazu gehört das kürzlich gegründete hochmoderne Single-Cell Center Würzburg des Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI), das die Entwicklung unserer Methode mit einem Seed Grant unterstützt hat. Außerdem freue ich mich darauf, gemeinsam mit den Teams der Würzburger Thrombozytengruppe und des Rudolf-Virchow-Zentrums für Integrative und Translationale Bildgebung /RVZ) innovative Ansätze in der Megakaryozytenforschung zu entwickeln.“

Professor Bernhard Nieswandt, Direktor des Instituts für Experimentelle Biomedizin des Universitätsklinikums Würzburg, gratuliert Zoltan Nagy ganz herzlich zu seiner außergewöhnlichen Leistung: „Die Einwerbung des renommierten Emmy-Noether-Stipendiums zeigt die außergewöhnliche Qualität der Forschung von Dr. Nagy und unterstreicht das günstige Umfeld der Würzburg Platelet Group, in dem sich talentierte junge Wissenschaftler entfalten können.“

Über Zoltan Nagy

Nach seinem Biologiestudium in Szeged, Ungarn, begann Zoltan Nagy ein Praktikum bei der Würzburg Platelet Group, wo seine Faszination für Blutplättchen geweckt wurde. Er schloss seinen PhD am University College Dublin, Irland, unter der Leitung von Dr. Albert Smolenski ab.

Während seiner Postdoc-Ausbildung im Labor von Professor Yotis Senis an der Universität Birmingham, Großbritannien, führte Nagy innovative Forschungsarbeiten zur Biologie der Blutplättchen und Megakaryozyten durch, die zu bedeutenden Fortschritten auf diesem Gebiet beigetragen haben. Er konzentrierte sich auf Proteine, die eine zentrale Rolle bei der Produktion und Funktion von Blutplättchen spielen, und führte fortschrittliche Methoden zur Untersuchung dieser Zellen ein.

Im Jahr 2019 wechselte der Forscher in die Arbeitsgruppe von Professor Bernhard Nieswandt in Würzburg und begann mit Unterstützung der PostDoc-Plus-Förderung der Graduate School of Life Sciences mit dem Aufbau eines eigenständigen Forschungsprogramms zu Megakaryozyten. Seine Forschungsaktivitäten weiteten sich weiter aus, als er 2021 die Rolle des Projektleiters im DFG-geförderten Transregio/Sonderforschungsbereich 240 „Platelets“ übernahm, wo er maßgeblich zur Etablierung von Einzelzell-RNA-Sequenzierungsmethoden zur Untersuchung von Megakaryozyten beitrug. Diese Entwicklungen und Fortschritte bilden die solide Grundlage für sein aktuelles Programm.