Wie sich Bakterien gegen Viren verteidigen

Der Mikrobiologe Rotem Sorek erhält für die Erforschung bakterieller Verteidigung gegen Viren den mit 1,5 Millionen Euro dotierten Max-Planck-Humboldt-Forschungspreis 2023. Die Summe ermöglicht ein Forschungsprojekt, das der Wissenschaftler vom israelischen Weizmann Institute of Science in Zusammenarbeit mit Jörg Vogel vom Helmholtz-Institut Würzburg und Veit Hornung von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München aufnehmen wird. Gemeinsam wollen die Forscher Schlüsselmechanismen des bakteriellen und des menschlichen Immunsystems untersuchen. Das Geld fließt dabei je zur Hälfte nach Würzburg und München.

Zum Hintergrund: Die Verteidigung gegen Krankheitserreger oder gefährliche Fremdstoffe ist für alle Lebewesen sehr wichtig. In ihrer Umwelt sind sie ständig verschiedenen Einflüssen ausgesetzt, die ihr Überleben bedrohen können. Komplexere Lebewesen wie der Mensch haben daher im Laufe der Evolution aus einem Netzwerk von Verteidigungsmechanismen ein umfangreiches Immunsystem entwickelt. Aber auch Bakterien besitzen eine Art Immunsystem, mit dem sie sich gegen Viren verteidigen, sogenannte Phagen.

Wenn diese Phagen Bakterien infizieren, schleusen sie ihr Erbgut in die Mikroben ein. Die massenhafte Vermehrung der Viren führt schließlich zum Tod der Bakterienzellen. Wie Bakterien die Phagen abwehren, ist nicht nur für die Grundlagenforschung interessant. Das Wissen lässt sich vielfältig einsetzen. So wird beispielsweise das CRISPR-Cas System, mit dem sich Bakterien gegen eindringende Viren verteidigen, als „Genschere“ in der Gentechnik eingesetzt und weiterentwickelt.

Wie Bakterien Viren abwehren

Rotem Sorek hat entdeckt, dass die Abwehrmechanismen von Bakterien weit über das CRISPR-Cas-System hinausgehen. Im Erbgut tausender verschiedener Bakterien hat er systematisch nach Phagen-Abwehrsystemen gesucht und dabei eine Vielzahl an Verteidigungsmechanismen entdeckt, die die Bakterien wie ein Immunsystem schützen. Viele davon bilden den Ursprung für Abwehrfunktionen im menschlichen Immunsystem.

Für diese Forschungsleistungen wird Rotem Sorek nun mit dem Max-Planck-Humboldt-Forschungspreis 2023 ausgezeichnet. Der mit 1,5 Millionen Euro dotierte Preis ermöglicht exzellenten Forschenden aus dem Ausland ein Forschungsprojekt in Deutschland. Sorek wird Schlüsselmechanismen des bakteriellen und des menschlichen Immunsystems erforschen. Dafür wird er mit Jörg Vogel vom Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) in Würzburg und Veit Hornung von der Ludwig-Maximilians-Universität in München zusammenarbeiten.

Gemeinsam wollen die Wissenschaftler mithilfe der Phagenabwehr von Bakterien bislang unbekannte Verteidigungsstrategien des menschlichen Immunsystems gegen Viren aufspüren, die sich für neue Therapien von Infektionen nutzen lassen könnten. Das Preisgeld fließt dabei je zur Hälfte nach Würzburg und München. Damit können Pesonal und Verbrauchsmittel für die gemeinsame Forschung finanziert werden.

Große Freude am Helmholtz-Institut

HIRI-Direktor Jörg Vogel: „Der Max-Planck-Humboldt-Forschungspreis soll wissenschaftliche Durchbrüche befördern, und ich freue mich außerordentlich, mit dem Helmholtz-Institut Würzburg Teil davon zu werden. Dass wir als Partnereinrichtung ausgewählt wurden, zeigt, dass unser Institut weltweit ganz vorne mitspielt. Aber nicht nur unsere Forschung an der Schnittstelle von RNA- und Infektionsbiologie wird profitieren. Auch der Wissenschaftsstandort Würzburg erhält neue Impulse für seine internationale Vernetzung und Sichtbarkeit.“

Über den Preis

Die Max-Planck-Gesellschaft und die Alexander von Humboldt-Stiftung verleihen den mit 1,5 Millionen Euro dotierten Max-Planck-Humboldt-Forschungspreis an eine Forscherin oder einen Forscher aus dem Ausland. Die Auszeichnung wird durch 80.000 Euro als persönliches Preisgeld ergänzt.

Im Fokus stehen Persönlichkeiten, deren Arbeiten sich durch herausragendes Zukunftspotenzial auszeichnen. So werden mit dem Preis besonders innovative im Ausland tätige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für zeitlich begrenzte Aufenthalte an einer deutschen Hochschule oder Forschungseinrichtung gewonnen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert den Preis.

Der Preis wird jährlich abwechselnd auf den Gebieten der Natur- und Ingenieurwissenschaften, der Lebenswissenschaften und der Geistes-, Sozial- und Humanwissenschaften vergeben.