"Es ist eine große Herausforderung, neue Antibiotika zu entwickeln"

Die Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier über die Zunahme von Antibiotikaresistenzen, ihre Forschung über Grenzen hinweg und darüber, warum die Humboldt-Professur so wichtig ist. Ein Interview mit bmbf.de

Emmanuelle Charpentier

Die französische Infektionsforscherin Emmanuelle Charpentier gehört zu den Trägern der Humboldt-Professur, mit der weltweit führende und im Ausland tätige Forscher ausgezeichnet werden. Wie geben Bakterien Antibiotikaresistenzen weiter? Wie steuern sie ihre Verteidigung gegen das Immunsystem und passen sich an Umweltbedingungen an? So lauten die Forschungsthemen von Emmanuelle Charpentier.

Frau Charpentier, Sie erhalten die Humboldt-Professur, eine der begehrtesten Forschungsauszeichnungen in Deutschland. Was bedeutet das für Ihre Arbeit?

Die Humboldt-Professur macht es Forschern mit internationalem Profil möglich, an Universitäten und Forschungseinrichtungen in Deutschland zu arbeiten. Das ist einzigartig in Europa. Auch ich erhalte in den ersten fünf Jahren nach meinem Wechsel nach Deutschland eine großzügige Förderung.  So kann ich mich und meine Arbeit leichter in das deutsche Forschungs- und Förderungssystem integrieren. Für einen mobilen Forscher ist das sonst sehr zeitraubend.  

Sie forschen über Grenzen hinweg?

Natürlich. Durch die Humboldt-Professur kann ich dazu beitragen, mehrere Forschungsstätten eng zu verknüpfen: das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI), das Twincore, die Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und das Laboratory for Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS) an der Umeå University – das bereits ein Partner des European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg ist.  So entstehen neue internationale Kooperationen.  Wissenschaftler, Ärzte und Wirkstoff-Entwickler in mehreren Ländern arbeiten zusammen.

Woran forschen Sie?

Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig leite ich die Abteilung "Regulation in der Infektionsbiologie". Wir interessieren uns für Mechanismen von Bakterien, die eine Rolle im Infektionsprozess spielen. Dazu zählen Mechanismen, mit denen Erreger  den Transfer von Genen verhindern, der menschlichen Immunabwehr entkommen, sich an den Wirt anpassen, überleben und Krankheiten hervorrufen. Um es noch genauer zu sagen: Wir untersuchen, wie  bestimmte regulatorische Proteine und kleine regulatorische RNAs  im Infektionsverlauf wirken und funktionieren. Insbesondere erforschen wir klinisch relevante bakterielle Erreger, und zwar die Gruppe der gram-positiven Keime. Als Modellorganismus dienen uns hauptsächlich Streptokokken, vor allem Streptococcus pyogenes. Dieser humanpathogene Keim ruft schwere akute und chronische Infektionen hervor.

Warum ist diese Forschung so wichtig?

Seit den frühen neunziger Jahren beobachten wir eine alarmierende Zunahme multiresistenter Bakterien-Stämme, die gegen mehrere Antibiotika unempfindlich sind. Antibiotikaresistenzen nehmen also zu . Das schränkt die Möglichkeiten der effektiven Behandlung vieler Infektionen stark ein, besonders in schweren Fällen. Wir brauchen dringend neue, innovative Strategien zur Bekämpfung von Infektionen! Es ist eine große Herausforderung, neue Antibiotika und neue Anti-Infektiva zu entwickeln. Dieses Ziel muss hohe Priorität haben – nicht zuletzt, weil Infektionskrankheiten nach wie vor die zweithäufigste Krankheitsform weltweit darstellen. Wenn wir nun Regulationsprozesse in der Infektionsbiologie besser verstehen, könnten wir alternative Angriffspunkte und bisher unbekannte molekulare Signalwege entdecken. Dies ist eine Grundvoraussetzung, um neue präventive und therapeutische Strategien zur Bekämpfung klinisch relevanter Keime zu entwickeln.

An ihren beruflichen Stationen in Frankreich, den Vereinigten Staaten, Österreich und Schweden haben Sie an renommierten Einrichtungen wie dem Institut Pasteur und der Rockefeller University geforscht. Was schätzen Sie am Forschungsstandort Deutschland?

Ich finde es wichtig, mich zunächst auf die Grundlagenforschung zu konzentrieren und die dort gewonnenen Erkenntnisse anschließend in die klinische Anwendung zu übertragen. Daher freue ich mich besonders über die Möglichkeit, diesen translationalen Aspekt meiner Arbeit am Twincore, der MHH und am HZI voranzubringen. In diesen Zentren gibt es einzigartige Bedingungen, um die Forschungsergebnisse vom Labor in die Anwendung am Krankenbett zu überführen. Grundlagenforscher und Kliniker arbeiten eng zusammen. In diesem Rahmen habe ich bereits einige Kooperationen gestartet, um unsere jüngste Entdeckung des CRISPR-Cas9-Systems in relevanten Modellsystemen der Infektionsbiologie und menschlicher Erbkrankheiten zum Einsatz zu bringen.

Sie sprechen vom CRISPR-Cas9-System. Was ist das?

Kürzlich haben wir die molekularen Mechanismen des RNA-abhängigen CRISPR-Cas9-Systems in Bakterien entdeckt. Das ist sozusagen das Immunsystem von Bakterien.  Wir konnten zeigen, dass es als neuartiges, effizientes, vielseitiges und einfach anwendbares Werkzeug für die Gentechnologie genutzt werden kann. Mit seiner Hilfe können Genome der verschiedensten Organismen und Zellen verändert werden. Es besteht ein hoher Bedarf an solchen neuen Technologien, um Infektionsmodelle in Zellen und Versuchstieren zu entwickeln. Unsere Entdeckung ist für die Gentherapie und die regenerative Medizin sehr wichtig. Auch eine Behandlung von Viruserkrankungen wie HIV, Erbkrankheiten oder Krebs könnte in Zukunft damit möglich sein.  Ganz nebenbei ist sie ein perfektes Beispiel dafür, wie aus einem Projekt in der Grundlagenforschung Anwendungsmöglichkeiten in Biotechnologie und Biomedizin entstehen können. Unser Erfolg zeigt, wie essentiell mikrobiologische Grundlagenforschung ist. Sie ermöglicht es den Wissenschaftlern, riskantere Wege einzuschlagen oder auch Richtungen, die weniger klar definiert sind.  Denn gerade dort werden viele Entdeckungen gemacht.

Welchen Stellenwert hat in Deutschland die Infektionsforschung?

Die Infektionsforschung ist in Deutschland in den vergangenen Jahren immer wichtiger geworden, was auf die gezielte Förderung durch das Bundesforschungsministerium zurückzuführen ist. In diesem Zuge wurde das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) gegründet, das mehr als 150 Wissenschaftler an sieben Standorten zusammenbringt. Ein wichtiger Standort ist Braunschweig-Hannover. Diese gemeinsame Infrastruktur macht die Infektionsforschung in Deutschland für mein Team besonders attraktiv.