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Vom ISAS nach Harvard: ein besonderer Forschungsaufenthalt während der Promotion

Dortmund, 26. Juni 2024

Mehrere Monate verzichtet die Immunologin Prof. Dr. Anika Grüneboom auf ihre zwei Doktorandinnen Darleen Hüser und Flora Weber. Seitdem die beiden Nachwuchsforscherinnen in den USA sind, wird es in der ISAS-Forschungsgruppe zwar leerer – doch wenn es nach Grüneboom geht, profitieren am Ende alle Beteiligten von diesem Forschungsaufenthalt. Sie möchte möglichst viele junge Wissenschaftlerinnen dafür begeistern, auch Mal außerhalb von Deutschland zu forschen.

Portrait von Prof. Dr. Anika Grüneboom.

Prof. Dr. Anika Grüneboom leitet die Arbeitsgruppe Bioimaging am ISAS.

© ISAS / Hannes Woidich

 

1. Sie haben sich dafür eingesetzt, dass ihre Doktorandinnen diese Auslandserfahrung sammeln können. Warum ist Ihnen das wichtig?

Grüneboom: Ich möchte meinen Mitarbeitenden grundsätzlich aufzeigen, wie die Arbeitsweisen anderer Forschungsgruppen sind. Ein Auslandsaufenthalt hilft, sich selbst zu organisieren, sich auf neue Abläufe in einer fremden Umgebung einzulassen. Außerdem ist es wichtig, sowohl das nationale, als auch das weltweite Netzwerken früh zu üben. Promovenden, die ins Ausland gehen, lernen Kooperationspartner auf einer persönlichen Ebene kennen. Die gemeinsame Zeit kann durchaus die Basis für eine lebenslange berufliche Verbindung bedeuten.

Darleen Hüser und Flora Weber stehen gemeinsam im Labor und besprechen ihre Ergebnisse. Darleen Hüser and Flora Weber stand together in the lab and discuss their results.

Darleen Hüser (links) und Flora Weber teilen sich nicht nur am ISAS ein Büro, sondern verbringen auch ihren Auslandsaufenthalt in den USA in der selben Arbeitsgruppe.

© ISAS

Ich spreche aus Erfahrung: Zu Beginn meiner Promotion habe ich zwei Wochen an der Universität Bern verbracht. Eigentlich sollte ich die Technik der Optischen Projektionstomografie erlernen, aber durch Zufall stieß ich dort auf ein Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskop. Mich machte dieses Instrument neugierig. Deshalb habe ich zusätzlich „Lightsheet“-Aufnahmen von murinen Knochen, also Knochen von Mäusen, gemacht und diese später mitgenommen. So kam ich dazu, in Essen für meine Dissertation mit dem „Lightsheet“ weiterzuarbeiten. Wer weiß, ob ich meine Leidenschaft für das „Lightsheet“ entdeckt hätte, wenn in Bern alles strikt nach Plan gelaufen wäre. Ich bin daher gespannt, mit welchen Überraschungen Darleen und Flora zurückkehren werden. 

2. Weshalb halten Sie ausgerechnet diesen Forschungsaufenthalt bei Ihrem Kollegen Prof. Dr. Phil Iannis Adamopoulos für bereichernd?

Grüneboom: Mit Prof. Dr. Phil Adamopoulos von der Havard Medical School kooperiere ich schon eine ganze Weile. Er forscht an verschiedenen Methoden und Krankheitsmodellen, die sehr gut zu den Fragestellungen meiner Arbeitsgruppe passen. Zum Beispiel ist er Experte für Arthritis-Modelle, die ich so in Deutschland noch nicht finden konnte. Es geht im Fall von Darleen und Flora also auch darum, dass die zwei beim Kollegen neue Methoden lernen. Diese neuen Erkenntnisse können sie im Idealfall künftig für ihre Doktorarbeiten bei ISAS-Forschungsprojekten anwenden. Davon profitieren am Ende nicht nur die beiden selbst, sondern auch unsere Forschungsarbeiten.

3. Können Sie sich vorstellen, selbst eine:n Gastforscher:in in Ihrem Team aufzunehmen?

Grüneboom: Selbstverständlich. Wir haben bereits regelmäßig Doktoranden von unseren nationalen Kooperationspartnern am ISAS. Meistens sind diese wenige Tage bis maximal drei Wochen hier und arbeiten im Labor mit. Es ging bei diesen Aufenthalten bisher immer in die Trainingsrichtung, das heißt um die konkreten Handgriffe an den Instrumenten. Die Gastforschenden haben meist keine oder nur wenig Imaging-Expertise und brauchen unsere Unterstützung. Bisher hatten wir hier noch keine Gastforschenden aus dem Ausland bei uns, die so intensiv wie Darleen und Flora in den USA bei uns mitarbeiten. Ich könnte mir das aber gut vorstellen, weil so eine Erfahrung für alle Beteiligten bereichernd ist. Die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses inkl. der nationale und internationale Austausch unserer Promovenden sollte im Idealfall ein Geben und Nehmen sein.

  • Statement Flora Weber

    „Für gute Forschung ist es entscheidend, über den eigenen Horizont hinauszublicken und neue Perspektiven kennenzulernen."

    • Flora Weber:

      „Für gute Forschung ist es entscheidend, immer wieder über den eigenen Horizont hinauszublicken und neue Perspektiven kennenzulernen. Deswegen habe ich mich dazu entschieden, meinen Arbeitsplatz am ISAS für einige Zeit gegen einen Forschungsaufenthalt in den USA einzutauschen. Das Land ist häufig Vorreiter für wissenschaftliche Innovationen. Besonders in der biomedizinischen Forschung sind die USA stark und ein wichtiger Kooperationspartner.

      Über meine Arbeitsgruppenleiterin, Prof. Dr. Anika Grüneboom, ist der Kontakt zu Prof. Dr. Phil Iannis Adamopoulos, Professor an der Harvard Medical School, zustande gekommen. Seine Gruppe forscht in der Abteilung für Rheumatologie und klinische Immunologie am Beth Israel Deaconess Medical Center, einem der Lehrkrankenhäuser der Harvard Medical School. Nachdem ich ihm von meinem Interesse an einem Auslandsaufenthalt berichtet hatte, lud er mich ein, ein paar Monate in seinem Bostoner Labor zu verbringen. Daraufhin habe ich in Absprache mit meiner Arbeitsgruppenleiterin einen konkreten Projektplan entworfen und mich damit im Mai 2023 bei der Deutsch-Amerikanischen Fulbright-Kommission für das Promovendenprogramm beworben. Im September habe ich die Zusage für ein Stipendium bekommen. Fulbright Germany unterstützt meinen viermonatigen Aufenthalt seit Februar 2024 nicht nur finanziell, sondern beispielsweise auch bei Visumsangelegenheiten.

      Die Harvard University ist vor allem für ihre exzellente Lehre und Forschung bekannt. Aber wie viele US-amerikanische Universitäten hat sie auch ausgezeichnete Sportprogramme. Ich würde mich daher freuen, während meines Aufenthalts über mein Hobby, dem Klettern, bleibende Freundschaften in den USA zu schließen.

      In Dortmund forsche ich an der Medikamenten-assoziierten Kieferosteonekrose (Medication-Related Osteonecrosis of the Jaw, MRONJ). Dieses Absterben von Teilen des Kieferknochens wird durch Arzneimittel, zum Beispiel gegen eine Osteoporose, ausgelöst. Um den Mechanismus hinter MRONJ verstehen zu können, schaue ich mir unter verschiedenen Mikroskopen an, wie die Zellen des Knochengewebes sich im Kiefer und dem Rest des Skelettes unterscheiden. Dabei interessiere ich mich vor allem für die Osteoklasten – Zellen, die für den Abbau von Knochensubstanz zuständig sind. Auch Dr. Adamopoulos forscht intensiv an Osteoklasten. Die Zeit in Boston bietet eine großartige Chance, einen Einblick in die Methoden zu bekommen, mit denen er und sein Team die Zellen im Labor züchten und behandeln. Darüber hinaus verwendet die Gruppe besondere Gentransfer-Mausmodelle. Die Verabreichung von sRANKL-MC-DNA könnte etwa die Analyse männlicher Tiere mit einem nicht-entzündlichen Knochenverlust in meinem Projekt ermöglichen. Bisher konnte ich nur weibliche Tiere untersuchen, da das Modell, das ich nutze, auf einer Ovarektomie (operative Entfernung der Eierstöcke) beruht. Im Gegenzug freue ich mich, dass ich die Erfahrung unserer Arbeitsgruppe im Bereich der Lichtblatt- und Konfokalmikroskopie mit seiner Gruppe teilen kann.“

  • Statement Darleen Hüser

    „Ich bin gespannt darauf, mich mit Kolleginnen und Kollegen auszutauschen und meinen fachlichen Horizont zu erweitern."

    • Darleen Hüser:

      „Unsere Forschungsgruppe am ISAS arbeitet eng mit Institutionen weltweit zusammen. Eine Kooperation besteht mit Prof. Dr. Phil Iannis Adamopoulos von der Harvard Medical School und Leiter der Abteilung für Rheumatologie und klinische Immunologie am Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston. Wie er forsche auch ich an Immunzellen, insbesondere an Neutrophilen Granulozyten in vorwiegend rheumatischen Erkrankungen. Bei unserer Kooperation analysieren wir am ISAS Mausproben mit verschiedenen fluoreszenzmikroskopischen Methoden. So können wir in Knochenproben beispielsweise Veränderungen in der Vaskularisierung, der Versorgung des Gewebes mit Blutgefäßen, sichtbar machen. Darüber hinaus können wir untersuchen, inwiefern Immunzellen beispielsweise Gelenke bei Entzündungsprozessen infiltrieren. Unsere Ergebnisse diskutieren wir regelmäßig in Meetings mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Adamopoulos. Dort haben wir die Idee entwickelt, unsere Zusammenarbeit auszubauen, indem ich einige Zeit bei ihnen in Boston forsche.

      Ein Forschungsaufenthalt im Ausland stellt am ISAS einen optionalen Teil der strukturierten Doktorand:innenausbildung dar. Das Institut unterstützt uns Promovenden über die Forschungsförderung ausdrücklich dabei und ich erhalte währenddessen weiterhin mein PhD-Gehalt. Darüber hinaus fördert der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) mein Vorhaben mit einem Forschungsstipendium. Angefangen bei der Projektplanung über die Zusammenstellung der Bewerbungsunterlagen für das Stipendium bis hin zur Beantragung des Visums sind viele Schritte und Details zu beachten. Das erfordert Zeit, Genauigkeit und eine gute Strategie. Durch diesen Prozess konnte ich meine Planungs- und Organisationsfähigkeiten weiterentwickeln. Der Aufwand hat sich gelohnt und ich forsche seit Mitte März 2024 für viereinhalb Monate in den USA.

      Als Doktorandin am ISAS bin ich Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereichs TRR 332 „Neutrophile Granulozyten: Entwicklung, Verhalten & Funktion“. Ich gehe der Frage nach, welche Rolle mögliche verschiedene Subtypen von Neutrophilen bei der Entstehung von Rheumatoider Arthritis spielen und wie sie die Entzündungsreaktionen anderer Immunzellen beeinflussen. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Adamopoulos nutzt eine für mein Projekt spannende Technik, den in-vivo-Gentransfer durch hydrodynamische Injektion von Minicircle-DNA-Vektoren (MC-DNA). Dabei injizieren die Forschenden kleine, ringförmige DNA-Moleküle in lebende Organismen, beispielsweise Mäuse, und simulieren so verschiedene Krankheitsbilder. Für mich ist das Interleukin-23 MC-DNA Modell, bei dem die Tiere eine Arthritis entwickeln, von besonderem Interesse. Da MC-DNA vergleichsweise einfach und ressourcenschonend in Bakterien hergestellt werden kann, bietet es eine interessante Ergänzung zu den von uns am ISAS verwendeten Arthritismodellen.

      Ich freue mich sehr, die Kooperation in den USA zu festigen und gleichzeitig dem Team um Prof. Dr. Adamopoulos einen Einblick in die Imaging-Techniken unserer Arbeitsgruppe geben zu können. Neben meinem Forschungsprojekt finde ich es besonders spannend, den wissenschaftlichen Alltag in einer international renommierten Universitätsklinik kennenzulernen, mich mit Kolleginnen und Kollegen auszutauschen und meinen fachlichen Horizont zu erweitern. Diese wertvolle Erfahrung kann auch für meine zukünftige Entscheidung ausschlaggebend sein, als Postdoc nochmal ins Ausland zu gehen.“

Flora Weber und Darleen Hüser stehen gemeinsam vor der Gordon Hall auf dem Harvard Gelände. Flora Weber and Darleen Hüser stand together in front of Gordon Hall on the Harvard campus.

Flora Weber (links) und Darleen Hüser haben sich auf dem Gelände der Harvard University schnell zurechtgefunden. Im Hintergrund sieht man die bekannte Gordon Hall der Harvard Medical School.

© Privat

Darleen Hüser und Flora Weber posieren vor einen großen “BOSTON“-Schild. Darleen Hüser and FLora Weber pose in front of a large “BOSTON“ sign.

Wenn die beiden Nachwuchswissenschaftlerinnen gerade nicht im Labor forschen, erkunden sie die Metropole Boston und ihre Umgebung. Ein bisheriges Highlight: Im April konnten sie den berühmten Boston Marathon miterleben.

© Privat

(Das Interview führte Clara Manthey, das Protokoll für die Statements führte Cheyenne Peters.)

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