In seiner Dezembersitzung hat der Vorstand der Einstein Stiftung Berlin elf neue Forschungsvorhaben mit einer Gesamtsumme von 13 Millionen Euro in den nächsten sechs Jahren bewilligt. Die Stiftung fördert Prof. Dr. Kerstin Kaufmann als Einstein-Professorin und trägt so dazu bei, die international ausgewiesene Expertin für pflanzliche Zell- und Molekularbiologie an der Humboldt-Universität zu Berlin zu halten. Gefördert werden auch Projekte von Forschenden der Humboldt-Universität. Das größte neue Förderprojekt ist das Einstein Center for Early Disease Interception; nach einer zweijährigen Vorbereitungsphase startet es nun als Verbund von zwölf Berliner Institutionen mit dem Ziel, das zukunftsweisende Forschungsfeld der zellbasierten Präventionsmedizin entscheidend voranzubringen.
Förderung der Biologin Kerstin Kaufmann als Einstein-Professorin
In ihrer Forschung verbindet Kerstin Kaufmann modernste experimentelle und rechnergestützte Methoden und entwickelt die klassische, deskriptive Entwicklungsbiologie zu einer designorientierten Disziplin weiter. Ziel ist es, die grundlegenden Prinzipien der Pflanzenentwicklung zu entschlüsseln und Entwicklungsprozesse gezielt zu steuern, um beispielsweise Pflanzen widerstandsfähiger gegen Stress zu machen oder Erträge in der Landwirtschaft zu steigern.
Im Zentrum ihres Forschungsprogramms steht die Frage, wie Zellen ihre Identität erwerben, aufrechterhalten und flexibel anpassen. Diese Prozesse bilden die Grundlage für die Entstehung komplexer und anpassungsfähiger Gewebe. Ein besonderer Fokus liegt auf der Symmetriebrechung und der Entstehung zellulärer Asymmetrie in Pflanzen – entscheidenden Schritten der pflanzlichen Entwicklung
Mit ihrer Forschung verfolgt Kaufmann die Vision einer programmierbaren Pflanzenmorphogenese. Durch die Kombination molekularer Genetik, Genomik und Optogenetik untersucht sie, wie Licht-, mechanische und Signaleinflüsse genutzt werden können, um Entwicklungs- und Regenerationsprozesse gezielt zu steuern. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung und Regeneration pflanzlicher Gewebe sowie die Gestaltung biologischer Systeme.
Kaufmann erklärt: „Unser Ziel ist es, eine institutionenübergreifende Initiative für kontrollierbare Morphogenese in Berlin auf den Weg zu bringen und dabei biologische, biophysikalische und ingenieurwissenschaftliche Ansätze zu integrieren. Die Unterstützung durch die Einstein Stiftung ist dabei sehr wertvoll.“
Durch etablierte Kooperationen mit dem Berliner Institut für Molekulare Systembiologie (BIMSB), dem Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie und dem Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) stärkt Kerstin Kaufmann die Vernetzung zwischen Molekularbiologie, quantitativer Modellierung und Bioengineering.
Der Vorstandsvorsitzende der Einstein Stiftung Berlin Professor Martin Rennert betont: „Mit Professorin Kaufmann fördern wir eine herausragende Wissenschaftlerin, die exzellente Grundlagenforschung mit innovativen technologischen Ansätzen verbindet. Die Fortsetzung ihrer Arbeit an der Humboldt-Universität wird Berlins international ausgewiesene Forschung im Bereich der integrativen und designorientierten Lebenswissenschaften maßgeblich stärken.“
Durch die Förderung einer Einstein-Professur unterstützt die Einstein Stiftung die Berliner Universitäten und die Charité in ihren Berufungs- oder Bleibeverhandlungen. Auf Antrag können deren Angebote verstärkt werden, um so den Ausschlag zu geben, dass Spitzenwissenschaftler*innen nach Berlin kommen oder in Berlin verbleiben.
Bakterielle Infektionsmechanismen: Forschung mit der Hebrew University of Jerusalem
Viele krankmachende Bakterien nutzen winzige Nanomaschinen, die Typ-III-Sekretionssysteme (T3SS), um Proteine direkt in Wirtszellen einzuschleusen. Wie Bakterien dabei die richtigen Proteine schnell und präzise liefern, ist bislang kaum verstanden. Das Projekt „Spatial Targeting of Secretion Substrate mRNAs to Type III Secretion Systems in Gram-Negative Pathogens“ von Prof. Dr. Marc Erhardt von der Humboldt-Universität zu Berlin und Professorin Orna Amster-Choder von der der Hebrew University of Jerusalem (HUJI) untersucht nun, ob die mRNA dieser Proteine gezielt zu den T3SS transportiert wird und so eine schnelle Sekretion ermöglicht. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich mRNA in lokalen Clustern nahe den T3SS ansammelt, um die Proteine bei Bedarf vor Ort zu produzieren. Ziel des Projekts ist es, die genauen Signale in der mRNA und die bakteriellen Faktoren zu identifizieren, die eine gezielte Lokalisierung steuern könnten. Das Verständnis dieses möglichen Mechanismus könnte nicht nur Einblicke in bakterielle Infektionsverläufe, sondern auch neue Ansätze für antimikrobielle Therapien liefern – etwa Infektionen zu blockieren, ohne die Bakterien abzutöten und so die Entstehung von Antibiotikaresistenzen zu bekämpfen.
Einstein Postdoctoral Grant
Dr. Philipp Popp, Gruppenleiter bei Prof. Dr. Marc Erhardt am Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin, wird in seinem Projekt BacDefiant eine Arbeitsgruppe etablieren, um zu untersuchen, wie Bakterien ihre Abwehrsysteme gegen Bakteriophagen (Phagen) koordinieren. Mit modernster Mikroskopie und Mikrofluidik werden einzelne Zellen in Echtzeit verfolgt, um zu entschlüsseln, wann und wie verschiedene Verteidigungsmechanismen zusammenwirken. Das Projekt verbindet Mikrobiologie, Live-Cell-Imaging und synthetische Biologie, um Bakterien-Phagen-Interaktionen auf Einzelzellebene zu verstehen. Die Ergebnisse könnten ein detailliertes Bild der bakteriellen Immunität liefern und unser Verständnis der Faktoren verbessern, die den Erfolg phagenbasierter Behandlungsansätze beeinflussen könnten.
Einstein Center for Early Disease Interception
Das Einstein Center for Early Disease Interception (EC-EDI) hat sich zum Ziel gesetzt, Krankheiten bereits im Frühstadium zu erkennen und zu bekämpfen, wenn nur einzelne veränderte Zellen im Körper vorhanden sind und sich noch keine Symptome zeigen. Es baut auf einer zweijährigen Vormodulphase auf, in der das innovative Forschungsfeld der zellbasierten Präventionsmedizin gefördert wurde. Mit seiner Vollförderung über die nächsten sechs Jahre mit einem Gesamtfördervolumen von sechs Millionen Euro wird das institutionenübergreifende Zentrum den Schwerpunkt auf die beschleunigte Entwicklung, Integration und Anwendung neuer Schlüsseltechnologien legen. Dazu zählen Methoden der Einzelzell-Multiomik und räumlichen Biologie, hochentwickelte präklinische Patient*innenmodelle sowie lösungsorientierte Ansätze auf Basis Künstlicher Intelligenz, um Krankheiten möglichst frühzeitig zu diagnostizieren und noch vor dem Auftreten von bemerkbaren Symptomen gezielt zu behandeln.