Chitin-Code entschlüsseln

Chitin, ein Biopolymer, das sich bei Insekten und Pilzen findet, ist für die medizinische Nutzung interessant. In einem neuen DFG-Schwerpunktprogramm werden nun die Eigenschaften des Biopolymers erforscht. Molekularbiologe Prof. Dr. Hans Merzendorfer leitet den interdisziplinären Forschungsverbund.

Chitin ist extrem reißfest, wirkt antibakteriell und ist chemisch leicht veränderbar. Diese Eigenschaften machen das Biopolymer, das man aus der Natur als Bestandteil des Exoskeletts von Insekten und der Zellwand von Pilzen kennt, für die medizinische Anwendung sehr interessant. Allerdings nimmt das menschliche Immunsystem Chitin als Fremdstoff wahr und löst eine Abwehrreaktion aus. Wie Chitin so verändert werden kann, dass es vom Körper akzeptiert wird, erforschen Wissenschaftler:innen eines neuen Schwerpunktprogramms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ab diesem Herbst.

Prof. Dr. Hans Merzendorfer vom Department Chemie-Biologie der Universität Siegen leitet das Programm. „Das ist eine einmalige Chance, dieses sehr spannende Forschungsgebiet mit Kolleginnen und Kollegen verschiedener Disziplinen und Universitäten in den nächsten Jahren deutlich voranzubringen.“ Die Wissenschaft forscht schon sehr lange und intensiv daran, wie Chitin zum Beispiel für die Züchtung menschlichen Gewebes oder als Trägermaterial für Medikamente genutzt werden könnte.

Unter dem Titel „CodeChi – Chitin, Chitosan und Chito-Oligosaccharide und ihre Interaktion mit Proteinen der extrazellulären Matrix und zellulärer Signalwege“ soll diese Forschung nun in eine neue Ära geführt werden. Um Aufbau und Struktur von Chitin zu ergründen und es durch chemische Synthese oder enzymatische Modifizierung zukünftig auch für die Medizin und andere Felder nutzbar zu machen, werden unter dem Dach des neuen Schwerpunktprogramms verschiedene Disziplinen zusammengeführt. Eingebunden sind neben Physiologen, Immunologen und Pflanzenwissenschaftlern auch Chemiker und Materialwissenschaftler aus ganz Deutschland.

In insgesamt 15 Projekten werden sich die Wissenschaftler:innen mit unterschiedlichen Fragestellungen rund um das Biopolymer beschäftigen. So wird zum Beispiel untersucht, welche genauen Chitinmuster von Proteinen des menschlichen Immunsystem erkannt werden und wie dieses Wissen verwendet werden kann, um menschliche Gewebe wie zum Beispiel die Hornhaut in Gewebekultur für Transplantationen zu züchten. Andere Projekte gehen den Fragen nach, wie Insekten die komplexen Strukturen des Exoskeletts oder bestimmte chitinhaltige Infektionsbarrieren im Darm bilden. Projekte aus den pflanzenwissenschaftlichem Bereich wiederum sollen klären, wie Pflanzen anhand von Chitinspuren krankmachende Pilze erkennen oder wie bestimmte chitinhaltige Partikel im Pflanzenschutz eingesetzt werden können.

Die Aufgabe von Prof. Dr. Hans Merzendorfer und seinem Team ist es nun sicherzustellen, dass der Forschungsverbund effektiv zusammenarbeitet, um die übergeordneten Ziele des Schwerpunktprogramms erreichen zu können. Dazu werden zentrale Serviceprojekte eingerichtet und Symposien, Seminare, Sumner Schools sowie Outreach-Veranstaltungen organisiert. Zudem wurde eine Internetplattform https://www.codechi.de aufgesetzt. Neben Mitteln für Gleichstellung und der Förderung von Nachwuchswissenschaftler:innen, stehen dem Verbund nun auch Mittel aus dem Mercator-Programm der DFG zur Verfügung, um renommierte, internationale Wissenschaftler:innen einzubinden.

Hintergrund:

Das Schwerpunktprogramm wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im vergangenen Jahr eingerichtet. 28 Forschungsgruppen haben Anträge dazu eingereicht. Ein internationales Gutachtergremium hat 15 Projekte zur Förderung empfohlen. Die DFG folgte der Empfehlung und gab 5,4 Millionen Euro Forschungsmittel frei. Rund ein Drittel der beteiligten Forschungsgruppen stammen aus Nordrhein-Westfalen. Neben der Universität Siegen sind die Universitäten Düsseldorf, Köln, Münster und die RWTH Aachen beteiligt.  Der interdisziplinäre Forschungsverbund wird von Prof. Dr. Hans Merzendorfer (Universität Siegen) geleitet. Daneben gehören dem Programmausschuss folgende Wissenschaftler:innen an: Prof. Yael Politi (TU Dresden), Dr. Martina Delbianco (MPI Potsdam), Prof. Bruno Moerschbacher (Universität Münster) und Prof. Alexander Weber (Universität Tübingen).