Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften

54 Pages·2017·3.61 MB·German

Leibniz-Institut für Analytische
Wissenschaften
JAHRES
BERICHT
2017
VORWORT
Liebe Leserinnen
und Leser
Das Jahr, über das wir in diesem Heft berichten, war eines mit
besonderer Bedeutung für unser Institut. Alle sieben Jahre werden
Leibniz-Einrichtungen evaluiert, und für uns war es im Dezember
2017 soweit: Unsere Wissenschaft, unsere Infrastruktur, unser
Konzept wurden von einer elfköpfigen Evaluierungskommission
auf Herz und Nieren geprüft. Die Vorbereitungen haben das
gesamte Jahr in Anspruch genommen, aber wir haben in dieser
Zeit natürlich nicht unsere gewohnte Arbeit eingestellt: Auch 2017
gab es am ISAS spannende Projekte und Ergebnisse, womöglich
sogar mehr als vorher, weil in den vergangenen Jahren bei uns
so viel Neues entstanden ist.
Wir glauben, dass das ISAS nach dieser Neuausrichtung nun besser
aufgestellt ist als jemals zuvor. Wir haben unsere Forschungsprog-
ramme neu sortiert, Projekte überdacht und an die neuen Ideen
angepasst und uns ein gemeinsames Ziel gegeben: neue Analytik für
die Gesundheitsforschung, das ist unser Angebot. Was genau das
bedeutet, können Sie auf den folgenden Seiten nachlesen. Neben dem
Herausgeber
üblichen Bericht aus unseren Forschungsprojekten finden Sie
Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS – e. V.
diesmal außerdem ein Interview mit Christin Lorenz und Sebastian
Vorstand Malchow aus der Arbeitsgruppe Standardisierung, die künftig eine
Prof. Dr. Albert Sickmann
wichtige Brückenfunktion für den Transfer von ISAS-Technologien
Prof. Dr. Norbert Esser
Jürgen Bethke in die klinische Anwendung innehaben wird. Dazu gibt es Mitarbei-
terportraits, einen kurzen Jahresrückblick und ein wenig Statistik,
Amtsgericht Dortmund VR 1724
St.-Nr.: 317/5940/0866 verpackt in hübsche Grafiken.
USt.-Id.-Nr.: DE 124913007
Wir hoffen, dass auch der J ahresbericht 2017 Ihnen wieder eine
Postfach 101352, 44013 Dortmund
Bunsen-Kirchhoff-Straße 11, 44139 Dortmund interessante und aufschlussreiche Lektüre bietet!
P +49 (0)231.1392 - 0
F +49 (0)231.1392 - 120 Prof. Dr. Albert Sickmann
www.isas.de
[email protected]
Design
www.laborb.de
INHALT
ÜBER DAS ISAS
62
HIGHLIGHTS 2017
4 Unsere Mitarbeiter stellen sich vor 64
Jahresrückblick 6 Organisation 70
Unser Jahr in Zahlen 8 Organigramm 71
Immer gleich und doch niemals langweilig 10 Gremien 72
WISSENSCHAFT AKTIVITÄTEN 2017
76
UND FORSCHUNG
20 Publikationen 78
Das ISAS im Profil 22 Vorträge 84
Forschungsprogramm Veranstaltungen 90
Krankheitsmechanismen und Targets 26
Drittmittelprojekte 94
Forschungsprogramm
Schutzrechte 96
Biomarker 36
Highlights 2017 Forschungsprogramm Absolventen 100
Imaging 44 Stipendien 102
Wissenschaft und Forschung Forschungsprogramm Preise 102
BioGrenzflächen 48
ISAS-Mitgliedschaften
Strategiefonds 58 in Fachverbänden 103
Über das ISAS
Integrative Research 59 Fördermittelgeber 105
Early Independence 60
Aktivitäten 2017
HIGHLIGHTS
2017
←
JAHRES-
RÜCKBLICK
Juni
In Berlin findet die Lange Nacht November
der Wissenschaften statt. Zum Im Rahmen der Leibniz-Jahres-
ersten Mal öffnet das ISAS Oktober tagung wird Albert Sickmann
dabei seine eigenen Türen an der zum Sprecher der Sektion D der
Schwarzschildstraße und lädt Dr. Ayten Kalfe wird in die Global Leibniz-Gemeinschaft gewählt. Er
die Besucher zu Vorträgen und Young Faculty aufgenommen: die übernimmt das Amt am 1. Januar
April Experimenten ein. zjuunmg ef üWnifstseenn Jsachhragfatlnegr idne gse Fhoörr-t 2018 für zunächst zwei Jahre.
Beim Girls‘ Day besuchen junge In Dortmund veranstaltet das schernetzwerks. Die Global Young Das ISAS beteiligt sich, wie fast
Mädchen zwischen 12 und 15 ISAS das erste Neuromuskuläre Faculty (GYF) bringt besonders jedes Jahr, am Dortmunder
Jahren das ISAS, wo sie einen Tag Symposium (NMS). Die Konferenz herausragende Wissenschaftle- Wissenschaftstag: Auf geführten
lang in den Laborkittel schlüpfen dient vor allem auch als Fort- rinnen und Wissenschaftler aus Bustouren können interessierte
und experimentieren dürfen. bildungsveranstaltung für Ärzte dem Ruhrgebiet zusammen, damit Besucher an diesem Tag die
und ist von der Ärztekammer diese zwei Jahre lang gemeinsam wissenschaftlichen Einrichtungen
Anfang März findet in Potsdam entsprechend zertifiziert. August an verschiedenen interdisziplinä- in der Stadt erkunden.
Februar das Proteomics Forum statt, das Das ISAS hat ein umweltfreund- ren Themen arbeiten können.
Nach dem Gesamt-Design und Jahrestreffen der Mitglieder der Nur noch ein halbes Jahr bis zur liches Elektroauto angeschafft. In einer Studie im Fachblatt PNAS
der Website räumt auch noch der DGPF. Das ISAS ist an der Organi- Evaluierung! Am ISAS Campus Im August wird der schwarze Das ISAS tritt als Aussteller auf nehmen ISAS-Wissenschaftlerin-
ISAS-Jahresbericht 2015 einen sation der Konferenz maßgeblich in Dortmund treffen sich die e-Golf geliefert und gleich der Karrieremesse ScieCon in nen und Wissenschaftler zusam-
eigenen Designpreis ab. Der beteiligt. Wissenschaftlerinnen und von den Mitarbeitern in Besitz Berlin auf. men mit Kollegen aus den USA
Bericht erhält den renommierten Wissenschaftler mit dem Wis- genommen. Das Auto mit dem sowie aus Würzburg und Essen
iF Design Award 2017, eine der senschaftlichen Beirat zu einer unübersehbaren ISAS-Design wird einen wichtigen zellulären Signal-
wichtigsten internationalen Probeevaluierung. für Pendelfahrten zwischen den mechanismus unter die Lupe und
Design-Auszeichnungen. Dortmunder ISAS-Standorten und können damit teilweise klären,
zur Universität Duisburg-Essen wie Konformationsänderungen
verwendet. in Proteinen auch über größere
Entfernungen funktionieren.
JANUAR FEBRUAR MÄRZ APRIL MAI JUNI JULI AUGUST SEPTEMBER OKTOBER NOVEMBER DEZEMBER
September
Albert Sickmann vertritt Mitte
September das ISAS beim beim
Januar »HUPO2017 Global Leadership Gala
Dinner« in Dublin, wo er den ehe-
Wissenschaftlerinnen und
maligen US-Vizepräsidenten Joe
Wissenschaftler vom ISAS,
Biden trifft. Das Event wurde von
vom John Walton Muscular
der »Cancer Moonshot«-Initiative
Dystrophy Research Centre
unter der Schirmherrschaft von
in Newcastle (UK) und vom
J(tGFMlIEimkrorcreoüoikuh nepnnJere dhacngnfnrüinhneaie crMeunltn hnnfeaieuto-iir as,snhr B sslk CeaeaHete bM ueuGl MeeirlDmrml-nrueu)kIa s npne»rekn apsiAnsen nteGmtil iedk dnteveu uyeeniorhnstcueni -rgckiet eneteais c. nrn sb «- IwOWMIFmSoseäiA srtiMrSstesze-cärerWshrnzzyusiu msnctesrghpneesaoftnsffswstetilcirunecahm rktsa eez,ifc lgutunhlimm.ee ar giildnnleeintem ee arennki netuusnnae dml le ZdrtWWMMeruaeiaiiirstsstai tu ssw Tteeene elinnpgnaitssu m teBccnrrbohhekeucfaatnfh iffdel ttduEenllvimeesn asrr g-i TlinbucL rueneaihenfien rdfdenguei i eendnnun isgenIeSd smds Arlv toe SoeRce-rhekrb .e-ee Inrm-e , DJaddWWHebeeuoiirtrrsslci e ss JbEhieeuvledunnalvrinssulo usgcccrtieshhkeentaa rhaeu ffatnhttn rll egeegdbnarrseei ndurnsitze nonFe ntwieenme rnE iruet v liZu naagdengtlsiiuedeectir e .heS l erltuunann bggs :- EJaq(HMMMbomuauoeeaRn nln IntMdBSiifttpsiAa)oid-lf SlerueliOsiz nnnCRn iMde gae-ar maWiPn(utcPagtopntRererugia MkossS lsslnt )eehiot npflaMßo ü tRtDpeoerten o n.mzda .riIucitntbeommt e BirPor uieT rnnfnorhgi ldtnei ne dme ieniant- EdduCDEseuvnae arrdmizc sle tuethpum imu serdnbsorpiu euewfinn rsäeL mgneiDtsgiäo:bkt ßrDon tMimaimgziset-mu tnGInSei esEdA Dsmv.Sieao eszuniteni eemaslrmclubth ne sIaSrgif c Adt h Si e
vor. verständliche Präsenta tion von beteiligt sich das ISAS an einem
Wissenschaft. deutsch-japanischen Workshop
zum Thema »Advanced Materials
Das ISAS tritt als Aussteller auf Science«.
der Karrieremesse bonding in
Bochum auf. Im Düsseldorfer Landtag findet
zum achten Mal »Leibniz im
Landtag« statt, organisiert von
den Leibniz-Instituten in NRW.
← 6 HIGHLIGHTS 2017 JAHRESBERICHT 2017 7
18
11
UNSER JAHR
Wissenschaftliche Doktorarbeiten
Abschlüsse Dazu gehörten elf
76 Im Jahr 2017 konnte das abgeschlossene Doktorarbeiten...
IN ZAHLEN ISAS insgesamt 18 Abschlüsse
verzeichnen.
Publikationen
6 1
wurden im Jahr 2017 am ISAS in referierten
Zeitschriften veröffentlicht. Ihr durchschnitt-
licher Impact-Faktor lag bei 4,9. B.Sc., M.Sc., Diplom Habilitation
... sowie sechs weitere Abschlüs- ... und eine Habilitation.
se wie Bachelor, Master oder
Diplom...
Mitarbeiter Mitarbeiter Mitarbeiter
ISAS City ISAS Campus ISAS Berlin
90
86
31
207
100 12,8 Mio. €
Mitarbeiter an allen Standorten Nichtwissenschaftl iche
hatte das ISAS am 31. Dezember 2017. Die 207 Personen Mitarbeiter Fördersumme für das ISAS
verteilen sich auf alle drei Standorte: ISAS City und Unter den 207 Personen sind 100
ISAS Campus in Dortmund sowie ISAS Berlin. nichtwissenschaftliche Mitarbeite- Das ISAS erhielt von Bund und Ländern im
Jahr 2017 insgesamt 12,8 Millionen Euro an
rinnen und Mitarbeiter.
Zuwendungen zum Kernhaushalt. Zusätzlich
warb das Institut 1,9 Millionen Euro an Dritt-
107 mitteln ein.
Wissenschaftliche
Mitarbeiter
Die restlichen 107 Personen sind die
Wissenschaftlerinnen und Wissen- 116
schaftler des ISAS.
66 23 9
41
Vorträge Eingeladene Kolloquien am ISAS Konferenzen
ISAS-Doktoranden haben Wissenschaftlerinnen V orträge Im Jahr 2017 haben 23 externe Die ISAS-Mitarbeiterinnen und
und Wissenschaftler des ISAS Zu 66 von den 116 Vorträgen Wissenschaftlerinnen und Wis- Mitarbeiter organisierten oder
Zu diesen 107 Wissenschaftlern insgesamt im Jahr 2017 auf wurden die ISAS-Referenten senschaftler Kolloquien am ISAS co-organisierten ins gesamt neun
zählen auch 41 Doktorandinnen und Konferenzen und an anderen eingeladen. gehalten, davon 16 in Dortmund wissenschaftliche Konferenzen im
Doktoranden. Institutionen gehalten. und 7 in Berlin. Jahr 2017.
← 8 HIGHLIGHTS 2017 JAHRESBERICHT 2017 9
Die Arbeitsgruppe Standardisierung
IMMER GLEICH UND DOCH macht aus neu entwickelten
Messmethoden so genannte
standardisierte Verfahren, damit
NIEMALS LANGWEILIG
die Messungen immer gleich und
zuverlässig ablaufen. Wir haben
die Gruppenleiterin und ihren
Qualitätsmanager gefragt, warum
diese Aufgabe so wichtig ist, dass
das Land NRW das Pilotprojekt
der Gruppe, die Entwicklung eines
standardisierten Assays für das
Blutplättchen-Proteom, mit 3,6
Millionen Euro fördert – und warum
sie beide so für ihre Arbeit brennen.
Auf den folgenden Seiten stellen
sich Christin Lorenz und Sebastian
Malchow im Doppelinterview
unseren Fragen.
←
Christin Lorenz und Sebastian Malchow, Sie beide arbeiten am Herr Malchow, Sie sind in Ihrer Position als Qualitätsm anager
ISAS daran, neue Analysemethoden zu standardisieren. Was sehr nah dran an der Laborarbeit. Wie sieht ein typischer
genau ist Ihre jeweilige Aufgabe? Arbeitsablauf bei Ihnen aus?
Christin Lorenz: Ich bin seit Ende 2016 am ISAS beschäftigt, und ich Malchow: Wir erhalten von unseren Kooperationspartnern aus
leite die Arbeitsgruppe Standardisierung. Blutproben isolierte Blutplättchen. Die werden erst einmal in der
Probenvorbereitung aufbereitet, das heißt, die Proteine in diesen
Sebastian Malchow: Ich bin seit Anfang 2013 am ISAS und aktuell in
Proben werden durch eine Protease zerschnitten in kleinere P eptide.
der Position als Qualitätsmanager.
Diese Peptide werden durch ein massenspektrometrisches Verfah-
Und womit genau beschäftigt sich Ihre Arbeitsgruppe? ren quantifiziert. Durch die Quantifizierung der Proteinbruchstücke
kann man dann auf die Proteinkonzentrationen zurückr echnen,
Malchow: Wir entwickeln neue analytische Verfahren, um Protein-
was uns wiederum Informationen über die Proteine in den Blut-
konzentrationen in verschiedenen Proben, in diesem Fall natürlich
plättchen liefert.
Blut, zu bestimmen und dadurch die Diagnostik zu ermöglichen.
Zunächst bauen wir ein akkreditierbares Prüflabor auf, um massen-
spektrometrische Analytik von Proteinen durchführen zu können.
Lorenz: Um eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit unserer Analytik
zu gewährleisten, ist es essentiell, dass wir standardisierte Verfahren
anwenden.
»Wir bauen ein akkreditierbares Prüflabor auf,
um massen spektrometrische Analytik von Proteinen
durchführen zu können.«
Ihre Gruppe wird ja sogar vom Land NRW gefördert. Warum ist
Ihre Arbeit denn so wichtig für die Gesellschaft?
Lorenz: Die gesellschaftliche Relevanz unserer Arbeit lässt sich
eigentlich ganz einfach erklären, indem man sich die Todesstatis-
tiken in Deutschland anschaut: Etwa 40 Prozent aller Todesfälle bei
uns sind auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen zurückzuführen, zum
Beispiel auf Thrombose, Schlaganfall oder Herzinfarkt. Eine ent-
scheidende Rolle bei diesen Erkrankungen spielen Blutplättchen,
die so genannten Thrombozyten. Bei gesunden Menschen sorgen
Thrombozyten dafür, dass bei einer Gefäßverletzung, zum Beispiel
einer Schnittverletzung, die Wunde verschlossen wird. Entsteht
ein Ungleichgewicht von regulatorischen Prozessen in diesen Throm-
bozyten, dann kann es zu einer unkontrollierten Gerinnung im
Körper kommen; und dies kann letztendlich zur Entstehung von
Herzinfarkt, Schlaganfall oder auch Thrombose führen.
Genau an diesem Punkt setzt unser Verfahren an, wir wollen früh-
zeitig solche Veränderungen auf der Oberfläche und auch im Inne-
ren von Thrombozyten detektieren und messbar machen.
← 12 HIGHLIGHTS 2017 JAHRESBERICHT 2017 13
Lorenz: Um zwischen gesunden und erkrankten Blutplättchen zu
unterscheiden, müssen wir zunächst diagnostische R eferenzwerte
ermitteln. Dazu wenden wir unser Verfahren auf eine große
Patienten- und Kontrollkohorte von mindestens 1.000 Probanden
an, die es uns ermöglicht, diese Referenzwerte zu definieren.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich die Proteinkomposition, aber
auch der Gehalt der Proteine in Blutplättchen aus unterschiedlichen
Bevölkerungsgruppen – zum Beispiel bei sehr jungen oder sehr
alten Personen und zwischen Männern und Frauen – sehr stark
unterscheiden. Deshalb ist es essentiell, zunächst diese Grenzwerte
zu definieren, damit wir unser Verfahren in der Klinik anwenden
können.
»Um eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit unserer Analytik
zu gewährleisten, ist es essentiell, dass wir standardisierte
Verfahren anwenden.«
Was bedeutet »Standardisierung« im Zusammenhang mit Ihrer
Arbeit denn eigentlich genau?
Malchow: Der Begriff »Standardisierung« an sich bedeutet erst
einmal nur, dass ein Verfahren immer nach den gleichen Maßstä-
ben oder in der gleichen Art und Weise durgeführt wird. Für uns
ist wichtig, dass eine externe Stelle, in diesem Fall die Deutsche
Akkreditierungsstelle [kurz DAkkS, Anmerkung der Redaktion], uns
bescheinigt, dass unsere Analytik von hoher Qualität ist und immer
dieselben und vor allem auch richtigen Werte liefert.
Lorenz: Letztendlich ermöglicht uns diese Akkreditierung den
Transfer unseres Verfahrens in die Anwendung, da sie die Akzep-
tanz der künftigen Kunden – zum Beispiel andere Forschungspart-
ner, verschiedene Kliniken oder auch Diagnostiklabore – erhöht.
Die Arbeitsgruppe Standardisierung fungiert damit auch als ein
Bindeglied zwischen Theorie und Praxis – nicht nur allgemein,
sondern auch innerhalb des ISAS. Wie sieht Ihre Zusammenar-
beit mit anderen Arbeitsgruppen aus?
Lorenz: Wir arbeiten sehr eng mit verschiedenen Arbeitsgruppen
zusammen. Hauptsächlich sind diese Arbeitsgruppen in den For-
schungsprogrammen Biomarker sowie Krankheitsmechanismen
und Targets angesiedelt. In diesen Forschungsprogrammen werden
viele Fragestellungen aus der Grundlagenforschung bearbeitet.
← JAHRESBERICHT 2017 15
Thrombozyten aggregieren, »Mich interessieren am meisten die technischen und
um Wunden zu schließen.
Unkontrollierte Aggregation analytischen Komponenten der Arbeit. Ich interessiere
kann zu Gefäßverschluss führen.
Aktivierender Stimulus mich schon seit langer Zeit für Massenspekrometrie
(z. B. Thrombin)
und finde es toll, dass wir jetzt diese Verfahren auch
wirklich in die Anwendung bringen können.«
Was hat Ihr Interesse an dieser Thematik geweckt?
Lorenz: Was mich interessiert, ist vor allem die gesellschaftliche
Relevanz der Fragestellung: Wie können wir Herz-Kreislauf-Erkran-
kungen frühzeitig erkennen und somit einen Beitrag zu einer
gesünderen Bevölkerung liefern? Zum andern interessiert mich die
Nähe zur Anwendung, denn was wir in unserem Projekt machen,
ist nicht nur reine Forschung. Natürlich beantworten wir auch eine
Forschungsfrage, aber zum Großteil beschäftigt sich unsere Arbeit
damit, wie wir den Transfer in die Klinik schaffen, um ein neues
diagnostisches Verfahren zu etablieren.
Malchow: Mich interessieren am meisten die technischen und ana-
lytischen Komponenten der Arbeit. Ich interessiere mich schon seit
langer Zeit für Massenspekrometrie und finde es toll, dass wir jetzt
diese Verfahren auch wirklich in die Anwendung bringen können.
Aktivierte Thrombozyten
ändern ihre Form
Im Blut zirkulierende
Thrombozyten (inaktiv)
Nach Abschluss einer Studie werden zum Beispiel Biomarker iden-
tifiziert, die für eine bestimmte Erkrankung charakteristisch sind.
Diese Biomarker können wir dann in einen massenspektrometrie-
basierten Assay überführen, um ihn in der Routine anzuwenden.
Malchow: Zurzeit arbeiten wir an der Quantifizierung von Proteinen
aus Thrombozyten. Am Institut gibt es allerdings noch viele andere
Forschungsgruppen, die sich mit anderen Geweben beschäftigen...
Lorenz: Genau, Schwerpunkt unserer Arbeit ist bislang natürlich
die Quantifizierung von Thrombozytenbiomarkern. Wir möchten
aber auch unsere Analytik – und zwar unsere standardisierte
Analytik mit hohen Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit
– den anderen Arbeitsgruppen zugänglich machen. Dazu treten wir
häufig in Kontakt mit anderen Arbeitsgruppen, oder die Arbeits-
gruppen mit uns. Wir tauschen uns über aktuelle Forschungsergeb-
nisse aus, und interessante Biomarker können letztendlich dann
von uns in einen entsprechenden Assay überführt werden.
← 16 HIGHLIGHTS 2017 JAHRESBERICHT 2017 17