Göttingen: Spitzenforscher am Max-Planck-Institut sind besonders innovativ

Spitzenrang für Deutschlands Forscher: Deutsche Mediziner und Biotech-Spezialisten gehören zu den weltweit Führenden ihrer Branche. Das gilt für die Bekämpfung der Corona-Pandemie – aber auch viele andere Fortschritte in der Medizin beruhen auf Methoden und Technologien, die Wissenschaftler in Deutschland entwickelt haben. Besonders innovativ sind die Forscher am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen: Das Institut hat nicht nur mehrere Nobelpreisträger hervorgebracht, sondern auch die zweitmeisten Erfindungsmeldungen innerhalb der Max-Planck-Gesellschaft. Auch das erfolgreichste Patent, von dem schon Millionen Patienten profitiert haben, stammt aus der am Faßberg gelegenen Forschungseinrichtung im Nordosten von Göttingen. Die sogenannte „Flash-Technik“ brachte den Durchbruch für die Anwendung der Magnetresonanz-Tomografie (MRT) in der Medizin. Messzeiten wurden drastisch verkürzt: Der Physiker Jens Frahm bescherte mit dieser vor vier Jahrzehnten entwickelten Technologie der Max-Planck-Gesellschaft das lukrativste Patent ihrer Geschichte. Insgesamt brachten die Lizenzgebühren 155 Millionen Euro ein. Die Technik ermöglichte es, die ursprünglich sehr langen Messzeiten in der Magnetresonanz-Tomografie drastisch zu verkürzen. Dank „Flash“ dauern MRT-Untersuchungen nicht mehrere Stunden, sondern nur Minuten. Heute ist die Göttinger Erfindung in allen gängigen Kernspintomografen eingebaut. Weltweit sind mehr als 60.000 Geräte im Einsatz, an denen jährlich 100.000 Untersuchungen vorgenommen werden. Inzwischen ist Frahm mit seinem Team die nächste Revolution in der medizinischen Bildgebung gelungen: Die von ihnen entwickelte Echtzeit-MRT ermöglicht jetzt auch „Live-Übertragungen“ aus dem Inneren des Körpers. Mediziner können damit zum Beispiel das schlagende Herz, Schluckvorgänge oder Gelenk- und Sprechbewegungen beobachten. Inzwischen ist die neue Technologie an einigen Top-Standorten der klinischen Forschung im Einsatz. Bahnbrechende Arzneimittel-Erfindung: Auch bei der Entwicklung von Arzneimitteln spielen Erfindungen aus der Göttinger Patentschmiede eine wichtige Rolle. Hierzu gehört beispielsweise die von Erwin Neher und Bert Sakmann entwickelte „Patch-Clamp-Technik“ – eine bahnbrechende Erfindung auf dem Gebiet der Zellbiologie, die ihnen 1991 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin einbrachte. Die beiden Forscher entwickelten eine Methode, mit der sich zum ersten Mal der außerordentlich schwache elektrische Strom durch einen einzigen geöffneten Ionenkanal in einer Nervenzellmembran messen ließ. Die Technik revolutionierte die elektrophysiologische Forschung und eröffnete neue Therapiemöglichkeiten bei Erkrankungen, die auf einer defekten Regulierung der Ionenflusses beruhen, beispielsweise Diabetes, Herzrhythmusstörungen oder Nerven- und Muskelkrankheiten. Heute wird die Technik weltweit standardmäßig in Labors verwendet. Pharmaforscher nutzen die Messmethode, um den Einfluss einzelner Substanzen auf Ionenkanäle zu untersuchen und die Wirkung von Arzneistoffen zu überprüfen. RNAi-basierte Medikamente ermöglichen neue Therapieansätze: Eine weitere Erfindung aus Göttingen hat zur Entwicklung einer völlig neuen Klasse von Medikamenten geführt: Der Biochemiker Thomas Tuschl fand mit seinem Team am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie einen Weg, wie sich einzelne menschliche Gene gezielt ausschalten lassen. Seine 2001 veröffentlichte Studie zur sogenannten RNA-Interferenz (RNAi) wurde als eine der bedeutendsten wissenschaftlichen Errungenschaften des Jahrzehnts gefeiert. Forscher in aller Welt übernahmen das Verfahren, heute gehört es zum Standard in den wissenschaftlichen Labors und der Pharmaindustrie. Die gezielte Abschaltung einzelner Gene ermöglicht neue Therapieansätze zur Behandlung bislang unheilbarer Krankheiten. Tuschl ist Mitbegründer des börsennotierten US-Biotechnik-Unternehmens Alnylam, das inzwischen mehrere RNAi-basierte Medikamente gegen seltene erbliche Erkrankungen auf den Markt gebracht hat. Neue Wirkstoffklasse entdeckt: Auch das erste an einem Institut der Max-Planck-Gesellschaft entwickelte Medikament, das als Arzneimittel zugelassen wurde, stammt vom „Erfinderhügel“ am Göttinger Faßberg. Der Biochemiker Hansjörg Eibl entdeckte gemeinsam mit dem damals am Göttinger Uni-Klinikum tätigen Mediziner Clemens Unger eine neue Wirkstoffklasse. Das 1992 zugelassene Präparat wurde zunächst zur Bekämpfung von Hautmetastasen bei Brustkrebs eingesetzt. Später untersuchten die Forscher, ob es auch gegen Erreger von oft tödlich verlaufenden Tropenkrankheiten wirkt. Die Idee war ein Volltreffer: Das Medikament Miltefosin wird inzwischen auch zur Behandlung der vor allem in tropischen Ländern weit verbreiteten Krankheit Leishmaniase („Schwarze Krankheit“) eingesetzt. Medizinische Mikroskopie auf neuem Level: Die mit Abstand meisten Patente des Göttinger Instituts entstammen den Forschungen des jüngsten Nobelpreisträgers Stefan Hell. Der Physiker erhielt 2014 für die Entwicklung der STED-Mikroskopie den Nobelpreis für Chemie. Hell hatte einen Weg gefunden, die bis dahin als unumstößlich geltende Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen zu unterlaufen. Die revolutionäre Technik hob die medizinische Mikroskopie auf ein völlig neues Level: Mit der nun möglichen Auflösung von bis zu wenigen Nanometern ließen sich erstmals winzigste Strukturen in lebenden Zellen sichtbar machen. Nobelpreisträger bleibt am Max-Planck-Institut: Inzwischen ist Stefan Hell mit seinem Team in noch winzigere Dimensionen vorgestoßen. Die Forscher entwickelten ein Fluoreszenzmikroskop, das 100-mal schärfer ist als herkömmliche Lichtmikroskope und Auflösungen von einem Nanometer (Millionstelmillimeter) ermöglicht. Mit dem sogenannten MINFLUX-Verfahren kann man verfolgen, wie sich Moleküle im Inneren der Zelle bewegen. Hell hätte nach seinem Durchbruch zur Universität Harvard wechseln können, schlug dieses attraktive Angebot aber aus. Dass er in Göttingen geblieben ist, hat nicht zuletzt einen Grund: Das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie sei eines der besten Institute, um Spitzenforschung zu machen, sagte er nach der Nobelpreis-Verleihung. Von Heidi Niemann