FORTSCHRITTSBERICHT JAHR 2006 - Helmholtz-Zentrum für ...

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Fortschrittsbericht 2006 HZI
vom Einzelmolekül bis hin zu Protein-Assemblies das rationale Drug Design erheblich
verbessern. Die dadurch gegebenen Anforderungen an neue potenzielle Wirkstoffe muss die
Chemie mit Hilfe eines verstärkten Einsatzes rechnergestützter Methoden erfüllen. Am Helmholtz-Zentrum
für Infektionsforschung muss deshalb eine „Computational Chemistry“ etabliert
werden, die es erlaubt, Daten aus der Strukturbiologie effizient in der Wirkstoffentwicklung
einzusetzen.
Das gesamte Feld der Chemie von der Pflege der Naturstoffbibliotheken über die Aufnahme
strukturbiologischer Daten bis zur Entwicklung neuer Wirkstoffe mit Hilfe von Computational
Chemistry ist für ein einzelnes Zentrum kaum zu bewältigen. Aufgabe des Helmholtz-
Zentrums für Infektionsforschung wird es deshalb zum einen sein, gemeinsam mit der Universität
Hannover ein Wirkstoffzentrum aufzubauen. Diese hat im Bereich organische Chemie
eine große Expertise und ist mit der Co-Berufung von Prof. Markus Kalesse als Leiter der
Abteilung Chemische Medizin mit dem Helmholtz-Zentrum bereits eng vernetzt.
Um international ausreichend kritische Masse aufbauen zu können, ist zudem die Bildung
deutschlandweiter und internationaler Allianzen wichtig. Durch seine Beteiligung am Chem-
BioNet sowie am NGFN hat das Helmholtz-Zentrum dabei eine gute Ausgangsposition.
Molekularbiologie
Das HZI verfügt mit dem Bereich Molekulare Biotechnologie und mehreren Nachwuchsgruppen
eine hohe Kompetenz auf diesem Gebiet. Der anstehende Generationswechsel sowie der
Fortgang junger Wissenschaftler erlaubt eine Anpassung an zukünftige Entwicklungen des
Felds. So ist zu erwarten, dass die Erkenntnisse aus Genomics, Proteomics und Metabolomics
zu einer Renaissance der Proteinbiochemie führen: In Zusammenarbeit mit der Systembiologie
werden Proteinbiochemiker in der Lage sein, die Komponenten und das Netzwerk der
Signaltransduktion zu verstehen, zu modellieren und mit dem Ziel eines besseren Wirkstoffdesigns
zu simulieren.
Um Signalprozesse zeitlich in möglichst natürlicher Umgebung verfolgen zu können, wird der
Einsatz molekularer Reporter wichtiger werden. Für sie müssen die entsprechenden bildgebenden
Verfahren aufgebaut werden, die auch den ganzen Organismus, z.B. die Maus,
betrachtbar machen. Ein Schwerpunkt einer Neuberufung – die idealerweise gemeinsam mit
der TU Braunschweig erfolgt – sollte deshalb die Integration neuer Imaging-Verfahren sein.
Zell- und Immunbiologie
Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung verfügt über eine international kompetitive
Zellbiologie. Ein wichtiges neues Feld, das durch die Zellbiologie des Zentrums in den kommenden
Jahren erschlossen werden muss, ist die Untersuchung von Infektionsprozessen vor
dem Hinter-grund der zellulären Immunologie. Ein Verständnis der Generierung und Funktion
von immu-nologisch relevanten Zellen ist Voraussetzung für eine fundierte Analyse der
Prozesse wäh-rend der Infektion und während der Immunantwort: Genetische Defekte, die
Auswirkung auf die Stammzell-Differenzierung des hämatopoetischen Systems haben, bewirken
Unterschiede in der Suszeptibilität. Zudem ist das Verständnis der Differenzierungsprozesse
im hämatopoe-tischen System eine wichtige Voraussetzung für die Therapie auf der
Basis zellulärer Vakzine.
Das Thema Immunologie ist auf der experimentellen Seite am Zentrum von großer Leistungsfähigkeit
gekennzeichnet. Hier ist in den kommenden Jahren ein hoher Personalwechsel durch
Wegberufungen zu erwarten. Es gilt die große Kompetenz zu halten, indem geeignete Wissenschaftler
für den Bereich gewonnen werden.
Die humane Immunologie wird bisher am HZI nur in Ansätzen abgedeckt. Bedingt durch die
großen Unterschiede in den Immunsystemen von Mensch uns Maus wird eine vergleichende