In Zusammenarbeit mit dem Heinz Maier-Leibnitz Zentrum
Dr. Sebastian Busch
Helmholtz-Zentrums Hereon am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum in Garching
Ohne Wasser kein Leben, das ist allgemein bekannt. Doch warum ist das kleine Molekül so wichtig? Mit Hilfe von Neutronen an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) ist Dr. Sebastian Busch dem Wasser als Wegbereiter für wichtige Vorgänge im menschlichen Körper schon seit Jahren auf der Spur. Dabei geht es unter anderem darum, zu verstehen, wie Drogen die Blut-Hirn-Schranke überwinden oder wie man mRNA in Zellen schleust, um künftig Krankheiten wie Alzheimer oder Krebs besser zu bekämpfen.
Alle Vorgänge in unserem Körper – wie etwa bewegen, riechen, fühlen, denken – werden von den Maschinen der Zelle, den Proteinen, ausgeführt. Proteine mit unterschiedlichen Aufgaben müssen ganz bestimmte Formen haben: zum Beispiel kleine Kisten um etwas zu transportieren oder die Spikes der Corona-Viren als Schlüssel zur Infektion. Das komplexe Origami bei der Proteinherstellung in die richtige Form wird entscheidend von den unscheinbaren Wassermolekülen unterstützt, was Sebastian Busch seit Jahren erforscht. Falsch geformte Proteine im menschlichen Körper können zu Erkrankungen wie etwa Alzheimer führen – wenn man einmal verstanden hat, was hier genau schiefläuft, kann man gezielt Medikamente dagegen entwickeln.
Die Wechselwirkungen mit Wasser bestimmen auch, ob und wie Nährstoffe, Medikamente, Viren oder Drogen einen Weg in Zellen finden: Jede Zelle ist von einer für wasserlösliche Stoffe undurchdringlichen Fettschicht umgeben. Während dieser Schutz gute Dienste leistet, verhindert er auch, dass viele Medikamente dort hinkommen, wo sie hinsollen: Hier müssen die Abwehrmechanismen des Körpers überlistet werden. Dies ist nicht nur zum Beispiel für die Corona-Impfung interessant, sondern soll auch in der Krebstherapie eingesetzt werden. Eine besondere Herausforderung ist der Zugang zum Gehirn: Diesen hat ein Forschungsteam mit Sebastian Busch am Beispiel des Kokains untersucht, um den Kniff dieses erfolgreichen Einbrechers zu lernen. Vielleicht kann dieses Verständnis einmal dabei helfen, Medikamente gegen Multiple Sklerose oder Demenzerkrankungen direkt an den Wirkort im Gehirn einzuschleusen.
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Mehr zum Vortrag
Wissenschaft für jedermann, Vortrag von Dr. Sebastian Busch, 1. März 2023
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