Praktikum am Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin

Spannende Einblicke in die biomedizinische Forschung des MDC – Ein Praktikumsbericht aus einer Forschungsgruppe am Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin

 

1. Das MDC – eine Forschungseinrichtung mit Geschichte und Zukunft

Durch Ansiedlung mehrerer Kliniken bildete sich in Berlin-Buch seit Anfang des 20. Jahrhunderts ein medizinischer Forschungsstandort heraus, der in seinen Hochzeiten bis zu 5000 Betten umfasste. Das erste Institut auf dem Gelände wurde zwischen 1928 und 1930 von der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft gegründet. Es beschäftigte sich mit der Erforschung des Gehirns. Es stellte damals eines der modernsten und größten Einrichtungen seiner Art weltweit dar. Die Leitung übernahm Oskar Vogt, welcher daraufhin den russischen Genetiker Nikolaj Vladimirovich Timoféeff-Ressovsky davon überzeugte, eine Abteilung für Experimentelle Genetik aufzubauen.

Im Jahre 1947 gründete die Deutsche Akademie der Wissenschaften in Buch das Institut für Medizin und Biologie, dieses entwickelte sich im Laufe der Zeit zu einem internationalen und bekannten Forschungszentrum, in welchem die Erforschung von Krebs und dem Herz-Kreislauf-System erhebliche Fortschritte erzielte. Nach der Wiedervereinigung entstand der Campus Buch zusammen mit dem Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin und die Forschungskliniken gingen in die Leitung durch die Charité über.

Der Namensgeber des MDC, der Biophysiker Max Delbrück, war Nobelpreisträger, der bis zu seiner Emigration in die USA in Buch arbeitete und zu den Grundlagen der molekularen Genetik maßgeblich mit beitrug.

Zu den Zielen des MDCs gehört die Vermittlung aktueller Forschungsergebnisse an die breite Öffentlichkeit sowie das aktive Unterstützen einer neuen Forschergeneration, gleichzeitig wird eine enge Verknüpfung von molekularbiologischer und klinischer Forschung hergestellt.

Das MDC ist vor allem für seinen Beitrag in der Grundlagenforschung bekannt. Dabei untersucht es insbesondere die Themengebiete Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebsforschung, Erkrankungen des Nervensystems und medizinische Systembiologie. Der dafür vorgesehene Etat wird zu 90% vom Bund und zu 10% vom Land Berlin gestellt. Zusammen mit der Förderung durch Dritte, die sich insgesamt auf rund 24 Millionen Euro beläuft, besitzt das MDC ein Etat von rund 68 Millionen Euro. Davon werden die 57 unabhängigen Forschungsgruppen mit rund 1400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern finanziert. Unter diesen befinden sich rund 300 Doktoranden. Das MDC arbeitet eng mit der Charité und den zugehörigen Forschungskliniken zusammen, es besitzt aber auch eine starke Vernetzung in die Wirtschaft, die weite Teile der Forschung finanziert und die im Gegenzug von den Ergebnissen der Forschung in Buch profitiert.

2. Die Bewerbung – gründliche Vorbereitung auf das Praktikum

Mein Biologie-Lehrer, Herr Prigann, hat mir den Kontakt zu der Forschungsgruppe um Dr. Daniela Panakova vermittelt. Im Juli 2009 gründete Frau Dr. Panakova die unabhängige Forschungsgruppe am Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin, nachdem sie das Helmholtz-Nachwuchsförderprogramm erhalten hatte. Auf eine erste Anfrage via E-Mail bekam ich die Bestätigung, dass in dem gewünschten Zeitraum vom 9.1.-20.1.2017 ein Schülerpraktikum in der Arbeitsgruppe von Frau Dr. Panakova möglich sei. Nachdem ich ihr meine Bewerbung zuschickte, erhielt ich schnell eine Bestätigung meines Praktikumsplatzes und mir wurde mitgeteilt, ich solle mich am 9.1.2017 in ihrem Institut auf dem Campus Buch einfinden. Da ich nur mit den absoluten Grundlagen der Genetik aus der 10. Klasse vertraut war, versuchte ich während der Ferien meine Kenntnisse mit Hilfe des Schulbuches und des Internets aufzubessern und zu festigen. Außerdem setzte ich mich mit den Grundlagen der CRISPR/cas-Methode auseinander, da mir von Herrn Prigann bekannt war, dass mit dieser Methode dort gearbeitet wurde. Ich versuchte mich bestmöglich auf das Fachgebiet der Arbeitsgruppe vorzubereiten.

 

3. Die Aufgaben in der Arbeitsgruppe – Knockdown von Genen

Innerhalb des MDCs wurde ich einer Forschungsgruppe zugeteilt, welche am Herz-Kreislauf-System forscht. Hierbei dient der Zebrabärbling (Danio rerio) als Modellorganismus, da er als Forschungsobjekt eine Vielzahl von Vorteilen (relativ kurze Entwicklungszeiten, anspruchslos in der Haltung und transparente, gut einsehbare Eier) besitzt. Ich begleitete von Anfang an den Biotechnologen Alexander Meyer durch seinen Tagesablauf und wurde so schnell bekannt mit den Leuten und ihren Arbeiten im Institut. Am ersten Tag lernte ich die Gruppenleiterin Frau Dr. Daniela Panakova kennen, welche ich im Verlauf der zwei Wochen hauptsächlich beim gemeinsamen Mittagessen traf und nur an einem Tag unter ihrer Anleitung verbrachte. Zudem traf ich auch den Rest der Gruppe, eine bunte Mischung verschiedener Studienrichtungen und Persönlichkeiten, welche mich jedoch schnell akzeptierten, sodass ich mich gut integrieren konnte. Da am Anfang etwas unklar war, inwieweit ich helfen konnte, fingen die verschiedenen Aufgaben relativ einfach an. Ich habe anfangs viel pipettiert wurde dann aber schnell mit anspruchsvolleren Aufgaben betraut, wie einer PCR, dem Injizieren von Medien in Zellen sowie dem Pflegen und Behandeln der Zebrafischembryos. Während aller Arbeiten stand mir Alexander stets für Fragen und Hilfestellungen zur Verfügung und hat mir vieles anhand von Skizzen erklärt. Meine Tage begannen immer um 10 Uhr morgens und endeten zwischen 14 und 17 Uhr am Nachmittag. Die Leute vor Ort waren hilfsbereit und haben mir gerne den einen oder anderen Vorgang erklärt. Auch wenn Englisch die Standardsprache war, fiel es eigentlich nie schwer, eine Basis für ein gemeinsames Gespräch zu finden. Da weite Teile des Praktikums im Labor stattfanden, konnte ich viele der Methoden, welche wir vorher nur in Lernvideos kennen gelernt haben, wie z.B. die Gel-Elektrophorese und die PCR, nun auch einmal praktisch anwenden. Zugleich konnte ich meine Kenntnisse erweitern und ein gewisses Verständnis für die Prozesse und Konzepte entwickeln, welche ich mit Fachliteratur, die mir zur Verfügung gestellt wurde, erweitern konnte. Anfangs half ich Alexander bei seinen Arbeiten, doch sobald deutlich wurde, dass ich die Grundlagen beherrschte, durfte ich unter seiner Anleitung zwei eigene kleine Projekte durchführen, bei welchen ich mit Hilfe eines Morpholinos (Nukleinsäure-Analoga, die als Werkzeuge in der Molekularbiologie verwendet werden, um einen Knockdown von Genen zu erzielen) die Proteinbiosynthese der mRNA, die zur Bildung von Troponin T benötigt wird, abbrach. Dieses ist wiederum für den Herzschlag des Embryos notwendig, den ich somit ausgeschaltet habe, um die Auswirkungen auf den Organismus zu untersuchen. Das besondere bei Zebrafischembryonen ist, dass diese trotz des fehlenden Herzschlages bis zu 4 Tage weiterleben und sich bewegen, da sie den Sauerstoff über die Haut aufnehmen und dieser so nicht im Körper durch den Blutkreislauf transportiert werden muss.

4. Meine Arbeit während des Praktikums – Praxis im Labor

Während des Praktikums erfüllte ich hauptsächlich Arbeiten im Labor und in der Aufzucht. Ich half beim Injizieren, beim Pipettieren und beim Vorbereiten verschiedener maschineller Arbeitsschritte sowie beim Sortieren und Pflegen der Zebrafische. Durch die Arbeiten an meinem eigenen Projekt konnte ich die Arbeitsschritte verinnerlichen und gleichzeitig beim zur Hand-Gehen der Arbeitsgruppenmitglieder die verschiedenen Arbeiten beobachten, die in anderen Gebieten von Nöten waren.

Nach dem Abschluss des Praktikums hatte ich für die Schule und insbesondere für den betreuenden Fachlehrer einen Praktikumsbericht anzufertigen, in welchem ich meine Arbeiten zu dokumentieren und das Institut vorzustellen hatte. Ich konnte bereits vieles im Unterricht den Mitschülerinnen und Mitschülern erzählen und die Idee einer BLL wurde vom Fachlehrer Herrn Prigann angeregt. Außerdem ist ein thematisch passender Vortrag für das 3. Semester im LK Biologie geplant. Durch das Praktikum wurde die Distanz zwischen dem theoretischen Stoff und dem praktischen Arbeiten weitgehend aufgehoben und es entstand ein tieferes Verständnis für das Fachgebiet der Genetik.

5. Einschätzung des Praktikums – unbedingt weiter zu empfehlen

Während ich anfangs mit eher gemischten Gefühlen in das Praktikum startete, wurde schnell klar, dass meine Ängste vollkommen unbegründet waren und ich sowohl niemandem zur Last gefallen bin, als auch nicht die im Institut Beschäftigten in ihrer Arbeit beeinträchtigt habe. Ganz im Gegenteil, ich wurde schnell integriert, durfte stets mitmachen und kam schon nach den ersten paar Tagen in den Arbeitsrhythmus hinein. Die Kollegen dort konnten und wollten mir viel über ihre Bereiche erzählen, ich bekam viele Tipps für meine Studienfachwahl und wurde gleichzeitig darin bestätigt, mich weiter in Richtung Biomedizin zu entwickeln. Mein persönlicher Gewinn aus dem Praktikum ist, dass ich einen guten Einblick in den Berufsalltag gewinnen konnte und gleichzeitig durch viele Ratschläge und Ermunterungen viel über den Studienprozess und die anschließenden Praktika im Ausland erfahren habe. Ich konnte mich mal in einem großen Forschungsinstitut umsehen und die besondere Atmosphäre dieses Ortes erleben und ich glaube, dass die hoffentlich nachfolgenden Schülerinnen und Schüler es ähnlich interessant haben werden. Mir jedenfalls hat es in der Forschungsgruppe von Frau Dr. Daniela Panakova unglaublich gut gefallen und ich würde diese Erfahrung jedem wünschen, der mal mit dem Gedanken spielt, in die Forschung zu gehen. Ich bedanke mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Arbeitsgruppe für ihre Unterstützung und ihre zahlreichen Ratschläge.

Thomas Dittmar