Interview mit der Erstautorin Anja Hess

Anja Hess ist Erstautorin einer aktuellen Studie der Labore von Alexander Meissner und Ludovic Vallier im Fachmagazin „Genome Biology“. Wir haben mit ihr darüber gesprochen, was sie an dieser Arbeit gereizt hat, welche Fähigkeit sie dabei gelernt hat, von der sie nicht gedacht hätte, dass sie sie brauchen würde, und welche unsichtbare Arbeit in die Studie geflossen ist. 

Könntest du die Ergebnisse Eurer Studie kurz zusammenfassen?

In dieser Arbeit haben wir eine Technologie entwickelt, die es uns ermöglicht, zellfreie DNA aus Zellkulturmedien zu nutzen, um den Reifegrad von Zellen oder die Entwicklung von 3D-Modellen in einer Petrischale nachzuverfolgen. 

Welches Problem oder welche Frage wolltet ihr lösen, und was war euer Ausgangspunkt?

Grundsätzlich wollen wir Stammzellen in reifere Zellen differenzieren, die menschlichen Zellen ähneln. Diese könnten schließlich als Modellsysteme für menschliche Krankheiten oder stammzellbasierte Therapien dienen. Um jedoch festzustellen, ob dieser Reifezustand tatsächlich erreicht wurde, müssen wir die Probe zerstören, um an die genomischen Informationen, wie zum Beispiel den DNA-Methylierungsstatus, heranzukommen. Dabei gehen viele Zellen verloren und es entstehen Variationen. Das bedeutet auch, dass wir eine einzelne Zellpopulation nicht über einen längeren Zeitraum hinweg verfolgen können. In meiner Arbeit wollten wir dieses Problem lösen.  

Warum hast du dich persönlich dafür entschieden? Was hat dein Interesse an diesem Bereich geweckt? 

Ich habe eine Zeit lang mit Organoiden und komplexeren 3D-Systemen gearbeitet, und mein Traum war es, die molekularen Eigenschaften von Zellen untersuchen zu können, ohne ihr Wachstum oder ihre Struktur zu beeinträchtigen. Ich hatte von Flüssigbiopsien im klinischen Umfeld gehört, und sie schienen mir das fehlende Glied zu sein, um dieses Ziel zu erreichen.

Inwiefern werden andere Wissenschaftler*innen von deinen Erkenntnissen profitieren? Welche Fragen werden sie damit beantworten können?

Ich denke, der größte Nutzen wird für Forschende sein, die mit sehr wertvollen Proben arbeiten, zum Beispiel mit Organoiden, die über einen längeren Zeitraum in Kultur gehalten werden. Es gibt Organoidtypen, die wochen-, monate- oder manchmal sogar jahrelang wachsen. Die Möglichkeit, eine kleine Menge des Mediums zu entnehmen, um mehr über die Probe zu erfahren, während sie weiterwächst, ist ein großer Vorteil bei solchen wertvollen Modellen oder Proben.

Gibt es noch andere praktische Auswirkungen?  

Wir sind daran interessiert zu untersuchen, wie diese Technologie für tatsächliche Zellprodukte genutzt werden kann. In der Krebsimmuntherapie basiert ein Ansatz auf CAR-T-Zellen. Dabei spenden Patient*innen ihre eigenen T-Zellen, die im Labor genetisch verändert und dann zur Behandlung des Krebses des Patient*innen wiederverwendet werden. Könnten wir den Erfolg einer CAR-T-Zelltherapie anhand der Zellkultur vor der Transplantation vorhersagen? Wenn ja, wäre das sehr wertvoll und könnte als Blaupause für die Qualitätskontrolle anderer Zellprodukte dienen.

Gab es eine Fähigkeit, die du während dieser Arbeit gelernt hast, von der du nicht gedacht hättest, dass du sie brauchen würdest?

Ich habe auf jeden Fall Geduld gelernt, denn wir haben ähnliche cfDNA-Monitoring-Experimente in verschiedenen Zellsystemen wiederholt, zum Beispiel mit Stammzellen, extraembryonalem Endoderm und Leberzellen. Das ist natürlich nicht so spannend wie beim ersten Mal, aber für die Validierung war es wichtig.

Die endgültige Veröffentlichung zeigt oft nur einen kleinen Teil der Arbeit. Gibt es etwas, von dem du dir wünschst, er wäre im finalen Paper stärker sichtbar? 

Ich habe nicht nur damit begonnen, die natürliche Reifung der Hepatozyten in vitro zu verfolgen, sondern auch Behandlungen durchzuführen, bestimmte Effekte in der zellfreien DNA zu messen und die Kalzium-Signalübertragung zu untersuchen. Das war toll, weil es mehr funktional ausgerichtet war. Ich denke, das wird in Zukunft wahrscheinlich noch weiter erforscht werden. 

Und du? In welche Richtung geht deine Karriere? 

Ich persönlich denke, ich werde mich in Richtung Immuntherapien oder Interaktionen des Wirtsimmunsystems bewegen, obwohl ich mich noch nicht endgültig entschieden habe. Ich könnte mir aber definitiv vorstellen, in Zukunft mit dieser Technologie zu arbeiten. Das Ziel der Arbeit war letztendlich, ein universelles Werkzeug zu schaffen, das in vielen verschiedenen Szenarien eingesetzt werden kann.