ETH Zürich
Wie unsere Immunzellen Bakterien bekämpfen
Früh in der Evolution haben Bakterien angefangen, höhere Organismen zu befallen, und diese haben versucht, entweder in Symbiose mit Bakterien zu leben, oder der bakterielle Befall resultiert in krankhaften Infektionen. In unserem Darm z.B. leben sie mit uns in Symbiose und synthetisieren für uns lebenswichtige Moleküle. Meist nehmen wir aber nur diejenigen Bakterien wahr, die uns infizieren und gegen die unser Körper eine Vielzahl von Mechanismen entwickelt hat, um diese zu töten, bevor sie uns töten können. Angesichts der schnell wachsenden Resistenz von Bakterien gegen die vom Menschen eingesetzten Antibiotika ist es zwingend notwendig, dass wir besser verstehen, wie unsere eigene Immmunabwehr funktioniert. Weil seit Jahrzehnten intensiv auf diesem Gebiet geforscht wurde, haben wir uns darauf spezialisiert, die mechanischen Aspekte zu erkunden, mit denen unsere Immunzellen Bakterien bekämpfen und wie Bakterien versuchen, diese auszutricksen. Auf der Reise in die fantastische Nanowelt haben wir versucht, die Mechanik der molekularen Werkzeuge zu verstehen, mit denen Immunzellen Bakterien nicht nur erkennen, sondern diese dann an sich heranziehen, um sich schließlich in eine Position zu bringen, in der sie die Bakterien umarmen und dann auffressen können. Aber selbst wenn Bakterien verschlungen werden, bedeutet dies noch nicht zwingend ihren Tod. Einige Bakterien haben raffinierte Methoden entwickelt, um in Immunzellen längerfristig zu überleben. Detaillierte Erkenntnisse und Entdeckungen können neue Ansätze inspirieren, um Infektionen vorzubeugen oder diese zu bekämpfen.
Zur Person
Prof. Dr. Viola Vogel, geboren in Tübingen und aufgewachsen nahe von Frankfurt und in Afghanistan, ist Biophysikerin und Bioingenieurin. Sie ist heute Professorin für Angewandte Mechanobiologie am Departement Gesundheitswissenschaften und Technologie der ETH Zürich. Sie promovierte in Physik an der Universität Frankfurt (1987), basierend auf ihrer Forschung am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen (1980–88), für die sie die Otto-Hahn-Medaille erhielt (1988). Nach ihrem Postdoc-Studium in der Physik an der UC Berkeley im Bereich nichtlinearer Optik begann sie ihre akademische Karriere an der University of Washington (Seattle) im Department of Bioengineering (1990–2004) und war dort Gründungsdirektorin des Center for Nanotechnology (1997–2003). Mit ihrem Wechsel an die ETH Zürich im Jahr 2004 trat sie zunächst dem Departement für Materialwissenschaften bei, war dann Mitbegründerin (2012) und leitete später (2018–2020) das Departement für Gesundheitswissenschaften und Technologie (D-HEST). Ihr wurde die Ehrendoktorwürde der Universität Tampere, Finnland, verliehen (2012). Mit ihrem Hintergrund in Physik und Bioingenieurwesen hat sie das schnell wachsende Gebiet der molekularen Mechanobiologie und ihrer medizinischen Anwendungen pioneert und ihre Arbeiten wurden international durch zahlreiche Auszeichnungen gewürdigt. Sie wirkt in vielen wissenschaftlichen Beiräten in Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, den USA, Singapur und dem Vereinigten Königreich mit, inklusive dem Human Frontiers Science Program, dem British Marshall Fund, der Humboldt-Stiftung und der Max-Planck-Gesellschaft. Sie ist Mitglied der Jury des Queen Elizabeth Prize for Engineering und wurde kürzlich in die Leopoldina, die Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, sowie die US-amerikanische National Academy of Engineering (NAE) und die National Academy of Sciences (NAS) gewählt. Sie war kürzlich Mitbegründerin des ETH-Startup Unternehmens Tandem Therapeutics.