Um komplexe mikrobiologische Fragen erfolgreich beantworten zu können, ist häufig eine Zusammenarbeit von Forschenden verschiedener Fachrichtungen ausschlaggebend. Um diese Kollaborationen zu fördern, lobt das Leibniz-HKI jährlich den medac-Forschungspreis für die erfolgreichsten im Team entstandenen Forschungsarbeiten am Institut aus. Die medac GmbH mit Sitz in Wedel, mit der das Institut seit seiner Gründung eng verbunden ist, sponsert hierfür ein stattliches Preisgeld. Der wissenschaftliche Beirat des Instituts wählt aus den eingereichten Vorschlägen jährlich die besten Arbeiten aus. Dieses Jahr gewannen die Autorenteams von vier wegweisenden Veröffentlichungen:

Ein Team um Felix Trottmann aus der Abteilung Biomolekulare Chemie untersuchte ein Enzym in Burkholderia pseudomallei und erhielt dafür Unterstützung von Hajo Kries, der eine eigene Nachwuchsgruppe leitet. Das Bakterium löst die Krankheit Melioidose aus, die insbesondere in Australien und Südostasien vorkommt und häufig tödlich endet. Das untersuchte Enzym ist Teil des zentralen Stoffwechsels der Bakterien, wird aber auch zur Bildung einer Struktur genutzt, die eine entscheidende Rolle bei der Infektion spielt. Es ist damit ein möglicher Angriffspunkt, um die Krankheit zu bekämpfen.

Mai Hoang und Susann Hartung aus der Gruppe Infektionen in der Hämatologie/Onkologie entwickelten mit ihrem Team ein mit Aspergillus fumigatus infiziertes „lung-on-chip“-Modell. Sie schlossen sich mit Zoltán Cseresnyés aus der Forschungsgruppe Angewandte Systembiologie zusammen, der Algorithmen für die automatische Auswertung der mikroskopischen 3D-Bilder entwickelte. Indem sie dem Modell Immunzellen oder antifungale Mittel hinzufügen, können die Forschenden verschiedene Infektionsszenarien detailliert über mehrere Stunden beobachten – und können dabei auf Tierversuche verzichten.

Raquel Alonso-Román aus der Abteilung Mikrobielle Pathogenitätsmechanismen widmete sich mit ihrem Team dem Darmmikrobiom. Sie fand heraus, dass Milchsäurebakterien dem Wachstum von Candida albicans entgegenwirken – jedoch nur, wenn Darmzellen anwesend sind. Um die zugrundeliegenden Stoffwechselmechanismen zu entschlüsseln, erhielt sie Unterstützung aus drei weiteren Forschungseinheiten des Leibniz-HKI.

Markus Günther und Rosa Herbst aus der Abteilung Paläobiotechnologie untersuchten mit Christin Reimer aus der Nachwuchsgruppe Evolution mikrobieller Interaktionen die Vielzelligkeit der sozialen Amöbe Dictyostelium discoideum. Sie entdeckten ein gelbes Pigment, das entscheidend dazu beiträgt, den vielzelligen Status aufrecht zu erhalten. Es kommt in den Fruchtkörpern vor, zu denen sich der sonst einzellige Organismus in Hungerzeiten zusammenschließt und verhindert ein zu frühes Schlüpfen der Sporen. Dafür wurden sie von zwei weiteren Forschungseinheiten unterstützt.

Der medac-Forschungspreis wird bereits seit 2004 durch das Pharmaunternehmen medac GmbH gesponsert und ist mit 20.000 Euro dotiert, die unter den Preisträgerinnen und Preisträgern aufgeteilt werden. Gewürdigt werden herausragende Forschungsarbeiten zu den Kernthemen des Instituts, bei denen mehrere Forschungseinheiten des Instituts kooperiert haben.

Originalpublikationen

Trottmann F*, Ishida K, Ishida-Ito M, Kries H, Groll M, Hertweck C# (2022) Pathogenic bacteria remodel central metabolic enzyme to build a cyclopropanol warhead. Nature Chemistry 14: 884-890.

Hoang TNM*, Cseresnyés Z*, Hartung S*, Blickensdorf M, Saffer C, Rennert K, Mosig AS, von Lilienfeld-Toal M#, Figge MT# (2022) Invasive aspergillosis-on-chip: A quantitative treatment study of human Aspergillus fumigatus infection. Biomaterials 283: 121420.

Alonso-Roman R*, Last A, Mirhakkak MH, Sprague JL, Möller L, Großmann P, Graf K, Gratz R, Mogavero S, Vylkova S, Panagiotou G, Schäuble S, Hube B#, Gresnigt MS (2022) Lactobacillus rhamnosus colonisation antagonizes Candida albicans by forcing metabolic adaptations that compromise pathogenicity. Nature Communications 13(1): 3192.

Günther M*, Reimer C*, Herbst R*, Kufs JE, Rautschek J, Ueberschaar N, Zhang S, Peschel G, Reimer L, Regestein L, Valiante V, Hillmann F#, Stallforth P# (2022) Yellow polyketide pigment suppresses premature hatching in social amoeba. PNAS 119(43): e2116122119.

*Erstautor:in, #korrespondierende:r Autor:in