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Elke Guenther: grundlageninspiriert und anwendungsorientiert

Die elektrischen Aktivitäten der Sinnessysteme sind ein spannendes Forschungsgebiet. Die Erkenntnisse in medizinisch relevanten Anwendungen einzusetzen hat für Prof. Dr. Elke Guenther jedoch einen ganz eigenen Reiz. Die Biologin leitet heute die Abteilung Elektrophysiologie am NMI Reutlingen, betreibt Sicherheitspharmakologie, entwickelt Biosensoren und charakterisiert Ionenkanäle in Zellmembranen verschiedenster Organsysteme.

Chancen zu ergreifen, wenn sie sich auftun – dazu gehört oft auch der Mut zur schnellen Entscheidung. Elke Guenther hat ihm einen bemerkenswert schnellen Weg in die Verantwortung zu verdanken. Schon während ihrer Doktorarbeit Ende der 80er Jahre an der Münchener Augenklinik befasste sie sich mit einem Stipendium der Max-Planck Gesellschaft mit dem visuellen System, genauer gesagt mit dem Farbsinnessystem bei Katzen.
Die Wirkung von Pharmaka auf die Aktivität von Ionenkanälen (hERG-Kanälen) wird mit der elektrophysiologischen Methode des Patch-Clampings untersucht, die in diesem Bereich den Goldstandard darstellt. (Foto: NMI Reutlingen)
Zapfen und Stäbchen heißen die Sinneszellen in der Netzhaut (Retina), die bei Katzen ebenso wie bei Menschen für das Farb- und bzw. Hell-Dunkel-Sehen verantwortlich sind. Beide Zelltypen wandeln Lichtimpulse in elektrische Impulse um. Guenther untersuchte die elektrische Aktivität der Zellen mithilfe spezieller Elektroden. Diese Arbeiten führte Guenther in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Eberhart Zrenner durch, der bis 1989 ebenfalls an der Augenklinik in München forschte und später an der Tübinger Augenklinik mit der Firma Retina Implant künstliche Netzhautimplantate entwickelte. Nach ihrer Promotion 1989 ging Guenther ans Max-Planck-Institut (MPI) für Psychiatrie nach Martinsried. Ein karrierepolitisch logischer Schritt, denn am MPI konnte Guenther ihr Methoden-Repertoire erweitern. Sie untersuchte an Nervenzellen in der Netzhaut (Ganglienzellen) die elektrische Reizantwort nach der Gabe neurotropher Substanzen.

Schnell in die Verantwortung - ein zweischneidiges Schwert

Nach nur einem Jahr erhielt die damals 32-jährige das Angebot, an der Tübinger Augenklinik eine eigene Arbeitsgruppe aufzubauen und sagte kurzentschlossen zu. „Im Nachhinein war das doch ein bisschen früh, Nachwuchsforschern rate ich heute zu einer längeren Postdoc-Zeit. Das hat den Vorteil, dass man noch relativ viel Raum hat, um Ideen zu entwickeln, mit Verwaltungsarbeiten wird man schließlich noch früh genug konfrontiert“, sagt Guenther heute aus Erfahrung.

Ihre wissenschaftlichen Ziele verfolgte sie weiterhin zielstrebig. „Ich hatte von Anfang an konkrete Vorstellungen und wollte mit meinen Projekten bei der Netzhaut bleiben“, so Guenther. Besonders beschäftigte sie die Frage, wie Netzwerke von Netzhautzellen entstehen. Mit elektrophysiologischen Methoden untersuchte sie unter anderem, welche Reizantworten Ganglienzellen während ihrer Reifung geben. Dabei befasste sie sich mit der Struktur-Funktions-Beziehung von Ionenkanälen in der Zellmembran, die den Ionenfluss und damit die elektrischen Aktivitäten der Zellen steuern.

Dauerthema: Elektrische Aktivitäten in der Netzhaut

Auch an einem Sonderforschungsbereich (SFB) war Guenther zu dieser Zeit beteiligt: Im Rahmen des SFB 430 „Zelluläre Mechanismen sensorischer Prozesse und neuronaler Interaktionen“ untersuchte sie als Projektleiterin, wie sich Rezeptoren auf der Zelloberfläche während der Retina-Differenzierung und im Fall von Netzhauterkrankungen verändern. In diese Zeit der Grundlagenforschung fällt ein Meilenstein in Guenthers Karriere: „Wir fanden heraus, dass die Regulation der Ionenkanäle in Netzhautzellen eine andere ist als bei Zellen des visuellen Cortex. In der Netzhaut ist Licht ein Trigger für Veränderungen des Ionenkanals“, fasst Guenther zusammen. Das Tübinger Team konnte eindeutig zeigen, dass man den entwicklungsbiologisch unreifen (juvenilen) Zustand der Ionenkanäle und damit der Netzhautzellen durch Dunkelanzucht erhalten kann.
Prof. Dr. Elke Guenther leitet seit 2002 die Abteilung Elektrophysiologie am NMI Reutlingen. © NMI Reutlingen
Mitten in dieser wissenschaftlich sehr produktiven Phase eröffnete sich Guenther eine Chance: Das NMI Reutlingen entschied 2002, den Bereich Elektrophysiologie auszubauen und bot Guenther, die mit dem Institut bereits seit Längerem kooperierte, eine Position als Forschungsleiterin an. Wiederum fackelte die entschlussfreudige Forscherin nicht lange, sagte zu – und entdeckte neue Seiten an sich selbst: „Ich habe mich lange als ‚Unipflanze’ gesehen. Das Angebot kam zu einer Zeit, in der ich etwas Neues anfangen wollte mit der Idee, die Grundlagenforschung mehr mit der Anwendung zu verknüpfen. Dass die anwendungsbezogene Arbeit am NMI Reutlingen genau das Richtige ist, hat sich dann mehr bewahrheitet, als ich dachte“, sagt Guenther.

Die Freude am direkten Nutzen der Forschungsergebnisse

Professor Dr. Elke Guenther © NMI
Das NMI Reutlingen ist bis heute ihre Forschungsheimat und die Arbeit an der Schnittstelle zur Industrie ein Metier, das Guenther nicht mehr missen möchte. Die Fülle spannender und anspruchsvoller Projekte trägt dazu ihren Teil bei. So arbeitet Guenther in einem Verbundprojekt an der Entwicklung einer künstlichen biochemischen Synapse mit, also einer Nervenverbindungsstelle, die wie ihr natürliches Pendant Neurotransmitter freisetzen soll. Auf diesem Weg soll eine Alternative zu den bisher rein elektronischen Netzhautimplantaten entstehen.
In eine andere Richtung führt das Verbundprojekt zur Entwicklung eines humanen Kardiosensors. Dabei soll ein neues Testverfahren zur Wirkung von Pharmaka auf humanes Herzgewebe entwickelt werden. Da Medikamente Nebenwirkungen auf die Herztätigkeit haben können, ist dies ein besonders zukunftsträchtiges Entwicklungsfeld. In dem Projekt sollen sowohl Gewebeproben von Patienten als auch aus Stammzellen gezüchtete Gewebe zum Einsatz kommen. Guenthers NMI-Team wird dabei die Validierungsstudien übernehmen und Herzkulturen auf Multielektroden-Arrays, den MEAs kultivieren.

Unternehmerisches Denken und Handeln als neue Herausforderung

Mit MEAs arbeitet Guenther auch im Rahmen kommerzieller Entwicklungen in der NMI TT GmbH. Elektrische Ableitungen an bestimmten Ionenkanälen von tierischen Herzzellen sind heute in der Sicherheitspharmakologie bereits vorgeschrieben, um vor der Zulassung neuer Wirkstoffe gefährliche Nebenwirkungen wie Herzrhythmusstörungen auszuschließen. „Mit dem gerade aufgebauten Labor für Wirkstoffscreening und Sicherheitspharmakologie sind wir selbst ein Stück weit Unternehmer geworden“, sagt Guenther und möchte ihr Engagement noch ausbauen: „Mein nächstes Ziel ist es, im Rahmen der NMI TT GmbH eine gut laufende Serviceeinrichtung für das Screening von Ionenkanälen zu entwickeln, um durchaus auch richtig Geld zu verdienen und ein wichtiger Partner für die Pharmaindustrie zu werden.“
Passend zu ihrem eigenen Lebenslauf hält sie Neugier, Spontaneität und Risikobereitschaft für ganz wichtige Eigenschaften für einen Wissenschaftler und rät Nachwuchsforschern aus ihrer Erfahrung heraus: „Sie sollten sich nicht scheuen, etwas Unerwartetes zu tun und - auch ganz wichtig – bei ihrer Arbeit wann immer möglich, auch mal nach rechts und links zu schauen und neue Dinge anzugehen.“ Wenn sie selbst auf neue Ideen kommen will, wechselt sie in andere Denkstrukturen. „Ich lerne gerne Sprachen, das entspannt mich sehr. Eine Zeitlang habe ich zum Beispiel Chinesisch gelernt, diese sehr bildreiche Sprache fördert das assoziative Denken. Auch das Lösen von Sudokus finde ich übrigens sehr entspannend“, so Guenther, die ansonsten auch gerne „mindestens einmal im Monat“ die Oper und Konzerte besucht, um neue geistige Kräfte für ihre breitgefächerten beruflichen Aktivitäten zu tanken.

leh - 02.09.08
© BIOPRO Baden-Württemberg GmbH

Weitere Informationen zum Beitrag:
NMI Reutlingen
Prof. Dr. Elke Guenther
Markwiesenstr. 55
72770 Reutlingen
Tel.: 07121 51530-54
E-Mail: guenther@nmi.de

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/pm/elke-guenther-grundlageninspiriert-und-anwendungsorientiert