Ein Analysegerät, das nicht in den Fahrstuhl passt: Am Göttinger Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften stand am Donnerstagmorgen, 1. Oktober, eine ungewöhnliche Anlieferung an. Ein Kran sollte ein rund 900 Kilogramm schweres Massenspektrometer über einen Balkon ins Gebäude am Faßberg heben. Hinter dem aufwendigen Transport steckt ein wissenschaftlicher Fortschritt: Das neue Gerät ermöglicht schnellere und empfindlichere Untersuchungen von Proteinen – bis hin zur Analyse einzelner Zellen.
Aufwendiger Transport ins Labor
Für die Anlieferung waren besondere Vorbereitungen nötig. Ein Teil des Stahlrahmens der Balkontür musste geöffnet, der Balkon eigens abgestützt werden. Das neue „Orbitrap Astral Zoom“ ist für die Bioanalytische Massenspektrometrie und die zentrale Serviceeinheit des Instituts vorgesehen. Deren Leiter, Professor Henning Urlaub, erläuterte im Interview mit Radio Leinewelle, was die Anschaffung für die Forschung bedeutet. „Dieses Gerät ist also doppelt so empfindlich wie die derzeitigen Instrumente, Geräte, die wir zur Verfügung haben“, sagt Urlaub. Besonders wichtig sei das für Untersuchungen, bei denen nur sehr wenig Material vorhanden ist: „Eine einzelne Zelle reicht völlig aus.“
Proteine verstehen – bis in die einzelne Zelle
Proteine übernehmen in Zellen zahlreiche Aufgaben. Sie ermöglichen chemische Reaktionen, übertragen Signale und bilden Strukturen. Die Proteomik untersucht, welche Proteine vorhanden sind, in welchen Mengen sie vorkommen und wie sie sich verändern. Massenspektrometer helfen dabei, dieses Proteininventar zu bestimmen und biologische Vorgänge besser zu verstehen. Ein konkretes Anwendungsfeld ist die Eizellforschung von Max-Planck-Direktorin Melina Schuh. Mit dem neuen Instrument können einzelne Eizellen von Mäusen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien untersucht werden. Urlaub betont im Gespräch ausdrücklich, dass es hier um Mäuse und nicht um menschliche Eizellen geht. Die Analysen sollen zeigen, wie sich Proteinmengen verändern und welche biologischen Prozesse damit verbunden sind.
Mehr Tempo für zahlreiche Forschungsprojekte
Neben der höheren Empfindlichkeit verspricht das Instrument einen deutlich größeren Probendurchsatz. Nach Angaben des Instituts lassen sich je nach Anwendung 300 bis 500 Proben täglich analysieren. Aus einer einzelnen Probe können mehr als 9.000 unterschiedliche Proteine erfasst werden.
Von der Anschaffung profitieren verschiedene Forschungsgruppen des Instituts. Urlaubs Team betreibt zugleich die zentrale Serviceeinheit für Proteomanalysen. Gemeinsam mit den Forschenden werden die Untersuchungen geplant, anschließend die Proben analysiert und die Ergebnisse zurückgegeben. Das Gerät soll damit zahlreiche Projekte der Grundlagenforschung unterstützen. Die Investition ist beträchtlich. Nach Urlaubs Angaben liegt der Listenpreis bereits mit einfacher Ausstattung deutlich über zwei Millionen Euro. Der tatsächliche Kaufpreis wird durch Verhandlungen und Rabatte beeinflusst; eine konkrete Summe nennt er nicht. Die Max-Planck-Gesellschaft habe die Anschaffung maßgeblich unterstützt.
Brückenprofessur verbindet Grundlagenforschung und Klinik
Henning Urlaub ist über eine sogenannte Brückenprofessur zugleich am Max-Planck-Institut und an der Universitätsmedizin Göttingen tätig. An der UMG ist er der Pathologie unter Professor Philipp Ströbel zugeordnet. Die Brückenprofessur soll Grundlagenforschung und klinische Forschung enger miteinander verzahnen. Während am Max-Planck-Institut grundlegende biologische Prozesse im Mittelpunkt stehen, ergeben sich an der UMG stärker klinisch ausgerichtete Fragestellungen für die Proteomanalyse. Das neue Massenspektrometer am Faßberg ist zunächst für die Grundlagenforschung des Instituts vorgesehen; Kooperationen innerhalb des Göttingen Campus sind ausdrücklich erwünscht.
Fachwissen und Freude an komplexer Technik
Damit die aufwendige Technik dauerhaft zuverlässige Ergebnisse liefert, braucht es qualifizierte Fachkräfte. Neben Kenntnissen in Chemie, Biologie oder Biochemie zählt für Urlaub auch die Freude an der Arbeit mit komplexen Instrumenten: „Sie müssen diese Maschinen mögen.“ Denn zum Forschungsalltag gehören neben den Messungen auch Wartung, Fehlersuche und ein genaues Verständnis der Technik.
Trotz einer leichten Verzögerung gelang der komplexe Transport des Geräts ins Gebäude reibungslos. Jetzt kann die Arbeit beginnen.
Ulf Engelmayer
Fotos: ©Jutta Engelmayer /Radio Leinewelle