Krankheiten beginnen in Genen und Zellen: Das Max-Delbrück-Center wird 30 Jahre

Das MDC forscht an zwei Standorten in Berlin. Seine Forscher wollen wissen, was genau im Körper schiefläuft, wenn man krank wird. Das soll der Medizin nützen.

Wissenschaftlerin in einem Labor des Max-Delbrück-Centers.
Wissenschaftlerin in einem Labor des Max-Delbrück-Centers.dpa/Gregor Fischer

Eines der renommiertesten Institute Berlins feiert Jubiläum. Das Max-Delbrück-Center (MDC) wird am 7. Dezember 30 Jahre alt. Mit seiner feierlichen Gründung 1992 in Berlin-Buch – unter anderem im Beisein Richard von Weizsäckers – sollte ein Forschungszentrum installiert werden, das sich an der internationalen Spitze orientiert. Der Mediziner Detlev Ganten, der damals als Gründungsdirektor aus Heidelberg nach Berlin-Buch gekommen war, sah ein kommendes „deutsches Cold Spring Harbor“ vor sich.

Er meinte das Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) auf Long Island nahe New York City, eine Spitzen-Einrichtung mit einer stattlichen Zahl an Nobelpreisträgern, das sich mit Krebsforschung, Neurobiologie, Genomik und Bioinformatik befasst. Drei Jahrzehnte später hat das MDC in Buch zwar immer noch keinen Nobelpreisträger, aber es gehört zu den führenden biomedizinischen Forschungszentren weltweit.

Was passiert ganz genau im Körper, und zwar auf molekularbiologischer Ebene – in den Genen, Zellen und der Körperchemie? Und wie können die Erkenntnisse so schnell wie möglich Patienten zugutekommen oder der Prophylaxe dienen – etwa von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Alzheimer und Krebs? Um solche Fragen geht es am MDC, das in voller Länge Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft heißt. Benannt ist es nach dem Nobelpreisträger Max Delbrück (1906–1981), einem der Begründer der Molekularbiologie. Die Kurzform Max-Delbrück-Center habe man mit einem neuen Corporate Design im Sommer etabliert, sagt eine Sprecherin.

Max Delbrück – Genetiker, Biophysiker, Nobelpreisträger und Namensgeber des MDC.
Max Delbrück – Genetiker, Biophysiker, Nobelpreisträger und Namensgeber des MDC.CC BY-SA 3.0

Gründung an traditionsreichem Klinik- und Forschungsort

Das MDC wurde 1992 nicht auf einem Acker gegründet, sondern an einer bereits traditionsreichen Forschungsstätte. Bereits Anfang des 20. Jahrhunderts war in Buch ein großes Klinikzentrum entstanden. 1930 errichtete die Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft hier das bis dahin größte Institut für Hirnforschung – unter Leitung von Oskar Vogt, der mit seiner Frau Cécile die moderne Hirnforschung mitbegründete.

Vogt hatte schon 1925 den sowjetischen Genetiker Nikolai Timofejew-Ressowski nach Berlin geholt. Dieser baute in seinem Institut eine genetische Abteilung auf. 1935 veröffentlichte er mit den Forschern Max Delbrück und Karl Zimmer ein Werk über Genmutationen. Sie beschrieben darin zum ersten Mal Gene als komplexe Atomverbände – Moleküle. Damit gehören sie zu den Begründern der modernen Genetik, einem entscheidenden Feld am MDC.

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imago/Jürgen Ritter
Über die Institution
Das Max-Delbrück-Center wurde 1992 an einem traditionsreichen Klinik- und Forschungsort in Berlin-Buch gegründet, offizieller Gründungstag ist der 7. Dezember. Der ausführliche Name: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC).

Zwei Standorte hat das MDC in Berlin: neben Buch auch auf dem Campus Lebenswissenschaften in Mitte. Ende 2021 gab es eigenen Darstellungen zufolge 1256 Beschäftigte, davon 846 als Doktoranden und Postdocs in der Wissenschaft. Die Wissenschaftler kommen aus etwa 70 Ländern. 59 Prozent sind Frauen.

Finanziert wird das MDC zu 90 Prozent vom Bund und zu zehn Prozent vom Land Berlin und über zusätzlich eingeworbene Drittmittel.

In der DDR entstanden in Berlin-Buch drei Zentralinstitute, die bis 1990 zur Akademie der Wissenschaften der DDR gehörten. Sie befassten sich mit Herz-Kreislauf-Forschung, Krebsforschung und Molekularbiologie. Grundlagenforschung und Klinik waren bereits damals eng miteinander verknüpft. Dennoch sei ein Umbruch notwendig gewesen, erzählte der Molekularbiologe und Bürgerrechtler Jens Reich, der von 1968 bis 2004 in Buch arbeitete.

Schilderungen zufolge gab es kaum Möglichkeiten für weltweiten wissenschaftlichen Austausch und die Gewinnung von Gastforschern. Dafür „Hahnenkämpfe“ zwischen Ministerien und Partei, in denen die einzelnen Akademie-Institute zerrieben wurden. Auch fehlte es an Messtechnik und Testchemikalien.

Verfahren für den Nachweis von Viren im Abwasser Berlins

Heute arbeiten am Max-Delbrück-Center der eigenen Darstellung zufolge 1256 Beschäftigte, darunter 846 Doktoranden und Postdocs. Die jungen Wissenschaftler kommen aus etwa 70 Ländern. Es gibt 88 Forschungsgruppen und 19 Technologieplattformen, die ein gemeinsames Ziel haben: „Krankheiten noch besser zu verstehen und Erkrankungen zu verhindern“. Dabei geht es um Allergien, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, Funktionsstörungen des Nervensystems, Stoffwechselstörungen und anderes mehr.

Pro Jahr erscheinen 550 Publikationen vom MDC. Die Forschungsergebnisse sind mitunter auch direkt für das Leben in der Stadt wichtig. So entwickelte das MDC gemeinsam mit den Berliner Wasserbetrieben und dem Laborunternehmen Amedes im Rahmen der Corona-Pandemie ein Verfahren, um Viren im Abwasser Berlins nachweisen zu können. Viel früher als auf anderen Wegen lassen sich damit ausbreitende Infektionen, neue Virus-Varianten und anderes erkennen. Ein Berliner Abwassermonitoring, für das das MDC die wissenschaftliche Grundlage legte, könnte auch bei Grippe und Magen-Darm-Infektionen nützlich sein. Das Verfahren könnte auch in anderen Teilen der Welt angewandt werden.

Die Vielfalt der Forschung ist groß. Und man muss betonen, dass sie nicht am MDC allein stattfindet, sondern in einem Netzwerk verschiedener Einrichtungen, die sich in den vergangenen Jahren in ihren Beziehungen zueinander „zurechtgeruckelt“ haben. Gemeinsam mit der Berliner Charité betreibt das MDC seit 2013 das Berlin Institute of Health (BIH), das die „Translation“ fördern soll – die Überführung von Forschung in die medizinische Praxis. Inzwischen ist das BIH als Institution in der Charité integriert. Das Max-Delbrück-Center kooperiert auch mit weiteren Universitätskliniken, etwa in der Herz-Kreislauf-Forschung.

Auf dem Campus Lebenswissenschaften in Berlin-Mitte hat das MDC Anfang 2019 einen zweiten Standort bezogen. In einem Neubau sitzt hier das Berliner Institut für Medizinische Systembiologie (BIMSB). Dessen Gründer und wissenschaftlicher Direktor Nikolaus Rajewsky gehört in diesem Jahr zu den meist zitierten Forschern weltweit, die auch den größten Einfluss auf ihr Fachgebiet haben, wie erst jüngst mitgeteilt wurde.

Blick auf das neue Gebäude des MDC in Berlin-Mitte, Hannoversche Straße 28. Im BIMSB sitzen die Systembiologen.
Blick auf das neue Gebäude des MDC in Berlin-Mitte, Hannoversche Straße 28. Im BIMSB sitzen die Systembiologen.dpa/Horst Krüger
Eine originelle Wendeltreppe verbindet die Etagen im BIMSB, das 2019 eröffnet wurde. 
Eine originelle Wendeltreppe verbindet die Etagen im BIMSB, das 2019 eröffnet wurde. dpa/Horst Krüger

Die Rolle eines Zuckermoleküls bei schwerer Multipler Sklerose

Auch die Bioinformatikerin Sofia Forslund und der klinische Neuroimmunologe Friedemann Paul vom MDC zählen zu den „Highly Cited Researchers“ 2022. Das Team von Sofia Forslund erforscht anhand von datenbasierten Modellen, „wie wir uns gemeinsam mit unserem Mikrobiom im Darm in Richtung Gesundheit oder Krankheit entwickeln“, teilte das MDC mit. Die Wissenschaftler um Friedemann Paul konzentrieren sich unter anderem darauf, Therapeutika und Diagnostik für Krankheiten wie Multiple Sklerose zu verbessern.

So stießen die Forscher um Paul gemeinsam mit anderen weltweit auf ein bestimmtes Zuckermolekül, dessen Konzentration im Blut von Patienten mit besonders schwerer Multipler Sklerose verringert ist. Dieses Molekül könnte einmal als Biomarker dienen, um Erkrankte mit besonders schweren Verläufen frühzeitig zu identifizieren und ihre Therapie entsprechend anzupassen.

Andere Beispiele für Anwendungen sind zwei Medikamente – eine neuartige Immuntherapie gegen Krebs und ein Mittel gegen eine erbliche Blutgerinnungsstörung –, die in den vergangenen Jahren auf der Grundlage von Forschungen am Max Delbrück Center entwickelt wurden. Das MDC hält bisher 571 Patente.

Aus der Forschung am MDC und der Charité heraus entstanden auch Start-ups, darunter das Unternehmen T-knife, das 2021 bei internationalen Investoren 110 Millionen US-Dollar einwerben konnte. Es befasst sich mit sogenannten T-Zellen, die unseren Körper überwachen und ihn vor Krankheiten schützen, beispielsweise durch Infektionen mit Viren. Im Zusammenhang mit Corona war in den vergangenen Jahren öfter von ihnen die Rede.

Das Unternehmen ist dabei, eine neuartige T-Zell-Therapie zu entwickeln, um damit Tumore gezielt bekämpfen zu können. „Die Forschenden verändern die T-Zellen der Patient:innen so, dass sie Krebszellen als Eindringlinge identifizieren können“, heißt es in einer Darstellung dazu. Langjährige Grundlagenforschung bildet die Basis für diese Entwicklungen.

Am MDC findet viel Laborarbeit statt.
Am MDC findet viel Laborarbeit statt.dpa/Gregor Fischer

Virchow 2.0. soll die zellbasierte Medizin voranbringen

Ein weiteres Beispiel ist das Start-up Myopax, auch eine Ausgründung von MDC und Charité. Es arbeitet an regenerativen Therapien für genetisch bedingte Muskelerkrankungen, bei denen Muskelmasse unumkehrbar abgebaut wird. Bisher ist das unheilbar. Um Behandlungsansätze für sehr schwere Formen von Muskeldystrophien zu entwickeln, werden erstmals Zell- und Gentherapien kombiniert. Schwer kranken Patienten sollen gentechnisch reparierte Muskelstammzellen in den Muskel gespritzt werden, wo sie neue Fasern und auch Muskelstammzellen bilden können. Die ersten klinischen Studien am Menschen laufen an der Charité. 

Der Systembiologe und BIMSB-Chef Nikolaus Rajewsky wiederum stellte erst jüngst Pläne vor, in Berlin eine ganz neuartige Zellklinik zu installieren, das Berlin Cell Hospital (BCH). Im Rahmen eines neuartigen Konzepts soll „die Kluft zwischen Grundlagenforschung und klinischen Anwendungen“ besser und gezielter überbrückt werden. Ergebnisse aus der Forschung sollen möglichst schnell in anwendbare Produkte (Therapien und Medikamente) umgesetzt werden, Forscher und Mediziner dabei eng mit Unternehmen und Start-ups aus der Pharma- und der Biotech-Branche in Berlin und Brandenburg zusammenarbeiten.

Das neue „integrierte Konzept zellbasierter Medizin“ heißt Virchow 2.0. Es ist benannt nach dem Mediziner Rudolf Virchow (1921–1902), der in Berlin wirkte und wissen wollte, „was in Zellen schiefläuft, um zu verstehen, wie man Krankheiten diagnostiziert und heilt“, sagte Nikolaus Rajewsky. Heutige Technologien machten es möglich, „dass man Krankheiten in den Zellen bereits erkennen kann, bevor sie überhaupt Symptome entwickeln“, so Rajewsky.

DNA-Sequenzen auf einem Röntgenfilm. Am MDC werden die Grundlagen gelegt für künftige Gen- und Zelltherapien.
DNA-Sequenzen auf einem Röntgenfilm. Am MDC werden die Grundlagen gelegt für künftige Gen- und Zelltherapien.imago/Thomas Koehler

Tierversuche sind oft noch unverzichtbar

Denn vieles geht schief in Zellen, bevor man krank wird. Wenn zum Beispiel die „Müllabfuhr“ in den Zellen nicht funktioniert, also die Entsorgung fehlerhafter oder nicht mehr gebrauchter Proteine, dann können schwere Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Chorea Huntington entstehen. Man kann neue Wege finden, Krankheiten vorzubeugen, wenn man weiß, was genau in Zellen und anderswo passiert.

Forschung legt die Grundlagen, auf denen dann das medizinisch Machbare versucht wird – oft vorangetrieben von großer Begeisterung. Doch die Corona-Pandemie hat zugleich den kritischen Blick auf Forschung geschärft. Auch am Max-Delbrück-Center gab und gibt es ethische Debatten. So etwa um Tierversuche in der Forschung, mit Mäusen, Ratten oder anderen Tieren. Anlass waren 2012 Pläne für den vom Berliner Senat geförderten Neubau eines sogenannten In-vivo-Pathophysiologie-Labors, mit dem sich die „Maushaltungskapazitäten“ des MDC um 14 Prozent erhöhen sollten. Dagegen gab es Widerstand von Tierschutzorganisationen und Politikern.  

Das Max-Delbrück-Center zeigte sich zum Dialog bereit, wehrte sich aber gegen persönliche Diffamierung und pauschale Verurteilung von Wissenschaftlern. Es begründete, warum Tierversuche an manchen Stellen unverzichtbar seien. Zugleich entwickelte das MDC überall dort Alternativen, wo es möglich war. Ein Drittel der Forschungsgruppen arbeitet komplett ohne Tierversuche. Wo es geht, nutzen die MDC-Teams Zellkulturen, Computermodelle und Mini-Organe, sogenannte Organoide.

Der MDC-Forscher Jan Philipp Junker untersucht mit seinem Team Zebrafische. Sie besitzen unter anderem die Fähigkeit, zerstörtes Herzmuskelgewebe zu regenerieren, aber auch andere Organe. Wie könnten solche Erkenntnisse der Medizin zugutekommen?
Der MDC-Forscher Jan Philipp Junker untersucht mit seinem Team Zebrafische. Sie besitzen unter anderem die Fähigkeit, zerstörtes Herzmuskelgewebe zu regenerieren, aber auch andere Organe. Wie könnten solche Erkenntnisse der Medizin zugutekommen?Pablo Castagnola

Neue wissenschaftliche Vorständin Maike Sander stellt sich vor

Zugleich erklärten mehr als 40 Forschende auf dem Portal des MDC offen, „warum wir auf Tierversuche noch nicht verzichten können“, wo also die verschiedenen Methoden kombiniert werden müssen. Eine bundesweit bis dahin einmalige Aktion. 2021 wurde das Max-Delbrück-Center mit dem Siegel „Transparente Tierversuche“ ausgezeichnet. „Dass in der Forschung des MDC auch Tierversuche eine wichtige Rolle spielen, daraus macht das Institut keinen Hehl, sondern bringt sich ‚aus Überzeugung am gesellschaftlichen Dialog‘ immer wieder aktiv in den öffentlichen Diskurs ein“, schrieb die Initiative „Tierversuche verstehen“ zur Begründung.

Auf der Festveranstaltung am 7. Dezember wird auch Maike Sander offiziell begrüßt, die seit November dieses Jahres wissenschaftliche Vorständin des Max-Delbrück-Centers ist – eine Forscherin mit etwa 30 Jahren Erfahrung. Erst jüngst wurde sie „für ihre wegweisende Diabetesforschung“ ausgezeichnet. Zuletzt leitete sie an der University of California in San Diego, USA, ein Zentrum für pädiatrische Diabetesforschung, befasste sich als Professorin auch mit Molekular- und Zellmedizin. Sie hat gewiss weitere Ideen für die Forschung am Max-Delbrück-Center.