04.06.2020

MDC gründet neue Research School

Ein interdisziplinäres Ausbildungsprogramm für angehende Doktorand*innen in Bereichen der Bildgebung: Das MDC gründet gemeinsam mit Charité und WIS die deutsch-israelische Helmholtz International Research School iNAMES.

Fragen aus der Biomedizin, Physik, Materialwissenschaften oder Umweltwissenschaften gehen Forschende aus vielen Disziplinen mit Hilfe von Bildgebungsverfahren nach. Der wissenschaftliche Nachwuchs kann ab diesem Jahr noch stärker vom Wissen führender Expertinnen und Experten, auch aus fachfremden Gebieten der bildgebenden Forschung profitieren: „Imaging vom NAno bis zum MESo“, kurz „iNAMES“ heißt die neue Helmholtz International Research School. Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) koordiniert das Projekt, Partner sind die Charité – Universitätsmedizin Berlin und das Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel (WIS). Die Humboldt Universität Berlin (HU) ist als assoziierter Partner eingebunden. 1,8 Millionen Euro erhält das MDC vom Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft für die Gründung der internationalen Research School in den nächsten sechs Jahren.

„Mit iNAMES bilden wir die nächste Generation von Forschenden in den Bereichen Imaging und Data Science aus und fördern gleichzeitig die langfristige Zusammenarbeit mit führenden Partnern in einem multidisziplinären Umfeld“, sagt Professor Thoralf Niendorf, Initiator und wissenschaftlicher Leiter des Projektes und Arbeitsgruppenleiter am MDC. Mit Hilfe von Studierenden in Deutschland und Israel haben Niendorf, Professor Michal Neeman und Professor Lucio Frydman vom WIS und weiteren Kolleginnen und Kollegen aller beteiligten Institute das Ausbildungsprogramm konzeptioniert.

Ein vielseitiges Ausbildungsangebot

Jedes Jahr bewerben sich etwa 600 bis 800 Kandidat*innen für ein PhD Programm am MDC. Im September 2020 wollen die teilnehmenden Arbeitsgruppen gemeinsam die ersten Doktorand*innen für iNAMES auswählen. „Der oder die geeignete Kandidatin sollte vor allem Freude daran haben Projekte selbst zu gestalten und Neugier auf Unbekanntes mitbringen“, sagt Dr. Michaela Herzig, Leiterin des PhD Programms am MDC. „Die Neugier für fremde Disziplinen und die Offenheit andere Kulturen kennenzulernen und internationale Kontakte zu knüpfen sind in einem internationalen Programm wie iNAMES besonders wichtig.“

Alle Doktorand*innen forschen jeweils am WIS und am MDC bzw. der Charité und werden von 2 Mentor*innen gemeinsam betreut. Während ihrer Promotionsphase profitieren iNAMES Doktorand*innen von mehreren kurzen und langen Forschungsaufenthalten im Ausland, Hospitationen bei Partnern aus der Industrie, Summer Schools, Netzwerkveranstaltungen, Workshops, Vorlesungen und Seminaren. Mögliche Forschungsaktivitäten der Nachwuchsforschenden reichen von hochauflösender molekularer Bildgebung, neuen Methoden der optischen Bildgebung, Neuentwicklungen und Anwendungen der Ultrahochfeld-Magnetresonanz Tomografie bis hin zu Forschungen im Bereich künstlicher Intelligenz und machine learning, die Bilder biologischer Strukturen produzieren können.

Von Doktorandinnen für Doktorandinnen

Den Anstoß für die Gründung einer internationalen Research School gaben die persönlichen Erfahrungen von Student*innen während ihrer Forschungsaufenthalte in Israel, erinnert sich Niendorf. Ludger Starke promoviert aktuell in Niendorfs Arbeitsgruppe am MDC, und berichtete bei der Antragstellung beim Helmholtz Vernetzungsfonds von seinem Aufenthalt am WIS und wie er eine neue MRT Technik nach Rehovot gebracht hat.

In Berlin arbeitete Starke daran, wie Forschende das chemische Element Fluor als Biomarker besser nutzen können, um Zellen oder Medikamente im MRT zu verfolgen. „Das Problem mit Fluor ist, dass wir nur wenige Moleküle davon in den Körper hereinbringen können und, dass das in vivo Signal in MRTs nur knapp oberhalb der Nachweisgrenze liegt“, erklärt Starke. Um das schwache Signal zu kompensieren, generierte er insgesamt mehr Bilder, die jedoch jeweils weniger Daten enthielten. Insgesamt verbesserte er so die Bildqualität, indem er den fehlenden Datenteil mit statistischen Annahmen ergänzte. Was am MDC mit Fluor-Nanopartikeln funktionierte, passte er am WIS für die Verfolgung eines fluorierten Anästhetikums an. Die Arbeitsgruppe von Dr. Amnon Bar-Shir am WIS nutzt nun Starkes Berechnungen für ihre eigenen Fragestellungen. „Dieses Projekt zeigt, wie wichtig es ist, über den Tellerrand hinaus zu schauen und voneinander zu lernen“, sagt Niendorf.

Fruchtbare Forschungskooperationen

Ähnlich wie die neue Helmholtz Imaging Plattform (HIP), soll iNAMES Brücken zwischen einzelnen Disziplinen bauen: Das Programm umfasst deshalb auch Forschungskooperationen mit Gruppen aus der fortgeschrittenen Physik, den Computer- und Ingenieurswissenschaften. MDC, Charité und WIS versprechen sich durch den Aufbau von interdisziplinären Projekten, mehr über grundlegende biologische Funktionen und Krankheiten zu erfahren, auch um zukünftig personalisierte Therapieansätze von Patientinnen und Patienten entwickeln zu können.