Prof. Chase Beisel

RNA wird traditionell als passiver Informationsträger angesehen. Dieser verbindet unsere genomischen Baupläne mit dem Set an Proteinen, die das Verhalten jeder Zelle bestimmen. Die neueste Forschung hat jedoch eine Vielzahl weiterer Funktionen der RNA entdeckt, die unser Verständnis dieses vielseitigen Biomoleküls stetig erweitern, etwa in Bezug auf die Art, wie RNA die Gewebeentwicklung steuert oder Bakterien unterstützt, ihre Umgebung wahrzunehmen und auf diese zu reagieren. Aus biotechnologischer Sicht bietet jede solcher Entdeckungen die Möglichkeit, neue Technologien zu entwickeln, um Krankheiten besser verstehen und effizient behandeln zu können.

Eines der wichtigsten Beispiele dafür war die Entdeckung von RNAs, die an den adaptiven Immunsystemen in Bakterien und Archaeen beteiligt sind. Sie werden als CRISPR-Cas-Systeme bezeichnet. Diese Systeme setzen RNAs zur Identifizierung übereinstimmender „eigennütziger genetischer Elemente“ ein. Diese Elemente sind darauf aus, die Mikroben zu infizieren. Diese Eigenschaft wurde für die Entwicklung von Werkzeugen genutzt, die es ermöglichen, einfach und selektiv übereinstimmende DNA-Sequenzen zu schneiden. Das hat unsere Fähigkeit revolutioniert, DNA-Sequenzen nach Belieben zu bearbeiten – etwa für die bakterienbasierte industrielle Herstellung von Medikamenten oder zur Heilung ansonsten unbehandelbarer genetischer Erkrankungen. Dieselben CRISPR-Technologien können auch angewandt werden, um Virusinfektionen schnell und kostengünstig zu diagnostizieren. Sie dienen dabei als maßgeschneiderte Antiinfektiva, die zielgerichtet bestimmte Krankheitserreger bekämpfen, aber unsere normale (kommensale) Mikrobiota schonen.

CRISPR-Technologien bergen ein enormes Potenzial, basieren aber auf Immunsystemen, die wir längst noch nicht im Detail verstehen. Die Arbeitsgruppe untersucht die ganze Vielfalt dieser Immunsysteme in der Natur, um herauszufinden, wie sich die Funktionen zum Schutz von Mikroben gegen „Eindringlinge" entwickelt haben. Die Erkenntnisse der AG Beisel liefern einen wertvollen Beitrag zur Erforschung von Infektionskrankheiten und zur Bekämpfung multiresistenter Krankheitserreger.