Sieben Forschende der Universität Basel erhalten ERC Starting Grants

Innovative Krebstherapien, die Entwicklung der verschiedenen Gewebe eines Organismus, nicht heimische Pflanzenarten im Gebirge und neue Schaltkreise für die Quantentechnologie: Diesen Themen möchten sich Forschende der Universität Basel mithilfe eines ERC Starting Grants widmen.

Nach mehrjähriger Unterbrechung stehen ab 2025 die Ausschreibungen der ERC Grants wieder auch Forschenden in der Schweiz offen. In der aktuellen Ausschreibung des EU-Forschungsrahmenprogramms «Horizon Europe» hatten sich europaweit fast 4000 Forschende um einen Starting Grant beworben. Nur 478 erhielten den Zuschlag.

Dass sieben Forschende sich durchsetzen konnten, ist ein sehr erfreuliches Resultat für die Universität Basel. Vor allem das Department Biomedizin darf mit vier bewilligten Projekten einen aussergewöhnlichen Erfolg feiern.

Prof. Dr. Jean-Christophe Beltra vom Departement Biomedizin erhält einen Starting Grant für seine Forschung zur Verbesserung von Immuntherapien. Diese Therapien nutzen das Immunsystem im Kampf gegen Krebs. Ein Ansatz besteht darin, Immunzellen zu befähigen, die Selbstverteidigung des Tumors zu umgehen und diesen anzugreifen. Dabei spielen bestimmte T-Zellen eine tragende Rolle. Müssen sie den Angriff jedoch über lange Zeit aufrechterhalten, was bei einer Krebstherapie der Fall ist, «erlahmen» diese sogenannten CD8-T-Zellen. Die Immuntherapie verliert an Wirkung.

Beltras Gruppe erforscht eine bestimmte Untergruppe dieser erschöpften T-Zellen, die sich aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften womöglich dauerhaft reaktivieren lässt. Dieser Ansatz könnte Immuntherapien gegen Krebs neuen Anschub verleihen.

Ein Thema, das unter anderem auch zur Verbesserung von Immuntherapien dienen könnte, erforscht Prof. Dr. Mariana Borsa: Mit ihrer Forschungsgruppe am Departement Biomedizin nimmt sie die Alterung des Immunsystems unter die Lupe. Weil mit zunehmendem Alter nicht mehr die gleiche Vielfalt an Immunzellen wie beispielsweise T-Zellen produziert wird, verliert das Abwehrsystem an Wirksamkeit. Dies stellt ein Hindernis für immunologische Therapien bei älteren Erwachsenen dar.

Borsa möchte diese überwinden, indem sie nach Wegen sucht, alte T-Zellen zu «verjüngen». Dabei richtet sich ihr Fokus vor allem auf Mitochondrien, die Energiekraftwerke der Zelle, und Peroxisomen, die Stoffwechselprodukte abbauen und die Zelle damit quasi «entgiften». Diese Zellorganellen wären womöglich gute Ansatzpunkte, dem alternden Bataillon an T-Zellen wieder zu mehr Wirksamkeit zu verhelfen.

Nicht das Altern, sondern die Anfänge eines Organismus untersucht Prof. Dr. David Brückner am Biozentrum. Während der Entwicklung des Embryos muss eine Vielzahl an unterschiedlichen Zelltypen an den richtigen Stellen des Körpers entstehen. Lange gingen Forschende davon aus, dass vor allem die Konzentrationen einzelner Signalstoffe dafür sorgen, dass Zellen an den richtigen Stellen im Embryo etwa zu Muskel- oder Nervenzellen werden. Neue Studien haben jedoch gezeigt, dass auch die zeitliche Dynamik solcher Signalstoffkonzentrationen, mechanische Kräfte und Kontakte mit Nachbarzellen eine Rolle spielen.

Brückner möchte im Rahmen seines ERC-Projekts besser verstehen, wie Zellen all diese unterschiedlichen Inputs verarbeiten. Wie entscheidet sich ihr «Schicksal», um die komplexen Gewebe eines Organismus zu formen? Dieser Frage will er mit einer Kombination von Computersimulationen und mathematischen Modellen nachgehen. (Mehr dazu in der News des Biozentrums.)

Auf grössere Zusammenhänge richtet Prof. Dr. Sabine Rumpf am Departement Umweltwissenschaften ihren Blick: In ihrem Projekt geht es um die Verbreitung nicht heimischer und potentiell invasiver Pflanzenarten in Bergregionen. Invasive Arten gelten als einer der Hauptgründe für den Verlust an Artenvielfalt und das damit einhergehende massenhafte Aussterben an Tier- und Pflanzenarten weltweit.

Gebirgsregionen beherbergen eine einzigartige Artengemeinschaft, zu der auch viele seltene Arten gehören. Obwohl Berggebiete oft als relativ unberührt gelten, rücken auch hier fremde Arten vor. Wie weit verbreitet sie in den Bergen bereits sind, möchte Rumpf mit einem weltweiten Datensatz von allen bewohnten Kontinenten erfassen. Weil die Bedrohung der Artenvielfalt durch invasive Arten oft erst erkannt wird, wenn diese sich bereits stark ausgebreitet haben, sollen die Daten auch die Grundlage bilden, problematische Pflanzenspezies früh zu erkennen. Ziel ist, die Artenvielfalt der Gebirge besser zu schützen.

Exoten untersucht auch Prof. Dr. Tomasz Smolenski am Departement Physik. Genauer gesagt exotische Zustände in einer neuen Materialklasse, genannt «Moiré-Materialien». Diese bestehen aus Stapeln ultradünner Kristallschichten, die stark miteinander wechselwirken und besondere Eigenschaften besitzen. Diese Materialien beherbergen die besagten exotischen Zustände, in denen sich Elektronen so verhalten, als befänden sie sich in einem sehr starken künstlichen Magnetfeld – obwohl kein solches angelegt wurde.

In seinem ERC-Projekt möchte Smolenski herausfinden, ob sich diese exotischen Zustände mithilfe von Licht gezielt beeinflussen lassen. Dadurch hofft er auf neue Erkenntnisse über diese speziellen Materiezustände. So möchte er den Weg ebnen für Anwendungen in der Quanteninformatik oder in zukunftsweisenden, sehr leistungsfähigen elektronischen Schaltkreisen, die optisch steuerbar sind. (Siehe auch das Video des Swiss Nanoscience Institute über Prof. Smolenskis Forschung.)

Ebenso zukunftsweisend ist das Projekt von Dr. Magda Sznurkowska, die derzeit noch an der ETH Zürich forscht und ab Mitte 2026 ihre Forschungsgruppe am Departement Biomedizin aufbauen wird. Mit ihrem Team wird Sznurkowska die Metastasierung bei Brustkrebs untersuchen – den Prozess, durch den Krebszellen die Fähigkeit erlangen, den Primärtumor zu verlassen und in fremden Gewebemilieus völlig neue Organe zu besiedeln. Während eine Krebsdiagnose vor Beginn der Metastasierung häufig mit einer günstigen Prognose einhergeht, sinken die Überlebensraten, sobald die Metastasierung einsetzt.

Das Verständnis dieser letzten und folgenschwersten Phase der Krebserkrankung ist jedoch nach wie vor begrenzt, was sich im Mangel an metastasegerichteten Therapieoptionen widerspiegelt. Mit ihrer Forschung möchte Sznurkowska dazu beitragen, diese Lücke zu schliessen. Dafür setzt sie modernste Technologien ein, um Interaktionen zwischen Tumorzellen und ihrer Mikroumgebung nachzuverfolgen.

Neue und bessere Krebstherapien hat sich auch PD Dr. Dr. Tobias Weiss zum Ziel gesetzt, der seine Forschungsgruppe am Departement Biomedizin aufbaut. In seinem ERC-Projekt geht es darum, eine bei Blutkrebs erfolgreiche Form von Immuntherapie auch bei Hirntumoren zum Erfolg zu führen. Die Immuntherapie mit sogenannten CAR-Immunzellen beruht auf Abwehrzellen, die gentechnisch für den effizienten Angriff auf Krebszellen ausgerüstet werden. Dieser Ansatz stösst bei soliden Tumoren noch an Grenzen: Die CAR-Immunzellen müssen in das Krebsgeschwür eindringen und effizient das restliche Immunsystem zur Unterstützung im Kampf gegen den Tumor aktivieren.

Tobias Weiss möchte wirkungsvollere Immuntherapien gegen Hirntumore entwickeln, indem er Hochdurchsatzverfahren entwickelt, um verschiedene Modifikationen von diversen CAR-Immunzelltypen systematisch zu untersuchen. Ziel ist, diejenigen zu finden, die effektiv den Tumor bekämpfen können.