Philipp Velicky hat sich in seiner Forschungsarbeit an der Wiener MedUni auf die Plazentaforschung konzentriert. Sein Fokus galt dem Trophoblasten, dessen Zellen schon nach wenigen Wochen in den Status der Seneszenz verfallen – ein Vorgang, der auch für die Onkologie interessant ist.
Ursula Jungmeier-Scholz
In unseren Instituten sind wir stets die Exoten“, erzählt der Molekularbiologe Philipp Velicky und meint mit „wir“ die Plazentaforscher. Wenn auf dem jährlichen internationalen Plazentologen-Kongress zwischen 200 und 300 Teilnehmer zusammentreffen, sind schon alle Experten der Welt versammelt. „Eine der größten Besonderheiten der Plazenta ist, dass sie genetisch zum Kind gehört und daher zur Hälfte aus dem väterlichen Erbgut entstanden ist. Trotzdem wird sie vom mütterlichen Organismus nicht abgestoßen, da die Zellen des Trophoblasten, der äußersten Schicht der Blastozyste, über die Fähigkeit verfügen, kontrolliert in die mütterliche Gebärmutter richtiggehend einzuwachsen“, erklärt Velicky. Und genau die Trophoblastzellen haben sich in seiner Zeit an der Medizinischen Universität Wien zu seinem Forschungsschwerpunkt entwickelt. „Dieser Prozess spielt sich ähnlich ab wie bei manchen onkologischen Erkrankungen.“ Der Trophoblast baut dann sogar die Blutgefäße zugunsten des Fötus um und kann selbst Hormone produzieren. Der Grundstein für seine wissenschaftliche Arbeit, meint der 33-jährige Velicky rückblickend, sei bereits im Kindesalter gelegt worden. „Ich habe einen geduldigen Großvater, der mir als Kind alle Fragen beantwortet hat und mich dabei immer ernst genommen hat.“ Als Eltern und Großeltern schließlich beim Antworten an die Grenzen ihres Wissens gestoßen waren, sei ihm klar geworden, dass er die Antworten auf seine ausgeklügelten Fragen nur an der Universität finden würde. „Ich habe zwei linke Hände, also war klar, dass ich studieren muss“, erzählt er mit einem Anflug von Humor. Zumindest auf molekularer Ebene scheint sich seine Geschicklichkeit jedoch inzwischen ziemlich hoch entwickelt zu haben …
Zur Diplomarbeit zog es ihn an die Wiege der Wissenschaft, nach Oxford. „Dort herrscht ein anderer Spirit. Die Stadt ist ja nicht so groß und fast alles hat mit der Universität und mit Wissenschaft zu tun. Überall trifft man junge neugierige Forscherinnen und Forscher…“ Und auch so Geerdete wie Velicky, die ihr Forschungsthema auf eine Art umschreiben können, dass es ein wenig nach Science Busters klingt: „Transcriptional elongation of human histone genes“ übersetzt er lässig mit „Wie schafft es die Maschinerie in einer Zelle, die für sie notwendigen Infos rauszuholen?“
Inspiriert vom Geist der Universität Oxford machte er sich auf die Suche nach einer Dissertantenstelle, die sich ebenso vielversprechend anhören würde wie zuvor das Auslesen von Genen. Fündig wurde er in seiner Heimatstadt Wien in der Gruppe des Plazentaforschers Martin Knöfler. „Er hat mich mit seiner Begeisterung für das Thema angesteckt. Ich weiß nicht, ob ich einfach Glück hatte oder ob es Intuition war, die mich dorthin gebracht hat, aber es war eine Entscheidung, die ich nie bereut habe.“
Das Forschungsinteresse von Velicky speziell am Trophoblasten entstand erst im Verlauf seiner Versuche zum Anstieg der Diaminoxidase (DAO) bei Schwangeren. „Bisher – und das noch bis in die 2010er-Jahre – ist man davon ausgegangen, dass die Mutter dieses Enzym produziert, um eine mögliche übermäßige Histaminausschüttung zu neutralisieren. Doch unsere Forschung hat gezeigt, dass der DAO-Anstieg vom Trophoblasten ausgeht und seine Zellen das Enzym selbst produzieren.“ Bedeutsam ist diese Erkenntnis für die Behandlung der Präeklampsie. Über eine Messung des Diaminoxidasespiegels im ersten Trimenon könnte es möglich sein, eine spätere Präeklampsie-Neigung zu prognostizieren und die betroffenen Schwangeren einem frühzeitigen Monitoring zu unterziehen.
„Wir haben Blutproben von Präeklampsie-Patientinnen aus der Biobank von Harvard analysiert und dabei festgestellt, dass sie um rund 40 Prozent weniger Diaminoxidase im Blut hatten als die gesunde Schwangere.“ Die These von Velicky und seinen Fachkollegen lautet nun, dass die Präeklampsie aus einer Fehlfunktion des Trophoblasten resultieren könnte: Wandern seine Zellen nicht ausreichend in das mütterliche Gewebe ein, könnte der Blutfluss zum Kind unzureichend sein, was der mütterliche Organismus wiederum durch einen erhöhten Blutdruck auszugleichen versuche. Während die Trophoblastzellen von gesunden Schwangeren über die Fähigkeit verfügen, den DAO-Spiegel um das Tausendfache zu heben, gelangt über nicht ausreichend eingewanderte Zellen, welche die mütterlichen Blutgefäße nicht im erforderlichen Ausmaß umbauen können, deutlich weniger Diaminoxidase in das Blut der Mutter. „Und das, denken wir, könnte man zukünftig zur Frühdiagnose nutzen.“
Vorgeburtliche Seneszenz
Sozusagen ein unerwarteter Spross dieses Forschungszweiges ergab sich aus der näheren Beschäftigung mit den Trophoblastzellen. „Wandern diese in den mütterlichen Organismus ein, verdoppeln sie ihr Genom, wie das Zellen ansonsten vor ihrer Teilung machen. Nur dass sich die Trophoblastzellen anschließend nicht teilen.“ Derartige Genom-Vervielfältigungen kannte man bisher hauptsächlich von Krebserkrankungen. Doch im Trophoblasten findet keine Wucherung statt, sondern die Zellen verfallen nach wenigen Wochen in den Status der Seneszenz. Noch weiß man nicht, welche Funktion diese Chromosomenverdoppelung erfüllt – von großem medizinischem Interesse ist aber vor allem der Sicherheitsmechanismus, der die Zelle mit dem verdoppelten Genom an der unkontrollierten Vermehrung hindert. Könnte dieser Vorgang auf zellulärer Ebene nachvollzogen werden, ergäben sich daraus neue Ansätze in der Krebstherapie.
Um die zelluläre Seneszenz im Trophoblasten zu erforschen, verblieb Velicky sogar länger als geplant an der Wiener MedUni. Doch eine Fixanstellung war illusorisch und so wechselte er an das Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) in Klosterneuburg, wo er seither in einem interdisziplinären Team neue bildgebende Verfahren für die Zellbiologie entwickelt. „In der Plazentaforschung muss man als Zellbiologe recht mannigfaltig ausgebildet sein. Dieses Training kommt mir nun in meinem neuen Aufgabengebiet sehr zugute.“
Kochen, Kino, Konversation
Vielfältig sind auch seine Interessen abseits der Arbeit: Sie reichen vom Fußballspielen über asiatisch Kochen und independent films bis hin zum Bereisen aller Kontinente. „Menschen aus anderen Kulturen inspirieren mich durch ihre Art, Dinge anders zu machen.“ Und er betont: „Es gibt für mich auch ein Leben außerhalb des Labors.“ Angesichts eines unerwarteten Ergebnisses – gesteht er – könne er allerdings schon so in den Flow geraten, dass er erst im Stockdunkeln seinen Arbeitsplatz verlässt.
An seinem Freundeskreis schätzt er neben den vielen Gemeinsamkeiten, dass hier jeder seine eigene berufliche Sichtweise einbringt; also zahlreiche Perspektiven weitab von der Zellbiologie. „Dadurch, dass meine Freunde ihren Lebensunterhalt in total anderen Fachgebieten verdienen, erweitern die Gespräche mit ihnen meinen Horizont auf ganz besondere Art.“
Selbst wenn er sich an seinem neuen Arbeitsplatz ganz anderen Herausforderungen stellt und ein Stück Nähe zur Plazentaforschung verloren hat, behält er sein Spezialgebiet im Visier: Als Netzwerker für ein größeres Sample an Blutproben für die zukünftige Präeklampsie-Forschung beispielsweise. Könnte er nicht mehr in dem Bereich forschen, würde er trotzdem am Thema Plazenta dranbleiben, betont er. „Aber in der Biowissenschaft gibt es ohnehin kein abgeschlossenes Projekt. Man muss damit leben lernen, es aus der Hand zu geben – und in andere Hände zu legen.“
© Österreichische Ärztezeitung Nr. 5 / 10.03.2019