Wieder mit ERC Grants am Start

Jacob Corn ist Professor f¨¹r Genombiologie. In seiner Forschung entwickelt und verwendet er Techniken, mit denen sich das Erbgut gezielt ver?ndern l?sst, wie beispielsweise die Genschere CRISPR/Cas. Wenn man jedoch verschiedene Zellen mit dem gleichen Werkzeug bearbeitet, ist das Resultat von Zelle zu Zelle oft ein anderes. In seinem ERC-Projekt untersucht er die Gr¨¹nde f¨¹r diese hohe Variabilit?t. Dazu m?chte er mit seiner Gruppe neue Methoden entwickeln, mit denen sich in Millionen von Zellen gleichzeitig messen l?sst, wie sich verschiedene DNA-Bearbeitungswerkzeuge auf das Ergebnis der Genom-Bearbeitung auswirken und welche Gene diesen Vorgang steuern. Damit will er besser verstehen, wie der Typ und der Zustand einer Zelle die unterschiedlichen Genombearbeitungstools beeinflussen. Auf dieser Grundlage m?chte er pr?zisere und effektivere Werkzeuge f¨¹r die Genombearbeitung in Forschung, Biotechnologie und Medizin entwickeln.

J¨¦r?me Faist ist Professor am Institut f¨¹r Quantenelektronik und erforscht, wie sich Licht und Elektronen in winzigen Halbleiterstrukturen gezielt beeinflussen lassen ¨C zum Beispiel um neuartige Quantenph?nomene sichtbar zu machen oder Lichtquellen im Infrarotbereich zu entwickeln. In seinem bereits zweiten ERC-Advanced-Projekt untersucht er, wie die Verst?rkung und Formung von Vakuumfluktuationen in speziellen Terahertz-Resonatoren ¨C winzigen optischen Hohlr?umen ¨C das Verhalten von Elektronen in Festk?rpern beeinflusst. Daf¨¹r werden spezielle Resonatoren hergestellt und an ein k¨¹nstliches zweidimensionales Elektronengas gekoppelt. Die in den Resonatoren durch Vakuumfluktuationen erzeugten elektrischen Felder m?chte Faist nutzen, um neuartige Wechselwirkungen zwischen Elektronen zu erzeugen. So sollen sich exotische Quantenzust?nde geordnet steuern und stabilisieren lassen. Langfristig will der Forscher die Lichtfelder dazu verwenden, um ausschliesslich durch die Wirkung des Lichts supraleitende Zust?nde zu erzeugen.

ETH-Professor Mustafa Khammash entwickelt k¨¹nstliche genetische Regelungskreise f¨¹r lebende Zellen. Diese Zellen funktionieren wie winzige biologische Computer: Sie erkennen Krankheitssignale im K?rper und produzieren mithilfe ihrer Steuerungsalgorithmen selbstst?ndig Molek¨¹le, die eine therapeutische Wirkung entfalten. In seinem ERC-Projekt will er das Forschungsfeld unter anderem durch den Einsatz von k¨¹nstlicher Intelligenz vorantreiben. Er plant, die Ergebnisse auf die Behandlung von rheumatoider Arthritis anzuwenden, einer Autoimmunerkrankung, die sich durch Entz¨¹ndungen in Gelenken auszeichnet. Khammash m?chte Immunzellen so ver?ndern, dass sie Entz¨¹ndungssignale erkennen und daraufhin Antik?rper produzieren, die entz¨¹ndungsf?rdernde Botenstoffe reduzieren. Diese sollen die Symptome lindern, ohne die Infektionsabwehr des K?rpers zu beeintr?chtigen.

Der ETH-Professor Ferdinand von Meyenn untersucht, wie Umweltfaktoren, Ern?hrung und Stoffwechselprozesse in menschlichen Zellen epigenetische Spuren hinterlassen. Das sind molekulare Ver?nderungen, die die Aktivit?t von Genen beeinflussen, ohne dabei die DNA-Sequenz zu ver?ndern. Sie spielen bei Stoffwechselerkrankungen wie ?bergewicht und Diabetes eine Rolle. In seinem ERC-Projekt wird von Meyenn Methoden entwickeln, um epigenetische Spuren in den Zellen gezielt zu ver?ndern. Er wird dazu mithilfe von antik?rper?hnlichen Molek¨¹len k?rpereigene epigenetisch aktive Enzyme an die gew¨¹nschte Stelle an der DNA bringen. Die Forschung soll dazu beitragen, Therapien zu entwickeln, die epigenetische Fehlregulationen bei Krankheiten wie Diabetes oder Adipositas korrigieren.

Julia Vorholt ist Professorin f¨¹r Mikrobiologie und erh?lt bereits ihren dritten ERC Advanced Grant. Sie erforscht molekulare Mechanismen von mikrobiellen Wechselwirkungen und Stoffwechselprozessen. Dazu kombiniert sie die Bereiche Technik, experimentelle Evolution und Biochemie. In ihrem ERC-Projekt untersucht sie die Entstehung von Endosymbiosen, einer besonderen Lebensform, bei der eine Mikrobe von einem Wirt aufgenommen wird oder in diesen eindringt und in ihm weiterlebt. Die Endosymbiose war zentral f¨¹r die Evolution komplexen Lebens. Vorholt wird neue Methoden entwickeln, um Zellen kontrolliert in andere einzuschleusen und dadurch Endosymbiosen gezielt einzuleiten. Der Ansatz er?ffnet neue Wege zum Verst?ndnis grundlegender biologischer Prozesse und biotechnologischer Anwendungen.