Dr. Meritxell Huch © Sven Döring
Original veröffentlicht von AMSBIO am 1. März 2023 - den Originalartikel finden Sie hier: https://www.amsbio.com/news/international-womens-day/
Zum Internationalen Frauentag am 8. März und zum Welttag der Organoidforschung am 22. März hatten wir das Privileg, zwei außergewöhnliche Frauen über ihre Erfahrungen in der Wissenschaft zu befragen: Dr. Hynda Kleinman, eine der Miterfinderinnen von Matrigel, und Dr. Meritxell Huch, eine der Direktorinnen am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG).
Dr. Kleinman hat über 440 Arbeiten veröffentlicht und 10 Patente erhalten, von denen 3 erfolgreich vermarktet wurden. Matrigel wird weltweit verwendet und gehörte viele Jahre lang zu den 15 wichtigsten NIH-Patenten mit Lizenzgebühren. Sie hat zahlreiche nationale und internationale Auszeichnungen für ihre wissenschaftlichen Leistungen erhalten.
Für ihre Pionierarbeit bei der Entwicklung von Organoidmodellen hat Dr. Huch mehr als 70 Publikationen veröffentlicht und fünf Patente erhalten, von denen vier die Organoidtechnologie betreffen, die erfolgreich lizenziert wurden und der niederländischen Akademie der Wissenschaften Tantiemen einbrachten. Sie hat mehrere Auszeichnungen erhalten, darunter den Hamdan Award for Medical Excellence, den Women in Cell Science Prize der British Society, den EMBO Young Investigator Award und den BINDER Prize.
Wie sind Sie zur 3D-/Organoidkulturforschung gekommen?
Dr. Kleinman: Ich bin der Miterfinder von Matrigel. Wir haben Matrigel zu dem Zweck entwickelt, die Verhältnisse seiner Inhaltsstoffe zu analysieren. Zufällig hatten wir einen Besuch vor Ort, und der Leiter des Ausschusses war ein Zellbiologe. Also haben wir verschiedene Zellen auf Matrigel gelegt, weil wir dachten, dass diese Ergebnisse für das Besuchsteam von größerem Interesse sein würden. Wir erhielten bemerkenswerte und schnelle Differenzierungen, wie die Bildung von Kapillaren durch Endothelzellen, die Melaninproduktion durch Melanomzellen und die Bildung von Drüsen durch Speicheldrüsenzellen. Wir haben sogar Schweißdrüsen und Haarfollikel mit unreifen Zellklumpen sowie viele andere Organe und Zelltypen hergestellt.
Dr. Huch: Ich war im Labor von Hans Clevers, als die ersten Organoide des Dünndarms erzeugt wurden. Ich begann meine Arbeit im Labor in den frühen Tagen, als die Organoide zu funktionieren begannen, und interessierte mich dann sehr schnell für die Übertragung der Technologie auf andere Organe. So war ich 2010 die Erste, die Organoid-Modelle für andere Endoderm-Gewebe wie Magen, Leber und Bauchspeicheldrüse entwickelte, die nicht aus dem Darm stammen.
Wie hat sich der Bereich verändert, seit Sie darin arbeiten?
Dr. Kleinman: Es ist immens gewachsen. Ich bin beeindruckt von der Bandbreite der Zellen und Zellmischungen, die als Organoide verwendet werden, und von der Fähigkeit, differenzierte Organe mit einer einzigen Stammzelle zu entwickeln. Mir gefällt auch, dass in einigen Fällen, wie z. B. beim Gehirn, die entwickelten Organoide wieder in die Tiere eingesetzt werden und eine funktionelle Aktivität zeigen.
Dr. Huch: Damals, vor mehr als einem Jahrzehnt, nannten wir sie nicht Organoide, sondern adulte Stammzellkulturen, was Ihnen eine Vorstellung davon geben sollte, wie sehr sich das Feld verändert hat. So etwas wie ein „Organoid-Feld“ gab es nicht: Wir waren dabei, es zu schaffen. Wir dachten zwar, dass diese Modelle hilfreich und in verschiedenen Bereichen anwendbar sein könnten, aber wir wussten nicht, welche Auswirkungen sie auf so viele verschiedene Bereiche von der Grundlagenbiologie bis zur Toxikologie oder Medizin haben würden. Wenn man bedenkt, dass es noch vor einem Jahrzehnt als nahezu unmöglich galt, primäre Epithelzellen in einer Schale zu züchten. Wir haben Geschichte geschrieben, indem wir mit etablierten Dogmen gebrochen haben. Ich muss jedoch zugeben, dass wir uns nie vorstellen konnten, dass wir zur Entstehung eines ganzen Fachgebiets beitragen würden.
Wann wurde Sie Ihr Interesse an der Wissenschaft geweckt? Wurde dies durch Ihre Ausbildung und akademische Laufbahn gefördert?
Dr. Kleinman: Seit ich 10 Jahre alt war, wusste ich, dass ich Wissenschaftlerin werden will. Im Jahr 1957 waren meine Eltern besorgt, dass ich als Wissenschaftlerin keinen Erfolg haben könnte. Stattdessen wurde ich im Alter von 14 Jahren nach dem regulären Highschool-Unterricht auf die Hickox Secretarial School geschickt, um Schreibmaschinenschreiben und andere Fähigkeiten für eine alternative Karriere zu erlernen. Im Alter von 12 bis 22 Jahren besuchte ich eine reine Mädchenschule und ein College, damit meine wissenschaftlichen Interessen unterstützt wurden. 1969 besuchte ich eine mehrheitlich männliche Graduiertenschule am MIT und sah mich aufgrund meines Geschlechts vielen Herausforderungen gegenüber. Ich ließ meinen Kopf nicht hängen und tat alles, was ich tun musste, um meinen Abschluss zu machen, einschließlich eines Master-Abschlusses vor meiner Promotion, was von den männlichen Studenten nicht verlangt wurde.
Dr. Huch: Seit ich klein war, wollte ich immer verstehen, wie die Dinge funktionieren. Als Teenager war ich zum Beispiel immer fasziniert davon zu verstehen, wie Medikamente funktionieren. Ich denke, das hat mich dazu motiviert, Pharmakologie zu studieren, und da das Studium mehr Fragen als Antworten brachte, habe ich eine wissenschaftliche Karriere eingeschlagen.
Können Sie uns etwas über Ihre aktuelle Forschung im Bereich der 3D-/Organoid-Kulturen erzählen und was Ihnen daran gefällt?
Dr. Huch: Wir nutzen die Organoid-Technologie, um grundlegende molekulare und zelluläre Mechanismen zu verstehen, wie sich Gewebe regenerieren und wie sie sich bei Krankheiten verändern. Wir entwickeln nicht nur immer bessere Modelle, die das ursprüngliche Gewebe besser rekonstruieren, sondern wir wenden sie auch an, um Krankheiten zu modellieren und Krankheitsmechanismen zu untersuchen. Ich liebe es, durch das Mikroskop zu schauen und zu sehen, wie sich diese erstaunlichen multizellularen Strukturen bilden und entwickeln. Ich finde es immer noch faszinierend, dass wir ein Gewebestück nehmen und es monatelang in einer Schale expandieren können, ohne dass es seine Identität verliert. Damit wurde das Dogma durchbrochen, dass primäre Epithelzellen nicht expandiert werden können.
Was sind einige der größten Herausforderungen, die Sie als Forscherin in diesem Bereich bewältigt haben?
Dr. Kleinman Da ich aus einer älteren Generation stamme - ich wurde 1947 geboren - war ich mit vielen Herausforderungen durch männliche Kollegen konfrontiert, darunter Ausschluss von Besprechungen, fehlende Beförderungen in höhere Positionen, Gehaltsungleichheit, unhöfliches und beleidigendes Verhalten usw. So wurde ich beispielsweise einmal zu einem Vorstellungsgespräch für eine höhere Position eingeladen. Als ich zur Tür hereinkam, wurde mir gesagt, ich sähe zu jung für die Stelle aus, obwohl ich graue Haare und eine Tochter hatte, die zu diesem Zeitpunkt auf dem College war. Dann wurde mir gesagt, mir fehle es an Erfahrung, obwohl mein Doktortitel schon über 20 Jahre zurücklag. Es gab auch zusätzliche Anstrengungen, um mich zu diskreditieren. Ich war die „Alibifrau“ in dem Verfahren, bevor ein bereits ausgewählter männlicher Bewerber eingestellt wurde. Wäre das heute der Fall, würde ich gehen. Dennoch habe ich mein Netzwerk von Kollegen, meine Kommunikationsfähigkeit, mein Selbstvertrauen, meine Überzeugungskraft und meinen großen Mund genutzt, um mich diesen Herausforderungen zu stellen und sie zu überwinden. So habe ich trotzdem mein Leben als Wissenschaftlerin genossen und hatte das große Glück, erfolgreich zu sein und so viele herzliche, gleichgesinnte Freunde zu finden.
Dr. Huch: Obwohl ich aus einer jüngeren Generation stamme (ich bin 1978 geboren), fand ich es in den 2000er Jahren schwierig, als junge Frau auf dem Gebiet der Leber tätig zu sein, da die Hepatologie sehr gut etabliert ist, was mir schwieriger und anspruchsvoller erschien. Auf dem Gebiet der Organoide hingegen habe ich nicht das Gleiche festgestellt. Ich kann nicht sagen, ob das daran liegt, dass ich seit den Anfängen des Fachgebiets dabei bin, oder einfach daran, dass es ein junges Fachgebiet mit jungen Leuten ist, oder an anderen Gründen. Aber ich bin dankbar für die fantastischen Kollegen und Kolleginnen in diesem Bereich.
Können Sie eine Anekdote über 3D und das Leben im Labor erzählen?
Dr. Kleinman: Matrigel hatte eine harte Entwicklung und wurde ständig abgelehnt! Der Erfindungsbericht wurde vom NIH-Patentamt wegen "mangelnder Nützlichkeit" abgelehnt, und ich ging persönlich hin, um dem Anwalt Daten zu zeigen, um weiterzukommen. Das Patent wurde schließlich angemeldet, aber vom US-Patentamt abgelehnt. Wir reagierten auf die Kommentare, und es wurde schließlich akzeptiert und erhielt 1986 die glückliche Patentnummer 4.829.000. Dann wurde die Arbeit, in der Matrigel und einige seiner Verwendungsmöglichkeiten beschrieben wurden, von drei Fachzeitschriften abgelehnt: Cell, Journal of Biological Chemistry und Biochemistry. Wir schrieben eine Gegendarstellung zu diesen Kommentaren und die Arbeit wurde schließlich von Biochemistry angenommen.
Dr. Huch: Nachdem ich monatelang erfolglos versucht hatte, Magenepithel in 3D zu züchten, habe ich mir eine Frist gesetzt. Ich sagte, wenn es bis Weihnachten 2008 nicht klappt, höre ich auf. Dann, am 8. Dezember 2008, gelang es mir, die allererste organoide Kultur des Magens zu züchten, und das hat mein Leben für immer verändert. Das war nicht nur der Startschuss für meine Karriere in der Organoid-Forschung, sondern spielte auch eine gewisse Rolle bei der Entstehung dieses Bereichs.
Wenn es eine Sache gibt, die Sie anderen Wissenschaftlern über die 3D/Organoid-Kultur nahe bringen könnten, was wäre das?
Dr. Kleinman: Organoide haben ein enormes Potenzial für die Untersuchung von Genen, Faktoren oder Medikamenten für die Diagnostik und Therapie sowie für die Gewebezüchtung/Reparatur/Regeneration, entweder als Trägersysteme oder als Gewebeersatz. Versuchen Sie alles!
Dr. Huch: Dass organoide Kulturen nicht die Antwort auf alles sind. Die Wissenschaftler müssen nach dem Prinzip wählen, welches das "beste Modell" für ihre Fragestellung ist. Und wenn Organoide das beste Modell sind, dann sollte man Organoide verwenden, aber wenn sie es nicht sind, dann sollte man sie nicht verwenden.
Was machen Sie in Ihrer Freizeit gerne?
Dr. Kleinman: Ich liebe es zu lesen, zu kochen, zu gärtnern, spazieren zu gehen und in Form zu bleiben. Ich war eine begeisterte Läuferin, aber seit kurzem fahre ich wegen meiner Arthritis Rad und schwimme. Ich bin mit meinem Mann als Selbstversorgerin quer durch die USA geradelt, um den halben Michigansee, an der Küste Sardiniens, der Toskana und Apuliens (Süditalien) und in Gruppen durch Slowenien und Kroatien.
Dr. Huch: Ich genieße es sehr, Zeit mit meiner Familie zu verbringen, und wenn ich etwas mehr Zeit habe, höre und spiele ich klassische Musik und lese klassische Literatur.
Welchen Rat würden Sie einer neuen Forscherin geben, die am Anfang ihrer Karriere steht?
Dr. Kleinman: Ausbildung, Ausbildung und noch mehr Ausbildung in den Werkzeugen, die Sie brauchen, um Ihre Karriere voranzutreiben, entweder durch Teilnahme an Kursen oder durch Online-Lektüre. Dazu gehören Dinge wie: Reden in der Öffentlichkeit, Mentoring und Mentoring, Kommunikationsfähigkeiten, Verhandeln, Zuhören, Networking, Präsentationen/Folien erstellen, Schreiben, Patentrecht, klinische Studien und mehr. Diese Werkzeuge sind auch für Ihr Leben außerhalb des Labors hilfreich. Holen Sie sich Auszeichnungen, entweder durch Selbstnominierung oder indem Sie Ihre Kollegen bitten, Sie zu nominieren. Treten Sie Berufsverbänden bei, arbeiten Sie in Ausschüssen mit und nutzen Sie Plattformen der sozialen Medien, um mit Kollegen zu kommunizieren und Ihre Erfolge zu präsentieren. Ich würde Wissenschaftlerinnen auch raten, ein Leben außerhalb des Labors zu führen, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Arbeit und Privatleben zu erreichen und gesund zu bleiben.
Dr. Huch: Ich möchte zwei Ratschläge geben: 1. Verfolge deine Träume und 2. Lasst euch von der Kritik nicht unterkriegen, sondern nehmt sie als Chance, um zu wachsen.
AMSBIO bedankt sich bei Dr. Kleinman und Dr. Huch für ihre Zeit und ihre Erkenntnisse.
Wenn Sie mehr über diese beiden herausragenden Wissenschaftler erfahren möchten, klicken Sie hier: