Infektionsforscher und Physiker in Norddeutschland gehen in Zukunft gemeinsam auf die Jagd nach Krankheitserregern: Auf dem DESY-Campus in Hamburg entsteht das Centre for Structural Systems Biology (CSSB), ein interdisziplinäres Zentrum mit Partnern verschiedener Universitäten und Forschungseinrichtungen aus Hamburg und Niedersachsen. Ihr gemeinsames Ziel: den Angriffen von Krankheitserregern atomgenau auf die Spur zu kommen.

Supermikroskope für die Infektionsforschung

Krankheitserreger sind winzig, haben jedoch erhebliche Auswirkungen auf den Menschen. Noch viel kleiner sind die Werkzeuge, mit denen uns die Erreger infizieren: Das Wechselspiel von Molekülen auf ihrer Oberfläche verschafft ihnen den Zutritt in unseren Körper. Strukturbiologen entschlüsseln diese Interaktionen auf atomarer Ebene und untersuchen, wie Moleküle und Proteine aufgebaut sind. So verstehen die Forscher nicht nur, wie Wechselwirkungen von Krankheitserregern mit ihren Wirten ablaufen. Sie finden auch Angriffspunkte für neue Wirkstoffe, Anti-Infektiva und Impfstoffe. Systembiologen hingegen untersuchen biologische Systeme wie Zellen oder Krankheitserreger in ihrer Gesamtheit: Welche Prozesse laufen in einem Organismus zu einem bestimmten Zeitpunkt gleichzeitig ab? Sie sammeln und werten große Datenmengen aus über Stoffwechselprozesse oder Interaktionen von Proteinen aus.

Das CSSB schlägt die Brücke zwischen Strukturbiologie und Systembiologie: Hier werden Biologen, Chemiker, Mediziner, Physiker und Ingenieure die Wechselwirkung von Krankheitserregern mit ihren Wirten untersuchen. Dazu stehen ihnen bei DESY deutschlandweit einmalige Lichtquellen zur Verfügung, die optimale Bedingungen für die Strukturbiologie bieten. Mit "Supermikroskopen" wie PETRA III und FLASH können die Forscher biologische Proben auf verschiedene Arten untersuchen – von der Strukturanalyse von Einzelmolekülen bis hin zur Echtzeit-Darstellung von Abläufen in lebenden Zellen – und die molekularen Grundlagen von Krankheiten mit extrem hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung analysieren.

Das CSSB-Forschungsgebäude soll am südlichen Ende der PETRA III-Experimentierhalle auf dem DESY-Campus gebaut werden und die Arbeitsgruppen aller am CSSB beteiligten universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen unter einem Dach vereinen. Das mehrgeschossige Gebäude, das insgesamt etwa 6000 Quadratmeter Labor- und Bürofläche bieten soll, wird einen direkten Zugang zur PETRA-Halle bekommen. Dadurch wird es Zukunft sehr viel besser möglich sein, die hochmodernen Strahlungsquellen bei DESY für biologische Fragestellungen zu nutzen. Nach Fertigstellung wird das CSSB auch ausländischen Forscherinnen und Forschern offenstehen und dadurch einen wichtigen Beitrag zur Stärkung internationaler Kooperationen leisten.

Die Bund-Länder-Vereinbarung für den Bau des CSSB wurde im Januar 2011 bei DESY in Hamburg unterzeichnet. Der Baubeginn ist für 2013 geplant.