Den Nierengiften auf der Spur

Die französische Wissenschaftlerin erforscht an der Medizinischen Universität Innsbruck an isolierten Nierenzellen die Giftigkeit von Stoffen.

Von Innsbruck wusste die 31-jährige Französin Alice Limonciel eigentlich nichts. Nur, dass es an der dortigen Medizin-Uni ein PhD-Thema gab, das sie interessierte: „Ich habe nachgeschaut, was die Arbeitsgruppe von Assistenzprofessor Paul Jennings hier macht, und habe sonst nichts gewusst über die Stadt oder die Universität. Aber sein Projekt war genau das, was ich machen wollte. Ich wollte zurück zur Molekulartoxikologie.“

So kam die Biologin vor nunmehr bereits sieben Jahren nach Tirol. Den PhD hat sie inzwischen in der Tasche. Heute erforscht sie den Mechanismus, warum Chemikalien giftig wirken, an In-vitro-Modellen von Nierenzellen. Im November erhielt sie dafür in Brüssel den renommierten Long-Range Research Initiative (LRI) Innovative Science Award. Mit einem Preisgeld von 100.000 Euro ist das eine der höchstdotierten Förderungen Europas, mit der Leistungen von Jungforschern im Bereich Umwelt und Gesundheit ausgezeichnet werden. Für Limonciel ist diese Förderung eine große Erleichterung: „Damit habe ich mich für das nächste Jahr selbst finanziert.“Denn wie so viele Wissenschaftler muss sie sich von Projekt zu Projekt „hanteln“.

Stresstest für die Zellen

Bei Limonciels Forschung geht es darum, an Modellen von isolierten Nierenzellen herauszufinden, welche Stoffe für dieses Organ giftig sind. Die Zellen werden in Kulturschalen gezüchtet. „Die Nierenzellen werden Chemikalien ausgesetzt, dann schauen wir, welche Stressreaktionen dadurch hervorgerufen werden. Und wir versuchen zu erforschen, welche Gene für die Reaktion verantwortlich sind“, erklärt Limonciel. Erste Ergebnisse gibt es bereits. Nun geht es darum, das Modell „robuster und reproduzierbar“, also letztlich auch industriell nutzbar zu machen.

Diese Forschung wurde in großen europäischen Programmen angestoßen, das der- zeit aktuelle läuft unter dem Namen EU-ToxRisk. Die Gruppe um Assistenzprofessor Jennings in Innsbruck hat sich dabei auf die Niere spezialisiert, ein Großteil der anderen Forscher in Europa konzentriert sich auf Leber oder Gehirn.

Einerseits wird dabei eben untersucht, welche Chemikalien wie auf die Niere wirken. Andererseits erfahren die Wissenschaft- ler mehr über die Funktion der Zellen. Für Limonciel ist die Niere deshalb interessant, weil sie ein ganz besonderes Organ ist: „Die Niere ist nicht selbstregenerativ. Das heißt, sie wird mit zunehmendem Alter immer schlechter und in ihrer Funktion eingeschränkt. Bestimmte Medikamente und Chemikalien beschleunigen diesen Prozess.“Daher sei es wichtig zu wissen, welche Chemikalien dafür verantwortlich seien, um zu verhindern, dass die Niere frühzeitig an das Ende ihres Funktionszyklus komme. Denn dies kann die Lebensqualität stark einschränken und im schlimmsten Fall sogar lebensbedrohend sein.

Jungwissenschaftlerin Limonciel: „Früher hat man bei Versuchen nur geschaut, ob eine Zelle tot oder lebendig war, wenn man sie Chemikalien ausgesetzt hat. Aber wenn wir den molekularen Mechanismus einer Vergiftung in lebenden Zellen verstehen lernen, dann kann uns das helfen vorherzusagen, ob Chemikalien bei längerer Einwirkung Organschäden oder Krankheiten verursachen.“

Langfristiges Ziel ist es, durch In-vitroModelle verschiedener Organe keine Tierversuche in der Pharma- und Kosmetikindustrie mehr zu benötigen. Mit dem Vorteil, dass den Tieren leid erspart wird und überdies Experimente an menschlichen Zellen aussagekräftigere Daten liefern. „Tiere können durch die Unterschiede der Arten nicht alle speziell menschlichen Eigenschaften abbilden, die Verwendung von menschlichen Zellen könnte dieses Problem aber lösen“, sagt Limonciel. „Außerdem ist ein Tier ein ganzer Organismus, und man kann derzeit nur so feststellen, wie bestimmte Stoffe auf diesen ganzen Organismus wirken. Bei In-vitro-Human-Modellen kann man das im Moment erst für bestimmte Organe sagen.“

Irgendwann sollen diese Daten der einzelnen Organe allerdings in In-vitro- und Computermodellen zu einem großen Ganzen zusammengeführt werden, um in der Industrie Verwendung zu finden und Wirkungen im Körper vorhersagen zu können. Ein Meilenstein wäre dies auch für die „personalisierte Medizin“, denn Pharmazeutika könnten dann ganz genau auf den einzelnen Menschen, dem Zellen entnommen wurden, abgestimmt werden.

Alice Limonciel ist jedenfalls fest entschlossen, nach dem Auslaufen des LRI-Grant in rund einem Jahr genau dort weiterzumachen.

wurde 1984 in Cagnes-sur-Mer, Frankreich, geboren. Sie studierte Life Sciences an der Universität Nizza Sophia-Antipolis und Biochemie am dortigen Polytechnikum. Dort kam sie mit dem Thema Molekulartoxikologie in Kontakt. Nach einem Auslandsaufenthalt in Utrecht, Niederlande, kam sie für ihren PhD 2009 nach Innsbruck. Seither forscht sie im Team von Paul Jennings an der Med-Uni.