In seiner wissenschaftlichen Karriere hat Professor Max von Delius bereits viele geladene Teilchen in Käfige gesperrt – und schon bald könnten bestimmte Ionen sogar im Hochsicherheits-Gefängnis landen. Im Zuge seines Projekts SUPRANET, das nun mit einem ERC Starting Grant geadelt wurde, will von Delius unter anderem extrem sichere „Transportbehälter“ für toxische Krebsmedikamente aus chemischen Netzwerken entwickeln. Doch das ist dem 36-Jährigen nicht genug: Ebenfalls basierend auf solchen dynamischen Netzwerken geht von Delius dem Ursprung allen irdischen Lebens auf den Grund. Dafür erhält der Chemiker, der sich in einem hochkompetetiven Verfahren um ERC Starting Grants durchgesetzt hat, in den kommenden fünf Jahren 1,5 Millionen Euro vom Europäischen Forschungsrat.
Mithilfe von dynamischen chemischen Netzwerken will Professor Max von Delius vom Ulmer Institut für Organische Chemie II und neue Materialien nichts weniger, als Transportprozesse von geladenen Teilchen revolutionieren. Diese Netzwerke aus Orthoestern und Diolen können zu Käfigen reagieren, in die Wissenschaftler geladene Teilchen sperren – zum Beispiel für den Transport und die kontrollierte Freigabe medizinisch wirksamer Ionen. „Bei der Beförderung durch die Zellmembran schirmen Käfige die Ladung der Teilchen ab. Eine mögliche medizinische Anwendung ist die Wiederherstellung des gestörten Chloridionentransports bei der erblichen Stoffwechselerkrankung Mukoviszidose“, erläutert von Delius. Die Entwicklung solcher Käfige, die sich ohne Zutun der Wissenschaftler innerhalb chemischer Netzwerke herausbilden, ist schon jetzt die Spezialität des Forschers, der bereits mit 33 Jahren als Professor an die Universität Ulm berufen wurde. Im Zuge des nun eingeworbenen ERC Starting Grants will Max von Delius noch sicherere Transportbehälter für geladene Teilchen entwickeln – „Ionen-Gefängnisse“.
"Ausbruchsichere" Transportbehälter für die Krebsbehandlung
Im Käfig gefangenen Ionen steht immer noch eine „Hintertür“ zum Verlassen des Transportbehälters offen, doch die neuen „Gefängnisse“ sollen toxische Teilchen – beispielsweise beim Transport in der Blutbahn – absolut ausbruchsicher einschließen. Die gefährliche Fracht wie etwa Calcium und Beryllium für die Krebsbehandlung darf nämlich erst am Wirkort, beispielsweise durch den Einsatz von Säure oder Licht, befreit werden. Auf diese Weise sollen die giftigen Stoffe ganz gezielt und ausschließlich Krebszellen abtöten. „Solche ,Gefängnisse‘, aus denen eingesperrte geladene Teilchen am definierten Wirkort entlassen werden können, wären einmalig und hätten als Medikamentenfähren großes Potenzial“, betont der Chemiker von Delius.
Dem Ursprung der belebten Welt auf der Spur
Während die Grundlagen solcher Transportbehälter bereits am Institut für Organische Chemie II gelegt sind, gilt der zweite Teil des Projekts SUPRANET als Hochrisikoforschung. Mittels leistungsfähigster Analysetechniken will Max von Delius mit seiner Forschergruppe die treibstoffgesteuerte Entstehung von RNA-Oligomeren in chemischen Netzwerken aus Phosphodiestern und Ribose nachvollziehen. Hintergrund ist die so genannte RNA-Welt-Hypothese: Viele Chemiker sind davon überzeugt, dass die einsträngige RNA deutlich früher existierte als die gemeinhin als Trägerin der Erbinformation bekannte DNA – und somit die RNA die Grundlage des irdischen Lebens bildet. „Unklar ist allerdings, wie ganz zu Beginn der belebten Welt die Fähigkeit zur Selbsterkennung und -vervielfältigung der RNA entstanden ist. Etwa zeitgleich müssten sich Membranen herausgebildet haben. Mithilfe unseres Forschungsansatzes hoffen wir, der Entstehung komplexer RNA-Stränge auf die Spur zu kommen“, so von Delius.
Die Referenzen des 2016 an die Universität Ulm berufenen Chemikers sind hervorragend: Zuvor leitete Max von Delius eine Emmy Noether-Nachwuchsgruppe an der Universität Erlangen-Nürnberg. Der an der University of Edinburgh promovierte Forscher war Postdoktorand an der kanadischen University of Toronto sowie unter anderem Stipendiat der Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften.
Hochselektives Auswahlverfahren
Starting Grants des Europäischen Forschungsrats (European Research Council, ERC) richten sich an relativ junge Wissenschaftler bis zu sieben Jahre nach der Promotion, die eine eigene Forschergruppe aufbauen. Die geförderten Forscherinnen und Forscher an europäischen Einrichtungen werden von einem hochrangigen Expertengremium im Zuge des Programms Horizon 2020 ausgewählt und erhalten bis zu 1,5 Millionen Euro für fünf Jahre.
„Über die erneute Förderung eines jungen Wissenschaftlers der Universität Ulm durch den Europäischen Forschungsrat freue ich mich sehr. Professor von Delius kombiniert in seinem Projekt anwendungsnahe Ansätze zum Medikamententransport mit elementaren Fragen der Grundlagenforschung. Dass er im hochkompetitiven Wettbewerb um einen Starting Grant erfolgreich war, belegt die hohe Qualität seiner wissenschaftlichen Arbeit, aber auch die professionelle Unterstützung von Seiten unseres Forschungs-Support-Teams“, resümiert Professor Joachim Ankerhold, Vizepräsident für Forschung und Informationstechnologie der Universität Ulm.
Text/Medienkontakt: Annika Bingmann