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Mit 4,3 Millionen Euro fördert das Bundesforschungsministerium ein Verbundprojekt, dass die natürlich Schleimschicht der Atemwege näher erforschen will. Das Ziel: Pandemieprävention.
Wenn die Medizin die natürliche Schleimschicht der Atemwege als natürliche Schutzbarriere gegen Virusinfektion grundlegend verstehen würde, könnte man daraus neue Strategien zur Prävention und Risikobewertung künftiger Pandemien entwickelt. So lautet die These des Verbundprojekts „ONEMuc – Respiratorischer Mucus als One-Health-Schnittstelle“, das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) mit insgesamt 4,3 Millionen Euro gefördert wird. Das Gesamtprojekt ist Teil der Förderlinie „Pandemieprävention und -reaktion im Rahmen eines One-Health-Ansatzes“.
Rund eine der insgesamt über vier Millionen Euro gehen an die Freie Universität Berlin. Dort sollen in einem Teilprojekt die sogenannten Mucine – also zentrale Bestandteile des Atemwegsschleims erforscht werden. Untersucht werden soll, wie Zusammensetzung, Aufbau und die Zuckerstrukturen dieser Mucine darüber entscheiden, ob sich Atemwegsviren – insbesondere Influenzaviren – anheften, sich bewegen oder unschädlich gemacht werden.
Mehr Wissen über Mucus nötig
Zwar ist bekannt, dass Atemwegsschleim Viren bindet, deren Bewegung stark einschränken und dadurch Infektionen verhindern oder verzögern kann. Bislang weiß die Wissenschaft aber nur wenig darüber, welche molekularen Parameter diese Barrierefunktion steuern und wie sie sich zwischen Wirtsarten, Individuen oder Umweltbedingungen unterscheiden.
„Wir betrachten Mucus als aktive, regulierbare Barriere und als biologische Schnittstelle zwischen Mensch, Tier und Umwelt – nicht nur als passiven Schleimfilm“, erklärt der Leiter des Teilprojektes und Juniorprofessor für Biopharmazeutika am Institut für Pharmazie der Freien Universität Berlin, Prof. Dr. Daniel Lauster. „Dieses Verständnis eröffnet neue Möglichkeiten, Virusübertragungen frühzeitig zu erkennen und gezielt präventive Barrierekonzepte zu entwickeln.“
Interdisziplinäre Verbundforschung in Berlin
Das Team um Lauster kombiniert modernste biophysikalische Methoden zur quantitativen Analyse von Viruspartikelbewegungen mit biochemischen und analytischen Verfahren zur strukturellen Charakterisierung von Mucusproben aus verschiedenen Wirtsarten. Die hochaufgelöste Analyse der Mucinglykosylierung erfolgt in enger methodischer Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Kevin Pagel vom Institut für Chemie und Biochemie der Freien Universität Berlin, der seine Expertise in Massenspektrometrie und Glycomics einbringt.
Weitere zentrale Kooperationspartner des Teilprojektes sind die Virologin Dr. Julia Port vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, die funktionelle Transmissionsmodelle etabliert, sowie die Charité – Universitätsmedizin Berlin, das Friedrich-Loeffler-Institut, das Robert Koch-Institut und dem GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung.
Die im Berliner Teilprojekt gewonnenen molekularen und biophysikalischen Daten fließen dann wiedreum in funktionelle Transmissionstests am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung ein und bilden die Grundlage für neue Modelle zur Bewertung zoonotischer Risiken. Langfristig zielt ONEMuc darauf ab, diagnostische Plattformen, präventive Barrierepräparate und synthetische Mucusmodelle zu entwickeln – mit direkter Relevanz für Public Health und die Vorbereitung auf zukünftige Pandemien.
