Basler Forschungszentrum unterstützt ETH-Coronaforschung
Das Basler Botnar Research Centre for Child Health fördert fünf Forschungsprojekte der ETH Zürich, die sich der Diagnose und Behandlung der vom Coronavirus verursachten Krankheit COVID-19 widmen.
An der ETH Zürich untersuchen Forschungsteams aus verschiedenen Disziplinen, wie sich die vom Virus verursachte Krankheit COVID-19 zuverlässig diagnostizieren und wirksam behandeln lässt. Nun erhalten fünf von ihnen eine finanzielle Unterstützung des Botnar Research Centre for Child Health (BRCCH) in Basel. Das Botnar Forschungszentrum wurde 2019 gemeinsam von der Universität Basel und der ETH Zürich eröffnet und widmet sich schwerpunktmässig der Gesundheit und dem Wohlbefinden von Kindern und Jugendlichen.
Vor dem Hintergrund der weltweiten Corona-Pandemie und ihren Herausforderungen für die Gesundheitssysteme hat das Botnar Centre zusätzlich zu seinem Forschungsfokus in der Kindermedizin eine Initiative lanciert, die kurzfristige und pragmatische Ansätze unterstützt, die COVID-19 eindämmen können (vgl. ETH-News vom 27.03.2020). Im Rahmen der Initiative «Fast Track Call for Acute Global Health Challenges (FTC)» fördert das Zentrum insgesamt elf Forschungsprojekte seiner vier Partnerinstitutionen: Am BRCCH beteiligt sind die Universität Basel einschliesslich des Universitätsspitals Basel, die ETH Zürich, das Universitäts-Kinderspital beider Basel sowie das Schweizerische Tropen- und Public Health-Instituts.
Förderung neuer Ansätze
Die Fördersumme beträgt rund 15 Mio. Franken für einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren. Die geförderten Projekte verteilen sich auf drei Schwerpunkte COVID-19-Forschung: Erstens die Diagnostik (5 Projekte). Zweitens die menschliche Immunreaktion auf (3 Projekte) und drittens medizinische Eingriffe und Krankheitsmanagement (3 Projekte). Seitens der ETH Zürich kommen fünf Professuren in den Genuss von Fördermitteln:
Janos Vörös, Professor am ETH-Institut für Biomedizinische Technik, und seine Gruppe entwickeln ein mobiles und schnelles Testsystem für COVID-19. Es basiert auf einer biochemischen Methode, die Stoffe mit Antikörpern nachweisen kann (sog. Lateral-Flow-Assays). Das Ziel ist es, ein hochempfindliches Diagnoseinstrument für Infektionen mit dem Coronavirus bereitzustellen.
Eine heute bereits eingesetzte Methode, um Ansteckungen mit dem Coronavirus nachzuweisen, sind PCR-Tests. Diese weisen mittels einer Polymerase-Ketten-Reaktion (qPCR) nach, ob eine Probe das Erbgut des Coronavirus enthält. Diese Methode ist zwar empfindlich, aber zeitaufwändig und kostspielig. Deshalb entwickeln Wendelin Stark, Professor für Funktionelles Material-Engineering, und seine Gruppe ein tragbares PCR-Gerät, mit dem man die Corona-Tests schneller und kostengünstiger durchführen kann. Damit liesse sich die Diagnosekapazität besonders in Ländern mit geringem und mittlerem Einkommen erhöhen.
Sai Reddy, Professor für Biomolekulartechnik, erforschet zusammen mit seinem Team einen neuartigen Ansatz zur gross angelegten Beobachtung von COVID-19. Dieser beruht auf der sog. molekularen Strichkodierung (engl. «molecular barcoding») und tiefer Sequenzierung (engl. «deep sequencing») und soll bis zu 5000 Patientenproben gleichzeitig auf das Coronavirus testen können. Ein molekularer Strichcode dient in der Biologie dazu, im Erbgut charakteristische DNA-Sequenzen zu bestimmen. Mit tiefer Sequenzierung lassen sich auch sehr seltene Zellen oder Mikroben nachweisen, die nur einen sehr geringen Anteil einer Probe ausmachen. Darüber hinaus wird das Team von Professor Reddy eine Hochdurchsatz-Plattform für den Nachweis von gegen das Coronavirus gerichteten Antikörpern im Blutserum entwickeln.
Diese drei Projekte werden im Rahmen des Diagnostik-Schwerpunktes gefördert. Ein weiteres ETH-Projekt gehört zum Schwerpunkt «Menschliche Immunreaktion»:
Die Gruppe von Andreas Moor, Professor für Systemphysiologie, wird die B-Zellen-Immunität von Personen untersuchen, die nach einer COVID-19-Erkrankung wieder gesund sind. B-Zellen leiten die Bildung von Antikörpern ein. So wollen die Forschenden hochaffine Antikörper gegen das Coronavirus identifizieren, die sich therapeutisch nutzen lassen.
Innerhalb des Schwerpunkts Medizinische Interventionen und Krankheitsmanagement wird ein ETH-Projekt unterstützt:
Das Team von Randall Platt, Professor für Biologisches Engineering, sucht mit Hilfe eines CRISPR-basierten Screening-Ansatzes nach menschlichen Molekülen, die für eine Infektion mit dem Coronavirus wichtig sind. Auf diese Weise identifizieren die Wissenschaftler potenzielle «Angriffsziele» zur Behandlung von COVID-19: Finden sich Wirkstoffe, welche diese Biomoleküle blockieren, lässt sich eine Infektion womöglich verhindern.
Bei allen elf Projekten werden die vier Partnerinstitutionen des BRCCH jeweils eng zusammenarbeiten: somit beteiligen sich weitere ETH-Forschende an Projekten der Partnerinstitutionen des BRCCH.