Das Exponat des HIPS auf der MS Wissenschaft
Das Exponat des HIPS auf der MS Wissenschaft
Thema

Bodenbakterien – Die mikrobielle Schatzkiste

Auf der Suche nach neuen Wirkstoffen gegen Infektionskrankheiten gewinnen Forschende am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) Naturstoffe aus Bodenbakterien. Hilfe bekommen sie dabei aus der Bevölkerung im Rahmen eines Citizen Science-Projekts, das in diesem Jahr an Bord des Ausstellungsschiffs „MS Wissenschaft“ Bürgerwissenschaftler:innen aus ganz Deutschland rekrutiert.

Im Sommer 2017 diskutierten Dr. Ronald Garcia und Dr. Daniel Krug, Mikrobiologe und Chemiker am HIPS in Saarbrücken, wie man den anstehenden Tag der offenen Tür durch eine Mitmach-Aktion bereichern könnte. Die Idee, die schließlich entstand, war eigentlich ganz einfach: Könnten sich die Besucher:innen als „Bürgerwissenschaftler“ betätigen und durch Einsenden von Bodenproben die Forschung des HIPS unterstützen? Kurzerhand wurden kostenlos rücksendbare Probensammel-Briefumschläge mit einer Grundausrüstung zur Entnahme von Bodenproben bestückt und eine Webseite mit interaktiver Saarlandkarte online gestellt – schon war das Citizen Science-Projekt „Sample‘ das Saarland“ gestartet. „Die Probennahme durch Bürger:innen funktionierte von Anfang an ganz unkompliziert, und die eingesendeten Proben hatten keine wissenschaftlichen Nachteile gegenüber den von uns selbst entnommenen Proben“, sagt Garcia rückblickend. Das liege auch daran, dass die gesuchten Myxobakterien gut darin sind, sich gegen andere Bakterien zur Wehr zu setzen. Die eine oder andere Kontamination mit gewöhnlichen Keimen beeinträchtige die Erfolgsaussichten also nicht.

Präparieren von neuen Bodenproben
Biologielaborantin Maren Andrä präpariert neue Bodenproben, die Bürger:innen mit den blauen Probensammel-Schachteln eingeschickt haben

Daniel Krug ergänzt: „Selbst innerhalb der gemäßigten Klimazone, in der Deutschland liegt, sind viele Biotope mit mikrobiellen Gemeinschaften zu finden, die eine hohe Diversität aufweisen. Das bedeutet, dass wir auch bei lokalen Proben gute Chancen haben, neue und seltene Myxobakterien zu finden.“ Bei diesen Stämmen sei die Wahrscheinlichkeit recht hoch, dass sie ein Wirkstoffmolekül mit einem noch unbekannten chemischen Grundgerüst produzieren können. Inzwischen ist es am HIPS in der Abteilung „Mikrobielle Naturstoffe“ von Prof. Rolf Müller gelungen, aus über 700 Bodenproben von Bürgerwissenschaftler:innen im Saarland mehr als 1000 neue Myxobakterien-Stämme zu isolieren. Daher waren sich die Forschenden einig: Die Suche nach diesen wertvollen Wirkstoffproduzenten sollte nicht auf das Saarland begrenzt bleiben, sondern am besten deutschlandweit durchgeführt werden.

Eine ganz besondere Gelegenheit, das Projekt auszuweiten, bot sich schließlich Anfang 2022 mit der Teilnahme an der wissenschaftlichen Ausstellung an Bord der „MS Wissenschaft“ – einem zum schwimmenden Science Center umgebauten Frachtschiff, das jährlich im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung durch Deutschland fährt und die Gelegenheit bietet, Forschung anhand von mehr als 30 Exponaten verschiedenster Institute aus erster Hand zu erleben. Jedes Jahr besuchen mehrere zehntausend Menschen die Ausstellung, darunter auch viele Schulklassen.

Das diesjährige Motto der MS Wissenschaft lautet „Nachgefragt!“, und Anfang Mai ging das HIPS mit dem selbst konstruierten Exponat „Bodenbakterien - die mikrobielle Schatzkiste“ an Bord. Die Reise der MS Wissenschaft startete in Berlin und führte über etliche Flüsse und Kanäle mit insgesamt 32 Stationen durch Deutschland. Das Schiff hat auch in Braunschweig Halt gemacht. „Wissenschaftler:innen des HZI haben dort unser Exponat und die Suche nach neuen Wirkstoffen in „Meet the scientist“-Veranstaltungen den Besucher:innen näher gebracht“, sagt Dr. Alwin Hartman vom HIPS. „Auch in einigen anderen Städten waren HIPS-Wissenschaftler:innen anwesend und haben Fragen beantwortet.“

Daniel Krug erklärt das HIPS-Exponat: „Es ist ein lebendes Terrarium, das die verschiedenen Biotope Deutschlands präsentiert: von einer Gebirgslandschaft über den Fluss bis zum Wald, mit Wiesen und Sumpfgebieten, bis hin zum Meer. Für jede Region zeigt eine Petrischale ein Beispielbild dafür, welche Myxobakterien dort zu finden sind. Man wählt auf dem Touchscreen eine Region aus, dann leuchtet die entsprechende Petrischale mit einem LED-Licht auf und auf dem Bildschirm erscheint das Porträt des ausgewählten Bakteriums.“ Anschließend haben die Besucher:innen die Möglichkeit, sich Videos anzuschauen, in denen zum Beispiel die Hintergründe zum Thema Antibiotikaresistenz, bestimmte Arbeitsweisen im Labor oder die Forschungsansätze erklärt werden. Die Videos wurden am HIPS produziert und beantworten Fragen wie „Wo findet man Myxobakterien?“, „Wie wird im Labor getestet, ob ein Molekül wirksam ist?“ und „Was ist Antibiotikaresistenz?“. Neben dem Terrarium steht zudem ein Stereomikroskop, mit dem man lebende Myxobakterien betrachten kann. Außerdem liegen dort die Sample-Kits bereit. Sie sind eine Weiterentwicklung der Probensammelumschläge aus dem Saarland-Projekt, gestaltet von der Berliner Designerin Wanda Bleckmann. Die handlichen blauen Faltschachteln enthalten alles, was die Bürgerwissenschaftler:innen brauchen, um eine Bodenprobe ins Labor zu schicken: darunter eine Lupe, Handschuhe, Probennahme-Löffel, Plastiktüten mit Barcodes, in die man die Erde füllt, sowie eine bebilderte Anleitung. Die stabile Pappbox stellt dabei gleichzeitig den Transport der Bodenproben ans HIPS sicher.

Schwärme und Fruchtkörper verschiedener Myxobakterin
Schwärme und Fruchtkörper verschiedener neuer Myxobakterien, die am HIPS aus Saarland-Proben isoliert wurden

Immer wieder verweilen an Bord der MS Wissenschaft Besucher:innen jeden Alters mit staunenden Blicken vor der saftig grünen Miniaturlandschaft und betrachten die vielfältigen Formen und Farben der Myxobakterien, die im eigenen Garten oder auch rund um den Picknick-Platz auf der Lieblingswanderung verborgen im Boden leben. Alwin Hartman ist froh, dass das HIPS-Projekt gut ankommt und dazu beiträgt, Menschen für die Wissenschaft zu begeistern: „Wir freuen uns, wenn die Besucher:innen von unserem Exponat Einblicke in die Welt der Bodenbakterien mitnehmen können. Und natürlich umso mehr, wenn sie uns dann später interessante Bodenproben zurücksenden.“

Mitmachen unter: www.hips.saarland/sample

Autor: Daniel Krug
Veröffentlichung: Oktober 2022

Portrait Andreas Fischer

Pressekontakt

Dr. Andreas Fischer
Wissenschaftsredakteur