Weltweit führender Forscher der Evolutionsmedizin spricht in Kiel über nachhaltige Antibiotikatherapien

Professor Andrew Read aus den USA ist Hauptredner bei der Jahrestagung „Evolution by the Sea“ der Kieler evolutionsbiologischen Forschungsinitiativen an der CAU und ihrer Partnerinstitutionen

Seit dem heutigen Mittwoch, 28. September, läuft die Kieler Jahrestagung „Evolution by the Sea“, die das Clinician Scientist Program in Evolutionary Medicine (CSEM), der Leibniz-WissenschaftsCampus Evolutionäre Medizin der Lunge (EvoLUNG) und das DFG-Graduiertenkolleg (GRK) Translationale Evolutionsforschung (TransEvo) gemeinsam veranstalten. Bei der Tagung kommen rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den evolutionswissenschaftlichen Forschungsverbünden an und mit Beteiligung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und internationale Expertinnen und Experten zusammen, um sich über neueste Entwicklungen in einem breiten Spektrum der Evolutionsforschung auszutauschen.

Einer der Hauptredner ist Professor Andrew Read vom Huck Institute of the Life Sciences an der Penn State University in den USA. Read hat das Forschungsfeld der Evolutionsmedizin mitbegründet und sich im Besonderen einen Namen mit evolutionsbasierten Therapien gegen den Malariaerreger und nachhaltigen Impfstrategien gemacht. Seit einigen Jahren beschäftigt er sich auch mit der derzeitigen Antibiotikakrise – neben der Coronapandemie eine der weltweit größten Herausforderungen für die globale Gesundheit, da immer mehr bakterielle Krankheitserreger resistent gegen Antibiotika werden und einige Infektionen nur noch schwer zu behandeln sind. „Die Forschungsergebnisse von Andrew Read sind besonders inspirierend für uns“, unterstreicht CAU-Evolutionsbiologe Professor Hinrich Schulenburg, Sprecher des GRK TransEvo und Mit-Organisator der Tagung. „Professor Read gehört zu den wenigen Forschenden weltweit, die Evolution als Ursache der Antibiotikakrise in den Vordergrund stellen, um zusammen mit Medizinerinnen und Medizinern neue nachhaltige Therapieansätze zu entwickeln“, so Schulenburg weiter. Im Rahmen seines Hauptvortrags wird Read seine neuesten Forschungsergebnisse zu diesem Thema vorstellen.
 

Drei Konferenztage zum Thema „evolutionäre Rettung“

Die Tagung beschäftigt sich nicht nur mit der Antibiotikakrise, sondern legt den Fokus auch auf verschiedene, evolutionsbiologische Strategien zur Lösung der Herausforderungen des Anthropozäns. Die Gegenwart ist generell durch dramatische, vom Menschen verursachte Umweltveränderungen gekennzeichnet, die zum Beispiel durch intensive Landwirtschaft, Industrialisierung, umfassende medizinische Behandlungen und den aktuellen Klimawandel verursacht werden. Dadurch entsteht ein starker Selektionsdruck auf natürliche Systeme, auf den Lebewesen mit dem Prozess der sogenannten evolutionären Rettung (Englisch: evolutionary rescue) reagieren: Sie können dem Aussterben entgehen, wenn sie in der Lage sind, sich durch natürliche Selektion anzupassen.

Die evolutionäre Rettung ist eine Herausforderung für sich langsam entwickelnde Arten wie größere Tiere oder Menschen. Kurzlebige Arten wie Mikroorganismen sind dagegen im Vorteil, da sie schnell auf rasche Veränderungen der Umweltbedingungen reagieren können. Die Fähigkeit oder Unfähigkeit zur schnellen Anpassung hat wichtige Konsequenzen: Sie erhöht das Risiko des Aussterbens von Arten und des Verlusts wichtiger biologischer Vielfalt, sie kann zu drastischen Ertragseinbußen in der Landwirtschaft führen und die menschliche Gesundheit durch die rasche Entwicklung von Resistenzen gegen Medikamente bedrohen. "Ein genaues Verständnis der vom Menschen beeinflussten Selektionsprozesse wird es in Zukunft ermöglichen, den Herausforderungen des Anthropozäns wie der Antibiotikakrise, der Erhaltung natürlicher Ressourcen und der Sicherung der Nahrungsmittelproduktion zu begegnen", betont Professor Eva Stukenbrock, stellvertretende Sprecherin des GRK TransEvo und Mit-Organisatorin der Tagung. "Dazu ist es wichtig, das Prinzip der evolutionären Rettung als Reaktion auf eine schnell geänderte Umwelt zu verstehen und diese Sichtweise stärker als bisher in Forschung und Anwendung zu verankern", so Stukenbrock weiter.

Im Rahmen der Veranstaltung stellen die Teilnehmenden in rund 20 Vorträgen und verschiedenen Austauschformaten dar, wie sich der menschengemachte Selektionsdruck auf ihr Forschungsgebiet auswirkt und welche Lösungsansätze sie verfolgen. Besondere Schwerpunkte bilden unter anderem evolutionäre Strategien zur Vermeidung von Resistenzen bei der Antibiotikagabe oder in der Tumortherapie. Ebenso spielen der Einfluss der Fischerei auf Fischbestände oder die Entwicklung von Resistenzen bei Pflanzenschädlingen eine wichtige Rolle. Besondere Impulse liefern die Beiträge internationaler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Neben Andrew Read wird unter anderem Professorin Iliana Baums von der Universität Oldenburg die Anpassungsstrategien von Korallen an steigende Wassertemperaturen vorstellen. Ein weiterer Aspekt der diesjährigen Tagung ist, dass auch Forschenden aus dem nicht-akademischen Bereich zum Beispiel aus Pharma- und Biotech-Unternehmen besondere Aufmerksamkeit gewidmet wird. Damit will das Organisationsteam auf die besondere Bedeutung des Transfers von evolutionswissenschaftlichen Erkenntnissen in die praktische Anwendung hinweisen.
 

Exzellente Evolutionsforschung im Kieler Raum

Seit einigen Jahren setzt sich das Kiel Evolution Center (KEC) für eine Bündelung der evolutionswissenschaftlichen Aktivitäten und Forschungsinitiativen in der Kieler Region ein. Seitdem ist es der Landesuniversität und ihren Partnerinstitutionen, unter anderem Beispiel dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön, dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und dem Forschungszentrum Borstel, gelungen, mehrere große Forschungskonsortien wie das CSEM, EvoLUNG oder TransEvo einzuwerben.

„Diesen erfolgreichen Kurs wollen wir beibehalten und an der CAU und in der Kieler Region interdisziplinäre Spitzenforschung rund um das Thema Evolution in einem deutschlandweit einzigartigen Kompetenzzentrum zusammenführen“, betont Professorin Tal Dagan, Vorstandsmitglied im KEC. „Dazu ist es wichtig, den Evolutionsforschenden im Kieler Raum einen regelmäßigen Austausch mit ihren Kolleginnen und Kollegen im In- und Ausland zu ermöglichen. Unsere Konferenz bietet ein besonders sichtbares Forum für diese unverzichtbare internationale Vernetzung“, so Dagan weiter. Insgesamt, so hoffen die Initiatorinnen und Initiatoren, tragen sie dazu bei, mit dem Thema Evolution künftig ein weiteres exzellentes Wissenschaftsgebiet aus dem Bereich des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) in der bundesweiten Forschungslandschaft zu verankern.

Wissenschaftlicher Kontakt:

Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher Graduiertenkolleg (GRK)
„Translationale Evolutionsforschung“ (TransEvo), CAU:
0431-880-4141
hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Über das CSEM-Programm:
Das Clinician Scientist-Programm in Evolutionärer Medizin (CSEM) wird von Professor John Baines von der Medizinischen Fakultät der CAU geleitet und ist von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. CSEM hat insbesondere die weitere Verwurzelung evolutionsbiologischer Prinzipien in der medizinischen Forschung zum Ziel. Ferner sollen nachhaltige Strategien zum Beispiel im Kampf gegen Behandlungsresistenzen bei verschiedenen schwerwiegenden Krankheiten entwickelt werden. Fokus von CSEM ist die evolutionäre Medizin. Die Grundsätze evolutionsbiologischen Denkens und Forschens werden in den Bereichen Antibiotikaresistenz, Onkologie, Hautbarriere, Entzündung, Mikrobiom und Altersforschung zur Anwendung gebracht. Hierfür werden biomedizinische und evolutionsbiologische Kenntnisse vermittelt. Ziel ist es, nachhaltige Lösungen für die großen Fragestellungen der Medizin zu entwickeln. Im Mittelpunkt stehen zum Beispiel Krankheitsbilder wie entzündliche Hauterkrankungen, Autoimmunerkrankungen, die auf eine gestörte Bakterienbesiedlung des Körpers zurückgehen, sowie verschiedene Krebserkrankungen. Schon heute lässt sich erkennen, dass die evolutionäre Medizin auf diesen Gebieten vielversprechende Perspektiven eröffnet. Diese Ansätze sollen weiterverfolgt werden und systematisch in die medizinische Ausbildung einfließen. Beteiligte Institutionen sind die Medizinische Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), Kliniken des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, das Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie (MPI-EB) in Plön und die Lungenclinic Großhansdorf.

Über EvoLUNG:
Trotz großer Fortschritte in Diagnostik und Behandlung sind Lungenerkrankungen weltweit auf dem Vormarsch und gehören zu den häufigsten Todesursachen. Ziel des Leibniz-WissenschaftsCampus "Evolutionary Medicine of the Lung (EvoLUNG)" ist es, die Entstehung und Entwicklung chronischer Lungenerkrankungen wie Tuberkulose oder Asthma besser zu verstehen. Dazu untersuchen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen in interdisziplinären Teams zum einen die Ausbreitung und Herkunft multiresistenter Erreger in der Lunge. Sie erforschen andererseits die Evolution von Genvarianten des Menschen, die Lungenerkrankungen begünstigen, sowie das komplexe Zusammenspiel von Krankheitsgenen, Mikroorganismen, Krankheitserregern und Umweltfaktoren bei der Entstehung von Erkrankungen der Lunge. Langfristig sollen in EvoLUNG bessere Diagnostika entwickelt und Therapien für Erkrankungen wie Asthma, Tuberkulose, zystische Fibrose oder chronische Bronchitis verbessert werden. Ein besonderer Fokus liegt auf der Vermeidung der Resistenzentwicklungen im Verlauf der Tuberkulose oder der zystischen Fibrose sowie auf einem besseren Verständnis der Rolle der körpereigenen Mikrobiota bei der Entstehung von Asthma. EvoLUNG wird von Professor Stefan Niemann vom Forschungszentrum Borstel (FZB) geleitet und umfasst neben dem FZB auch die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und das Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB).

Ein Mann bei einem Vortrag
© Christian Urban, Uni Kiel

Prof. Andrew Read stellte in Kiel seine neuesten Forschungsergebnisse zu evolutionsbasierten Strategien zur Vermeidung von Antibiotikaresistenzen vor.

Gruppenfoto
© Christian Urban, Uni Kiel

Rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diskutieren zurzeit im Rahmen der „Evolution by the Sea“-Tagung über neueste Entwicklungen in einem breiten Spektrum der Evolutionsforschung.

Panorama Tagungsraum
© Christian Urban, Uni Kiel

Besondere Schwerpunkte des Treffens bilden unter anderem evolutionäre Strategien zur Vermeidung von Resistenzen bei der Antibiotikagabe, der Einfluss der Fischerei auf Fischbestände oder die Entwicklung von Resistenzen bei Pflanzenschädlingen.

Weitere Informationen:

Über das GRK TransEvo:
Das Graduiertenkolleg TransEvo ist ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Graduiertenkolleg GRK 2501) gefördertes Graduiertenkolleg an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Ziel ist es, die Relevanz evolutionärer Prinzipien für angewandte Probleme zu untersuchen und zu fördern. Unbeabsichtigte Folgen menschlicher Eingriffe resultieren oft aus Handlungen, die die natürliche Auslese beeinflussen, zum Beispiel der Einsatz von Antibiotika oder Krebsmedikamenten in der Medizin, von Pestiziden in der Landwirtschaft oder menschliche Eingriffe in die Ökosysteme der Erde. Überraschenderweise werden evolutionäre Konzepte nur selten genutzt, um unser Verständnis für diese angewandten Herausforderungen zu verbessern und neue nachhaltige Lösungen zu entwickeln. Das übergreifende Ziel des Graduiertenkollegs TransEvo ist es, bei Doktorandinnen und Doktoranden zwei Hauptkompetenzen zu schulen: die Nutzung von Wissen und Konzepten aus der evolutionsbiologischen Grundlagenforschung, um unser Verständnis für aktuelle Herausforderungen in angewandten Bereichen zu verbessern, und die Nutzung der neu gewonnenen Erkenntnisse, um unser Verständnis der Evolution zu bereichern.

Pressekontakt:

Christian Urban
Wissenschaftskommunikation
„Kiel Life Science", CAU
0431-880-1974
curban@uv.uni-kiel.de

Über Kiel Life Science (KLS)

Das interdisziplinäre Zentrum für angewandte Lebenswissenschaften – Kiel Life Science“(KLS) – vernetzt an der CAU Forschungen aus den Agrar- und Ernährungswissenschaften, den Naturwissenschaften und der Medizin. Es bildet einen von vier Forschungsschwerpunkten an der Universität Kiel und will die zellulären und molekularen Prozesse besser verstehen, mit denen Lebewesen auf Umwelteinflüsse reagieren. Im Mittelpunkt der Forschung stehen Fragen, wie sich landwirtschaftliche Nutzpflanzen an spezielle Wachstumsbedingungen anpassen oder wie im Zusammenspiel von Genen, dem individuellen Lebensstil und Umweltfaktoren Krankheiten entstehen können. Gesundheit wird dabei immer ganzheitlich im Kontext der Evolution betrachtet. Unter dem Dach des Forschungsschwerpunkts sind derzeit rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 40 Instituten und sechs Fakultäten der CAU als Vollmitglieder versammelt.

Zu Kiel Life Science (KLS)

Über das KEC

Das Kiel Evolution Center (KEC) als interaktive Wissenschaftsplattform an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) setzt sich zum Ziel, Evolutionsforscherinnen und -forscher in der Region Kiel besser zu koordinieren. Daneben sollen unter dem Schlüsselbegriff „Translationale Evolutionsforschung“ gezielt Brücken zwischen Grundlagenforschung und Anwendung geschlagen werden. Neben der Förderung der Wissenschaft stehen ausdrücklich auch Lehre und Öffentlichkeitsarbeit im Fokus des Kiel Evolution Center. Daran beteiligt sind neben der CAU auch Forschende vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB) und dem Forschungszentrum Borstel (FZB), Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften.