Neue Partnerschaft zielt darauf ab, Forschungskarrieren in Down Under zu verbessern

Edwina McGlinn

Der Start einer unabhängigen Forschungskarriere ist ein Meilenstein für jeden jungen Forscher. Die Rückkehr der Entwicklungsgenetikerin Edwina McGlinn nach Australien, um im kommenden Januar ihr eigenes Labor am Australia Regenerative Medicine Institute (ARMI) der Monash University in Melbourne zu eröffnen, wird ebenfalls ein Meilenstein für die australische Wissenschaft sein: Die 35-jährige McGlinn wird die erste ernannte Gruppenleiterin sein im Rahmen einer gemeinsamen Initiative von Australien und dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL).

"Hier geht es nicht nur darum, Forschung zu finanzieren. Es geht um die Kultur, die sich mit diesen freidenkenden Menschen entwickelt, und dafür braucht man eine kritische Masse." - Nadia Rosenthal

Australien wurde im März 2008 das erste assoziierte Mitglied des EMBL, was zu einem großen Teil der Führung der amerikanischen Entwicklungsgenetikerin Nadia Rosenthal zu verdanken ist, Gründungsdirektorin des ARMI und jetzt wissenschaftliche Leiterin des EMBL Australien. Die neue Beziehung zielt darauf ab, auf dem fernen Kontinent eine Verbindung herzustellen, indem die Marke EMBL genutzt wird, um junge Eliteforscher für unabhängige Positionen zu gewinnen, die in Australien traditionell sehr schwer zu bekommen sind. Das EMBL wird vier Zentren in Australien errichten und schließlich 18 Gruppenleiter unterstützen, die über genügend finanzielle Mittel verfügen, um ein kleines Labor für fünf Jahre zu betreiben. Weitere vier Jahre werden finanziert, wenn sie auf Kurs bleiben.

McGlinn wird in der unterstützenden Umgebung von ARMI arbeiten, in der 54 Forscher die Geheimnisse der Regeneration von Wirbeltieren erforschen, indem sie Haie, Mäuse, Hühner, Axolotls und Zebrafische untersuchen. Die Ernennung bedeutet, dass McGlinn sich auf die Forschung konzentrieren kann, befreit vom Druck des Zuschussschreibens und von kurzen Finanzierungszyklen. Sie kann auch auf die Unterstützung von EMBL-Labors in ganz Europa zählen. "Dies ist ein großartiger Start in meine Karriere", sagt McGlinn.

Fokus finden

Manche Menschen wissen schon früh, dass sie Wissenschaftler werden wollen. Nicht McGlinn: Nach ihrem Abschluss in Biochemie an der University of Queensland war sie sich nicht sicher, ob sie 4 bis 5 Jahre lang promovieren wollte. würde nehmen, und sie war bestrebt, etwas zu erforschen. Sie machte London zu ihrer Basis - "wie ein Drittel aller 22-jährigen Australier", witzelt sie - und nahm eine Anstellung als Labortechnikerin im Guy's Hospital an. Zwischen den Verträgen erkundete sie die Welt und verbrachte 10 Wochen damit, alleine durch Afrika zu wandern.

Als McGlinn nach zwei Jahren im Ausland nach Australien zurückkehrte, war sie sich über eine Forschungskarriere noch nicht sicher. Dann nahm sie eine Stelle als Technikerin im Labor der Entwicklungsbiologin Carol Wicking an der University of Queensland an. "Ich habe die Entwicklung übernommen und war begeistert und habe mich nie verändert", sagt sie.

Sie hat einen Ph.D. in 2000, Konzentration auf eine bizarre mutierte Maus mit zusätzlichen Zehen. Das Wicking-Labor arbeitete an einer genetischen Erkrankung des Menschen namens Gorlin-Syndrom, die Skelettanomalien und Hautkrebs verursacht. Wie sich herausstellt, werden sowohl der Zustand der mutierten Maus als auch die Krankheit des Menschen durch eine Störung des Wirbeltierkörperplans auf hoher Ebene verursacht.

So wie ein Schneider ein Kreidemuster auf ein Tuch legt, bevor er einen Anzug schneidet und näht, legen bestimmte Gene ein Muster für den Körper auf die Leinwand eines sich entwickelnden Embryos, bevor andere Gene beginnen, Gliedmaßen, Rumpf, Kopf und andere Merkmale zu formen. Wenn diese musterbildenden Gene mutiert sind, folgen embryonale Zellen einem abnormalen Muster. Sie formen das falsche Gewebe und erzeugen beispielsweise einen zusätzlichen Zeh oder Hautzellen, die nicht richtig reifen. In McGlinns mutierter Maus gehörten die gestörten musterbildenden Gene zum molekularen Signalweg namens Sonic Hedgehog. "Es ist ein Weg, der für das Muster aller unserer Gliedmaßen und des Gesichts entscheidend ist", sagt McGlinn. Die vom Sonic Hedgehog- Gen hergestellten Proteine ​​legen das Muster fest, und die Proteine ​​anderer Gene übernehmen die Bildhauerei. McGlinn identifizierte die bildhauerischen Gene - Pax9 und Jagged - während ihrer Promotion.

Nach ihrer Promotion reiste McGlinn in die USA, um mit dem Entwicklungsbiologen der Harvard University, Cliff Tabin, zusammenzuarbeiten, der den Schalligel entdeckte . Tabin verwendete elegante Techniken, um die Entwicklung des Kükens zu untersuchen. Dabei wurde die Spitze einer Eierschale abgeschnitten, damit die Forscher den Embryo chirurgisch oder genetisch stören und die Auswirkungen auf die Entwicklung beobachten können.

Mit dem Kükenmodell machten sie und Tabin einige bemerkenswerte Entdeckungen darüber, wie das Mustern funktioniert. Sonic Hedgehog legt das Muster der Extremität fest, aber ein weiterer Satz von Genen, HOX genannt, legt das Muster der Wirbelsäule fest. Die Forscher hatten lange bemerkt, dass das Muster von HOX- Genen zunächst grob ist und allmählich zur Auflösung einzelner Zellen verfeinert wird. McGlinn und Tabin entdeckten, dass diese Auflösung durch microRNAs erreicht wird, kurze RNA-Moleküle, die die Genexpression regulieren. Tabin und McGlinn haben dieses Ergebnis 2009 in PNAS veröffentlicht. McGlinn führt derzeit die gleichen Studien an Mäusen durch, was technisch weitaus anspruchsvoller ist. "Das ist riskante Arbeit", sagt ARMI-Chef Rosenthal. "Sie ist einer Vermutung gefolgt, die zu einer Sackgasse hätte führen können. Stattdessen sieht es eher so aus, als würde sie den Jackpot knacken."

McGlinn suchte eine unabhängige Position in Europa, als sie Mitte 2009 von dem EMBL-Australia-Programm hörte. Es schien eine ideale Lösung zu sein: Sie könnte nach Australien zurückkehren und die Freiheit haben, ihre Forschungen in Neuland zu leiten. "Ich denke jetzt an Experimente, die ich noch nie für möglich gehalten habe", sagt sie.

McGlinn gewann einen Platz auf einer Shortlist von acht Kandidaten aus der ganzen Welt. Ihr Abenteuergeist und ihre Bereitschaft, ein riskantes Projekt zu übernehmen, haben sie an die Spitze der Liste geführt, sagt Rosenthal. "Wir versuchen, das Potenzial des Menschen für kreative und originelle Ideen zu spüren", sagt Rosenthal. "Es war klar, dass [McGlinn] das Zeug dazu hatte."


(Mit freundlicher Genehmigung von Edwina McGlinn) Edwina McGlinn (links) ist die erste Gruppenleiterin im EMBL Australien, deren wissenschaftliche Leiterin Nadia Rosenthal (Mitte) ist. Marcus Heisler (rechts) ist Australiens erster EMBL-Gruppenleiter. Er verbringt 5 Jahre am EMBL Heidelberg und weitere 4 Jahre an der University of Sydney.

Aufbaumöglichkeiten

In Australien fällt es Wissenschaftlern oft schwer, eine unabhängige Forschungskarriere zu beginnen. Die Beschaffung von Forschungsgeldern ist auf allen Ebenen sehr wettbewerbsfähig, sagt Warwick Anderson, Chief Executive Officer des National Health and Medical Research Council, aber der Engpass ist besonders groß für Postdocs, die ihre eigenen Labore betreiben möchten. Junge Forscher landen oft als Langzeit-Postdocs im Labor eines anderen oder bauen ihre Karriere im Ausland auf.

"Es ist eine besonders australische Krankheit", sagt Peter Currie, stellvertretender Direktor von ARMI. Currie verbrachte 13 Jahre in den USA und im Vereinigten Königreich, darunter 5 Jahre als Leiter seines eigenen Labors beim UK Medical Research Council, bevor er zurückkehrte, um ein Labor am Victor Chang Cardiac Research Institute in Sydney zu leiten. "Ich habe in jeder Phase versucht, wiederzukommen, aber ich würde einfach nicht als Postdoc eines anderen zurückkehren. Das [australische] System ist gegen junge Forscher gewichtet, die Unabhängigkeit erlangen."


(Mit freundlicher Genehmigung von Peter Currie) Peter Currie

Rosenthal machte eine ähnliche Beobachtung auf einer Forschungsreise nach Australien im Jahr 2002. Sie bemerkte Ähnlichkeiten mit Europa in den 1970er Jahren: Streng unabhängige Staaten mit begrenzter Zusammenarbeit und die besten jungen Köpfe, die nach Übersee gingen, um ihre Karrieren aufzubauen. Das EMBL war ein Versuch, diese Probleme zu lösen: Einzelne Länder (jetzt 20 plus Australien) stellen öffentliche Mittel für fünf Forschungseinheiten in ganz Europa bereit, in denen heute 85 unabhängige Forschungsgruppen arbeiten, die den besten jungen Wissenschaftlern ihre eigenen Labors zur Verfügung stellen. Im Jahr 2001 verließ Rosenthal ihr erfolgreiches Harvard-Labor, um die Leitung der noch jungen EMBL-Mausforschungseinheit in Monterotondo, Italien, zu übernehmen und sie zu einem der Star-Performer des EMBL zu machen. ( Science Careers profilierte Rosenthal im Jahr 2003.)

"Es ist ein wunderbares System, das den europäischen Brain Drain rückgängig gemacht hat, und ich dachte, es könnte auch für Australien funktionieren", sagt Rosenthal. Als sie 2007 an die Monash University zog, um dort das Institut für Regenerative Medizin zu gründen, hatte sie zwei Ziele: ARMI zu bauen und ein Zuhause für das EMBL in Australien zu errichten.

Rosenthal plant 18 Labore in den vier EMBL-Zentren: ARMI, University of Sydney, University of Western Australia und University of Queensland. Die Zentren nutzen die Kerninfrastruktur der ausgewählten Institutionen, wie die Zebrafischfabrik des ARMI. Das EMBL Australia richtet an der University of Queensland ein Bioinformatik-Institut im Wert von 4 Millionen AUS-Dollar ein, das den Inhalt des Europäischen Bioinformatik-Instituts widerspiegeln wird. "Es geht nicht nur darum, Forschung zu finanzieren. Es geht um die Kultur, die sich mit diesen freidenkenden Menschen entwickelt, und dafür braucht man eine kritische Masse", sagt sie.

Mit den Führungspositionen der EMBL-Gruppe sollen Nachwuchsforscher befähigt werden, die Grenzen der Biologie während neun luxuriöser Jahre zu erkunden, ohne dass dies durch Schreiben von Stipendien erschwert wird. Die Finanzierung sieht ein 5-jähriges Gehalt für McGlinn, einen Postdoc und einen Techniker vor und beinhaltet Gemeinkosten und Laborbedarf. McGlinn hat eine sichere Finanzierung für die ersten 5 Jahre der Experimente in Melbourne; Rosenthal wurde stillschweigend zugesichert, dass der Rest der Finanzierung kommen wird. Ein zweiter Wissenschaftler, Marcus Heisler, Der australische Pflanzenentwicklungsbiologe unterstützt seit 5 Jahren ein unabhängiges Labor am EMBL in Heidelberg. Anschließend kehrt er an die University of Sydney zurück, um mit Unterstützung der University of Sydney ein Labor für weitere vier Jahre einzurichten.

Es gibt große Hoffnungen für das Programm, aber es ist nicht ohne Risiken. McGlinn und künftige australische EMBL-Stipendiaten müssen schließlich Drittmittel erhalten. Ihr Erfolg scheint wahrscheinlich, aber es ist nicht sicher. Es ist auch noch nicht klar, wie schnell das Netzwerk der EMBL-Australia-Labore erweitert werden kann. Aber Rosenthal hat keinen Zweifel daran, was Australien gewinnen wird. "Das EMBL-Trainingsmodell gilt weltweit als Best Practice", sagt Rosenthal. "Diese jungen Wissenschaftler werden führend in der biomedizinischen Forschung sein; sie werden diejenigen sein, die neue Trends identifizieren und die neueste Technologie entwickeln, um diese zu verfolgen."

Die Wissenschaftsautorin Elizabeth Finkel lebt in Melbourne, Australien.