Zwei Wissenschaftler:innen der Medizinischen Fakultät der TU Dresden erhalten den DRESDEN EXCELLENCE AWARD.

Mit dem DRESDEN EXCELLENCE AWARD würdigt die Landeshauptstadt jährlich besonders innovative Arbeiten, die eine überregionale Strahlkraft und besondere gesellschaftliche Relevanz besitzen. In diesem Jahr kommen zwei der vier prämierten Arbeiten aus der Medizinischen Fakultät der TU Dresden.

Dr. Lukas Theo Schmitt und PD Dr. Christina Pamporaki arbeiten beide in einem Schwerpunktbereich der Medizinischen Fakultät. Für den Erfolg ihrer Forschungsarbeiten bedarf es in jedem Fall einer innovativen Infrastruktur und eines schlagkräftigen Umfeldes - die die Medizinische Fakultät für exzellente Forschung bietet. "Die Medizinische Fakultät hat sich bewusst dafür entschieden, in einigen Gebieten international führend sein zu wollen, den sogenannten Forschungsschwerpunkten. Die prämierten Forschungsarbeiten beweisen, dass sich diese Strategie auszahlt ", sagt Prof. Dr. med. Dr. Esther G.C. Troost, Dekanin der Medizinischen Fakultät der TU Dresden. "Darüber hinaus haben wir seit Jahren Förderprogramme für junge Wissenschaftler:innen: das Carus Promotionskolleg sowie das Frauenhabilitationsprogramm. Diese sind unter dem Dach der Dresden School of Clinical Science vereinigt. Beide Preisträger haben an einem solchen Förderprogramm teilgenommen und hiermit maximale Erfolge für sich und unsere Patient:innen erzielt."
 

© Jürgen Männel

Dr. Lukas Theo Schmitt wurde für seine Exzellente Promotion mit dem Titel: „Prediction of designer-recombinases for DNA editing with generative deep learning" ausgezeichnet.

Designer-Rekombinasen stellen ein vielseitiges und flexibles Werkzeug für die Genomeditierung dar, das präzise und effiziente Genomveränderungen ermöglicht. Wenn beispielsweise ein defekter Genabschnitt für eine Erkrankung verantwortlich ist, sollte es möglich sein, genau diesen Abschnitt mit einer Rekombinase zu reparieren.

Sogenannte Tyrosinrekombinasen sind effektive Werkzeuge zur Bearbeitung von Genomen, und die ersten hergestellten Varianten haben gezeigt, dass sie therapeutisches Potenzial besitzen. Bisher haben Wissenschaftler die Anpassung dieser Designer-Rekombinasen an neue DNA-Zielstellen hauptsächlich durch wiederholte Zyklen gerichteter molekularer Evolution erreicht. Diese Methode ist zwar wirksam, aber aufwendig. "Um diesen Prozess zu beschleunigen, habe ich zwei Sequenzierungsansätze bewertet und Sequenzinformationen von über zwei Millionen ähnlichen Rekombinase-Sequenzen gesammelt, die für 89 verschiedene Zielstellen entwickelt wurden. Mit diesen Daten habe ich zunächst die Sequenzmuster und die Veränderungen in den Resten der Rekombinasen analysiert, um besser zu verstehen, wie sie ihre Zielstellen auswählen", erklärt Dr. Lukas Theo Schmitt seine Arbeit. "Aufgrund der Komplexität der Daten habe ich einen generativen Deep-Learning-Ansatz gewählt. Ich habe einen bedingten Variations-Autoencoder namens RecGen (Recombinase Generator) trainiert, der in der Lage ist, neue Rekombinasen für spezifische Zielstellen zu generieren. Durch computergestützte Analyse konnte ich zeigen, dass die von RecGen vorhergesagten Rekombinasen im Allgemeinen den bekannten funktionalen Rekombinasen, die an den gewünschten Zielstellen arbeiten, ähnlicher sind als andere Rekombinasen in Bibliotheken." Diese Promotion wurde mit einem Preisgeld von 9.000 Euro ausgezeichnet.

© Jürgen Männel

PD Dr. med. Christina Pamporaki erhielt den Dresden Excellence Award mit einem Preisgeld in Höhe von 12.000 Euro für ihre Habilitation: "Multidimensional diagnostics to facilitate diagnosis and stratification of patients with pheochromocytoma and paraganglioma".

Die Dissertation von PD Dr. med. Christina Pamporaki beschäftigt sich mit der verbesserten Diagnose und Behandlung von Patienten mit Phäochromozytomen und Paragangliomen (PPGL), seltenen und gefährlichen neuroendokrinen Tumoren. Sie stellte fest, dass die Früherkennung entscheidend ist, um die Folgen zu minimieren. Durch Untersuchungen von Metanephrinen im Blut konnten optimale diagnostische Testverfahren entwickelt werden. Besonders wichtig ist die Berücksichtigung von präanalytischen Vorsichtsmaßnahmen, um falsch positive Ergebnisse zu reduzieren. Des Weiteren hat die Forschung gezeigt, dass bestimmte Gruppen von Patienten mit PPGL, wie Kinder im Vergleich zu Erwachsenen, unterschiedliche Merkmale aufweisen. Kinder haben häufiger bestimmte Tumorarten und ein höheres Risiko für Rückfälle und Metastasen. Dr. med. Christina Pamporaki sagt: "Durch die Identifizierung von Prädiktoren für ein schlechtes Überleben bei Patienten mit metastasiertem PPGL können intensivere Behandlungs- und Nachsorgeprogramme entwickelt werden. Insgesamt zeigt unsere Arbeit, dass durch verbesserte biochemische Tests, Berücksichtigung von Patientenmerkmalen und Festlegung geeigneter Referenzintervalle die Diagnose und Behandlung von Patienten mit PPGL verbessert werden können."

Seit 2017 vergibt die Stadt Dresden in Zusammenarbeit mit dem Netzwerk "Dresden - Stadt der Wissenschaften" den Wissenschaftspreis, den DRESDEN EXCELLENCE AWARD. Dieser Preis ist insgesamt mit 30.000 Euro dotiert und wird in vier Kategorien verliehen. Er ist der höchstdotierte in der Landeshauptstadt Dresden. Bis zum Stichtag am 10. November 2023, dem Weltwissenschaftstag, wurden insgesamt 37 Bachelor-, Diplom- oder Masterarbeiten sowie Promotionen und Habilitationen eingereicht.