Alexander von Humboldt-Professur 2023

Miki Ebisuya

Warum verläuft die biologische Entwicklung des Menschen langsamer als die der Maus? Mit den biophysikalischen Hintergründen dieser Frage beschäftigt sich die Japanerin Miki Ebisuya, die als Humboldt-Professorin an die TU Dresden kommen soll. Langfristig erhofft man sich aus ihrer Grundlagenforschung Fortschritte im Verständnis der dreidimensionalen Gewebeentwicklung und der synthetischen Biologie.

  • Nominierende Universität: Technische Universität Dresden
Porträt Miki Ebisuya
Saturn-ähnliches Dekortationsbild

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Entwicklungsbiologie

Beim Menschen dauert die Schwangerschaft etwa neun Monate, während sie bei Mäusen nur 20 Tage und bei Elefanten sogar 22 Monate dauert. In jedem Embryonalstadium sind die Reihenfolge und die zugrundeliegenden Mechanismen der Entwicklungsprozesse bei vielen Spezies weitgehend gleich, aber die Geschwindigkeit der Entwicklung unterscheidet sich wesentlich.

Die physikalischen Prinzipien und molekularen Ursachen für diese Unterschiede sind nach wie vor unklar, auch weil der Vergleich von Embryonen mehrerer Arten technisch schwierig und ethisch umstritten ist. Zahlreiche Umweltfaktoren wie Nährstoffe und Körpertemperatur müssen vor dem Vergleich genormt werden. Außerdem ist der Zugang zu Embryonen der meisten Arten, einschließlich Menschen und Elefanten, sehr begrenzt.

Miki Ebisuya ging dieses Problem mit einem neuen technischen Ansatz an. Ihre Gruppe rekapitulierte die Entwicklungsprozesse in vitro (das heißt in einer Kulturschale), indem sie pluripotente Stammzellen mehrerer Arten verwendete. Pluripotente Stammzellen können sich zu jedem Zelltyp eines Organismus entwickeln und auch 3D-Gewebe, so genannte Organoide, bilden, die bestimmte Aspekte der Entwicklung nachahmen. Solche In-vitro-Modelle können potenziell von vielen Arten erstellt werden, die dann unter den gleichen Kulturbedingungen verglichen werden können. Miki Ebisuya hat einen einzigartigen „Stammzellen-Zoo“ mit Stammzellen vieler verschiedener Spezies geschaffen, der zum ersten Mal die systematische Analyse der Entwicklungszeit bei verschiedenen Arten ermöglicht.

An der TU Dresden ist die Zellbiologie bereits in mehreren Forschungszentren verankert: am Zentrum für Regenerative Therapien (CRTD), am Biotechnologie-Zentrum BIOTEC und am Zentrum für molekulares Bioengineering B CUBE. Mit ihrer biophysikalischen und optogenetischen Expertise soll Miki Ebisuya den Exzellenz-Cluster „Physics of Life“ ergänzen, um den Forschungsschwerpunkt der Einzelzell-Untersuchung auf die Betrachtung der dreidimensionalen Gewebeentwicklung zu erweitern.

Zur Person

Miki Ebisuya promovierte 2008 in ihrem Heimatland Japan an der Kyoto University, wo sie anschließend eine Position als Gruppenleiterin übernahm. Nach einer Station am japanischen Forschungsinstitut RIKEN am Standort Kyoto wechselte sie 2018 als Gruppenleiterin an das EMBL (European Molecular Biology Laboratory) am neugegründeten Standort in Barcelona, Spanien. Sie wurde 2019 mit einem Nachwuchspreis für exzellente Forscherinnen Japans geehrt und erhielt einen ERC Consolidator Grant 2020.

Miki Ebisuya wurde für die Humboldt-Professur ausgewählt und ist derzeit in Berufungsverhandlungen mit der deutschen Universität, die sie für den Preis nominiert hat. Werden diese erfolgreich abgeschlossen, wird der Preis 2023 verliehen.