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Wenn Zellen sprechen lernen

Beyond Science

Der junge Biotechniker Randall Platt entwickelt in der Schweiz Werkzeuge für die Genforschung. Seine Methode ermöglicht erstmals, ganze Gen-Netzwerke effizient zu manipulieren. Und sein Labor bringt Zellen dazu, ihre Biografie zu speichern.

Wenn Randall Platt in seinem Schweizer Domizil ein Bild aufhängen möchte, kann das Projekt durchaus an seinen handwerklichen Fähigkeiten scheitern. „Als Heimwerker bin ich eine Niete“, gibt er lachend zu. Dabei brennt der US-Amerikaner für Werkzeuge. Vor allem ein bestimmtes Tool lässt sein Forscherherz laut schlagen. Und das ist scharf, richtig scharf. Die Rede ist von der Genschere mit dem unaussprechlichen Namen CRISPR-Cas. Diesem 2012 von Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna entdeckten Schneidewerkzeug hat er einen neuen Schliff verliehen und es Stück für Stück zu einem Universalinstrument für die Gen-Reparatur gemacht.
Seine Entwicklungen haben ihm in der Forscherwelt den Namen „Werkzeugmacher der modernen Biologie“ eingebracht. Er ist, mit nur 33 Jahren, der Mann der Stunde, wenn das Erbgut auf dem Schneidebrett liegt. Und bei all dem Ruhm bleibt der in der Nähe von Salt Lake City aufgewachsene Wissenschaftler mit beiden Beinen fest auf dem Boden. Förmlichkeiten sind ihm nicht wichtig, auf den „Herrn Professor“ kann er gut verzichten, auf Randall auch: „Ich heiße Randy“, sagt er und ist dort, wo er seiner Meinung nach, trotz aller Erfolge, hingehört: auf Augenhöhe mit allen Menschen!
Lieblingsort Randall Platt im Labor am Departement für Biosysteme der ETH Zürich in Basel
Der Problemanpacker

Ein Schreibtisch, zwei Stühle, ein Computer, eine Tafel und ein Stapel Bücher – sein Büro am Department für Biosysteme der ETH Zürich in Basel, wo er kürzlich eine Professur für Bioengineering bekommen hat und ein eigenes Labor betreibt, macht dem Minimalismus alle Ehre. „So kann ich mich voll und ganz auf meine Arbeit konzentrieren“, sagt der Wahl-Schweizer. Tatsächlich scheint ihn dieses reduzierte Ambiente zu großen Taten zu inspirieren. In der Kargheit seines Arbeitsplatzes tüftelt er immer neue geniale CRISPR-Tools aus oder verbessert bestehende: „Ich mag es, zu lernen und an der Biologie herumzutüfteln, um neue Technologien zu entwickeln“, gesteht der leidenschaftliche Forscher, der ab 2011 zunächst biomedizinische Technik und Chemie an der University of Utah in Salt Lake City studierte. „Es gibt nichts Schöneres für mich, als mich in die Literatur über ein besonderes biologisches System zu vertiefen, um dann im Team zu überlegen, wie man es für einen neuen oder nützlichen Zweck ‚kapern’ kann.“
Seinen ersten auf dem Erbgut- Skalpell basierenden Coup landete Randy Platt schon 2016 im Rahmen seiner Doktorarbeit am Bostoner Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit der Entwicklung der sogenannten Cas9-Maus. Mit diesem Tiermodell ist es möglich, Gene zu manipulieren und ihre Funktionsweise zu untersuchen. Eine bahnbrechende Entdeckung! Mehr als 1.000 Forschungslabore auf der ganzen Welt nutzen mittlerweile die Platt-Methode zur Editierung von Genomen.
Innovation durch Ordnung Sein tägliches Werkzeug, detailliert beschriftet und sauber aufgereiht – Randy mag es übersichtlich
Gen-Netzwerke verändern

Für den zielstrebigen Nachwuchsforscher, der 2016 als jüngster Professor an die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH) wechselte, aber kein Grund, sich zurückzulehnen. Randy legte nach und die nächste brillante Erfindung auf den Forschertisch: Mithilfe einer CRISPR-Cas12a Technik entwickelte er mit seinem Team einen Ansatz, mit dem sich nicht wie bisher nur zwei oder drei, sondern gleich 25 Gene korrigieren lassen. „Diese Zahl lässt sich noch weiter steigern, sogar bis auf Hunderte von Genen“, erklärt Platt: „Mit unserer Methode können wir erstmals ganze Gen-Netzwerke in einem Schritt gezielt verändern.“ Für austherapierte Menschen ist das mehr als nur ein Hoffnungsschimmer. „Denn viele bisher unheilbare Krankheiten beruhen auf Fehlfunktionen in mehreren Genen gleichzeitig.“
Randall Platts Arbeiten haben die internationale Wissenschaftsgemeinde beflügelt und dem Biotechnologen schon zahlreiche Preise eingebracht. Für seine neueste Erfindung erhielt Platt den mit 20.000 Euro dotierten Eppendorf Award for Young European Investigators 2020. Er schaffte es, die Verläufe von Gen­expressionen mithilfe des CRISPR-Cas Systems aufzuzeichnen, also den Vorgang, bei dem die genetische Information umgesetzt und für die Zelle nutzbar gemacht wird. „Wir haben Zellen so programmiert, dass sie ihre eigene Biografie erzählen können“, erklärt er sein jüngstes Meisterstück: Die Rekonstruktion ihrer Lebensgeschichte ermögliche es, Rückschlüsse auf den Entstehungszeitpunkt einer genetischen Veränderung zu ziehen. „Hieraus könnte in der Zukunft eine nicht-invasive Methode zur Diagnose und Individualisierung von Therapien für Patienten in der ganzen Welt hervorgehen.“
Präzise und wissenshungrig Der Gewinner des Eppendorf Award for Young European Investigators forscht auf dem Feld der Editierung von Genomen
Glück durch die Freude anderer

Nicht immer kommt Großes dabei heraus: „Manche Resultate sind schlichtweg sinnlos und überkonstruiert“, spottet Randy über seine eigenen Flops im Lab. Selbstironie ist nur eines seiner Talente außerhalb des Labors: Der Wissenschaftler begegnet den Absurditäten des Alltags mit Humor und Gelassenheit. Und seinem Gegenüber mit einer überwältigenden Warmherzigkeit: „Auch ich bin nur ein Teil meines Umfeldes“, sagt er. „Wenn mein Handeln zu Glück oder Erfolg mir nahestehender Personen beiträgt, freue ich mich mit ihnen.”
Ist Randall Platt nicht in seinem Labor zu finden, streift er tief durch die Schweizer Natur: „An den meisten Wochenenden bin ich mit meiner Frau und unseren zwei Kindern in den Schweizer Alpen unterwegs, zum Wandern, Mountainbiken oder Skifahren.“ Und was gehört für Randy noch zu einem perfekten Sonntag? „Eine richtig gute, wirklich sorgfältig zubereitete Tasse Kaffee in der einen Hand, in der anderen ein interessantes Buch, etwa das ‚Dilemma des Erfinders‘, und im Hintergrund ‚Das Gummibärchen-Lied‘“, sagt er lachend. „Vorerst lassen mich meine beiden Kinder noch keine anspruchsvollere Musik hören.“ Hat er eine berufliche Vision? „Einen Großteil meiner Karriere habe ich der Entwicklung neuer Technologien im Frühstadium gewidmet, die für gewöhnlich im Konzeptnachweis im Mausmodell münden. Mein nächstes berufliches Ziel wird sein, eine dieser Technologien voranzutreiben, um sie für die Menschen nutzbar zu machen.“

Neuer Podcast mit Randall Platt:

Hijacking the CRISPR System to Create „Living Diagnostics“

Lesen Sie mehr über Randall Platt:

Laboratory for Biological Engineering