Experimentelle Doktorarbeiten in der Klinik & Poliklinik für Innere Medizin I

Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Kupatt sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt einen medizinischen Doktoranden für eine experimentelle/tierexperimentelle Doktorarbeit, in welcher mittels rekombinanter adeno-assoziierte viraler Vektoren (rAAV) Genprodukte in Tieren exprimiert werden.

Rekombinante adeno-assoziierte Viren stellen einen nützlichen Vektor für die Gentherapie dar. Sie ermöglichen es, Gene in vivo in spezifische Zellen zu transduzieren und über einen längeren Zeitraum zu exprimieren, ohne dabei eine ausgeprägte Immunantwort des Wirts auszulösen. Rekombinante adeno-assoziierte virale Vektoren besitzen jedoch eine Limitation, nämlich eine eingeschränkte Kapazität. Überschreitet das Genom eine Größe von 4,5 Kilobasen kann es nicht mehr in die viralen Partikel verpackt werden. Da hierzu auch die Promoterregionen und strukturelle Bestandteile des Genoms gezählt werden, können mithilfe dieses Systems nur kleine Proteine exprimiert werden.

Diese Problematik kann umgangen werden, wenn Zielproteine geteilt werden und auf zwei virale Vektoren verteilt werden. Hierzu wurde bisher in unserer Arbeitsgruppe Ein System verwendet, welches Extein-Inten-System heißt. Inteine sind kurze Peptidsequenzen, welche sich nicht-enzymatisch kovalent miteinander verbinden. Neben der Verbindung der Inteine führt dies auch zu einer kovalenten Verbindung der Exteine (also der Proteine, an denen die Inteine initial gebunden sind). So können zwei Teile eines Proteins in einer Zelle wieder zu einem ganzen Protein verbunden werden. Dieses Extein/Intein System wurde in unserer Arbeitsgruppe bereits mehrfach verwendet, zum Beispiel um das recht große Protein Cas9 mittels rekombinanten adeno-assoziierten Viren in Mäusen und Schweinen zu exprimieren. Die Nachteile dieser Methodik liegen in der geringen Effizienz der Rekombination und der Produktion von zellfremden Intein/Intein Proteinen. Darüber hinaus können die Split-Stellen nicht beliebig in das Protein eingebaut werden, da die Proteinfunktion beeinträchtigt werden kann.

In dem hier zu vergebenden Projekt soll nun eine alternative Methode zu diesem Extein-Intein-System getestet werden, nämlich das mRNA trans-Splicing (auch REVeRT genannt). In dieser Methode werden nicht zwei Proteine intrazellulär rekombiniert sondern die messengerRNA selbst. Durch die intrazellzuläre Rekombination der RNA entsteht ein Protein, welches mit einem Originalprotein identisch ist bei höherer Effizienz. Als initiale Testproteine sollen FRET-basierte Tension sensoren dienen (Informationen hierzu gerne bei einem Gespräch).

Methoden, die im Rahmen dieser Arbeit erlernt und angewandt werden sollen, sind zum einen die Generierung der viralen Genome mittels Klonierung und PCR (die Produktion der Viren selbst ist sehr komplex und zeitaufwändig, weshalb sie von einer spezialisierten MTA durchgeführt wird). Weiterhin müssen die viralen Vektoren in vitro getestet werden (zunächst in Zellkulturversuchen mittels PCR, Western Blot, Immunzytochemie, Mikroskopie) und zuletzt auch in vivo (mittels Immunhistochemie, Western Blot, PCR). Die eigentlichen Injektion der Viren in Mäuse dürfen von medizinische Doktoranden nicht durchgeführt werden (tierschutzrechtliche Gründe).

Wir bieten:

Strukturierte Einarbeitung

Persönliche Betreuung durch Dr. Tarik Bozoglu und PD Dr. Tilman Ziegler

Erlernen der oben beschriebenen Techniken

Wöchentliche Laborbesprechungen

Regelmäßige journal clubs

Möglichkeit, Ergebnisse vorzustellen im Rahmen von regelmäßig stattfindenden progress-reports in der Arbeitsgruppe und auf Kongressen (Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie in Mannheim, Cardiac Regeneration and Vascular Biology Conference in San Servolo)

Wir suchen zum nächstmöglichen Zeitpunkt einen Doktoranden mit:

Kenntnisse in EXCEL und PowerPoint

Interesse an kardiovaskulären Fragestellungen

Motivation für experimentelle Arbeit

Zur initialen Lektüre empfiehlt sich unsere Arbeit zur Behandlung der Duchenne Muskeldystrophie mittels CRISPR-mediated Gene editing (Moretti et al., Nature Medicine, 2020, Pubmed-ID 31988462), sowie eine Arbeit unserer Kooperationspartner der Pharmazie der LMU zur REVeRT-Technologie (Riedmayr et al., Nature Communications, 2023, Pubmed-ID 37852949). Bewerbungen mit kurzem Motivationsschreiben und tabellarischem Lebenslauf bitte an tilman.ziegler@tum.de. Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!

Prof. Dr. C. Kupatt (Arbeitsgruppenleiter)

PD Dr. med. T. Ziegler / Dr. rer. hum. biol T. Bozoglu (Projektbetreuer)

Klinik und Poliklinik für Innere Medizin I

Klinikum rechts der Isar

Ismaninger Str. 22

81675 München

089-4140-9757