EiNFACH MITREISSEND

Sie herrscht über zwei Etagen, die durch eine enge Wendeltreppe verbunden sind. Das verwinkelte Reich von Heike Mertsching erstreckt sich über etliche Büros und fast 500 Quadratmeter Laborfläche, die zum Teil nur mit Schutzkleidung zu betreten ist. Seit sie 2004 den Posten als Abteilungsleiterin beim Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB übernommen hat, ist die Zahl ihrer Mitarbeiter von 11 auf 48 geklettert. Heike Mertsching hat sich international einen Namen gemacht und auf Dienstreisen die halbe Welt gesehen. Neben ihrer Forschung lehrt sie an den Universitäten Stuttgart und Hohenheim. Den Erfolg verdankt sie auch ihrem brisanten Forschungsgebiet: Sie züchtet aus körpereigenen Zellen menschliches Gewebe, das bei Medikamententests Tierversuche ersetzen soll und in der Transplantationsmedizin einen Durchbruch verspricht. Vor allem aber ist es ihre Zielstrebigkeit, die ihr einen Platz in der Spitzenforschung verschafft hat. Schon in der Schule hatte sie die Medizin fest im Blick. Auch die Richtung war ihr früh klar: Sie wollte keine Patienten behandeln, sondern forschen, „im Hintergrund arbeiten”, wie sie sagt. So studierte sie Biologie, denn „im Medizinstudium lernt man nicht das Handwerkszeug für wissenschaftliches Arbeiten”.

Nach dem Studium, als Diplomandin und Doktorandin, beschäftigte sie sich zunächst mit Viren, die Herzerkrankungen verursachen. Zu dieser Zeit entstand das neue Fachgebiet „ Tissue-Engineering”, das Züchten von körpereigenem Gewebe. Dabei ging es zunächst vor allem um Herzklappen und Blutgefäße, ihr heutiges Forschungsgebiet. Heike Mertsching ergriff die Chance, wechselte Stadt und Hochschule – und fand ihre Berufung.

ERFOLG IN der MÄNNERDOMÄNE

„Ich liebe meine Arbeit”, sagt sie. Man glaubt ihr sofort. Denn sie erzählt mit einer Begeisterung, die mitreißt. Auch das macht ihren Erfolg aus. Die zierliche Frau hat mit 46 Jahren viel erreicht. Aber es hätte noch schneller gehen können, meint sie. Ihre Kinder, inzwischen 16 und 18 Jahre alt, bremsten die Karriere. Nach ihrer Scheidung hatte sich Heike Mertsching jahrelang allein um die Kleinen gekümmert. Umso erstaunlicher, dass sie es geschafft hat, sich in einer von Männern dominierten Umgebung durchzusetzen. Mertsching erhielt in Hamburg eine Juniorprofessur – die zweite in Deutschland. Der Bund hatte diese Einrichtung geschaffen, damit auch junge Forscher und Forscherinnen einen Lehrstuhl bekommen können – was vorher so gut wie unmöglich war. Im Kurs „Frauen auf dem Weg zur Professur” bekam die junge Wissenschaftlerin das Rüstzeug für den Leitungsjob. Sie lernte Strategien für Management, Führung und Konfliktbewältigung. Damit hatte sie ihren männlichen Kollegen etwas voraus, denn die mussten ohne solche Förderangebote zurechtkommen.

Natürlich machte Mertsching auch schlechte Erfahrungen. Bei jedem Vorstellungsgespräch musste sie erklären, wie sie mit der Doppelbelastung von Beruf und Familie fertig würde. Einmal wurde ihr sogar ein Kollege vorgezogen mit der Begründung, er müsse eine Familie ernähren – obwohl sie alleinerziehend war. Nach der Geburt ihres zweiten Kindes setzte sie ein Jahr aus und litt unter dem Gefühl, sie tue nichts anders als das tägliche Kochprogramm festzulegen. Ihr fehlte die intellektuelle Herausforderung. Als sie wieder in den Beruf zurückkehrte, zunächst halbtags, musste sie erst einmal Geld und Zeit aufbringen, um für die Kinder eine gute Betreuung zu finden. In den 1990er-Jahren war Heike Mertsching rund um die Uhr gefordert. Für Vergnügen wie Sport, Kino oder Theater blieb keine Zeit.

Sie erzählt das ohne Bedauern. Vielleicht, meint sie, weil sie ihre Arbeit hatte, in die sie sich mit Begeisterung stürzte. Schon während ihrer Juniorprofessur begann sie sich auf ein Gebiet zu spezialisieren, das sie seitdem nicht mehr verlassen hat: Sie züchtet menschliche Gewebestücke von ungewöhnlicher Größe. Die Petri-Schale, bislang übliches Gewächshaus für Zellen, kann sie dafür nicht gebrauchen. Denn Zellstrukturen, die dort in einer Nährlösung schwimmen, bleiben zwangsläufig flach. Wären sie dicker, würden die inneren Zellen nicht genügend versorgt und vergifteten sich über kurz oder lang selbst. Wie man es anders machen kann, zeigt die Natur: mit einem Gefäßsystem.

EIN STÜCK DÜNNDARM VOM SCHWEIN WAR DER ANFANG

Die Biologin baute kurzerhand ein geschlossenes Blutkreislaufsystem samt großer Arterie als Zulauf und einer Vene als Rücklauf. Dafür nahm sie ein Stück Dünndarm vom Schwein, genau wie es Metzger für ihre Würste benutzen. Denn der Darm ist stark durchblutet, besitzt also ein engmaschiges Blutgefäßsystem. Von einem kinderhandgroßen Stück entfernte sie zunächst mit einer eigens entwickelten Methode alle tierischen Zellen. Was blieb, waren die Kollagenfasern der Blutgefäße, die sich wie ein Fächer bis in kleinste Kapillare verästeln – genau das Röhrensystem, das sie suchte. Kollagen vom Schwein unterscheidet sich nur unwesentlich vom menschlichen, sodass man es problemlos implantieren kann. Inzwischen hat sich sogar herausgestellt, dass der menschliche Körper innerhalb von drei Monaten das tierische Kollagen restlos durch eigenes ersetzt. Jetzt verfügte Mertsching über eine durchblutete Trägerstruktur, auf der sie menschliche Zellen ansiedeln konnte. Der schweinische Ansatz lieferte seither erstaunliche Resultate: Viele Organe in Miniaturformat lassen sich damit nachbauen – von der Haut über den Darm und die Luftröhre bis zur Leber. Im Lebermodell wachsen sogar Gallengänge heran, die das Sekret abführen. Und die Organe bauen sich ganz von selbst auf. Allerdings brauchen sie zum Wachsen ein spezielles Umfeld. Auch hier hat die Biologin Pionierarbeit geleistet, indem sie zeigte, dass Zellen nur in einer naturnahen Umgebung voll funktionsfähig bleiben. Die Winzlinge brauchen den spezifischen Stress, unter den sie auch die Natur setzt: den Luftzug in der Luftröhre, den Druck und die Strömung in den Gefäßen. Ohne diese alltägliche Belastung entdifferenzieren sie, wie die Wissenschaftler sagen, verlieren also jeden Wert. Im Stuttgarter Labor sieht man deshalb hinter Glas ein ewiges Pulsieren. Maschinen pumpen rhythmisch, und Kontrollmonitore zeigen ein ständiges Auf und Ab.

LEBER + DARM = NATURNAHE TEST-APPARATUR

Bei Mertschings Forschungen geht es vor allem um Medikamententests. Bisher müssen viele Tiere leiden, bevor ein Wirkstoff auf den Markt kommt. Trotzdem können die Versuche nicht für Unbedenklichkeit bürgen: Ein Mensch reagiert anders als eine Maus oder ein Affe. Das hat sich vor drei Jahren dramatisch gezeigt, als die Würzburger Biotechfirma Tegenero ein neues Mittel gegen rheumatische Arthritis, Leukämie und Multiple Sklerose erstmals an Menschen testete. Sechs Probanden erkrankten schwer und wären beinahe gestorben. Mertschings Lebermodell ist dagegen zuverlässig, weil es aus menschlichen Zellen besteht. In vielen Projekten mit Pharmafirmen hat sich bereits dessen Tauglichkeit erwiesen. Jetzt will die Biologin noch einen Schritt weitergehen. Sie will Mini-Leber und Mini-Darm zu einer Einheit kombinieren – zu einer naturnahen Test-Apparatur. Damit ließe sich nicht nur erkennen, wie der Darm einen Wirkstoff aufnimmt und chemisch verändert, sondern auch, wie die Leber, das zentrale Entgiftungsorgan, anschließend mit den Substanzen klarkommt. In der Krebsforschung ist die Biologin ebenfalls engagiert. Ihr Ansatz: Tumorzellen eines Patienten werden auf der Trägerstruktur, dem präparierten Blutkreislaufsystem, angesiedelt. So lässt sich die Wirkung von Medikamenten testen und schon im Voraus abschätzen, ob eine bestimmte Therapie anschlägt.

Das Verfahren könnte manchem Schwerkranken eine ungeeignete Chemotherapie ersparen, die außer Nebenwirkungen nichts bringt. Ganz neu ist der Ansatz zwar nicht, doch bisher gibt man den Wirkstoff direkt auf eine Zellkultur, was das Ergebnis verfälschen kann. Denn im menschlichen Körper muss jede Substanz, auch ein Medikament, körpereigene Barrieren überwinden, bevor sie zu den Krebszellen gelangt. Heike Mertsching gibt das Präparat deshalb in den künstlichen Blutkreislauf, vergleichbar einer intravenösen Injektion. Hier muss es die Epithelschicht passieren, die jedes Gefäß als Schutzschicht auskleidet. Dabei kann sich der Wirkstoff verändern.

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Transplantationsmedizin. Gewebe, das mithilfe der Schweine-Matrix gewonnen wird, hat den großen Vorteil, dass der Körper es nicht abstößt. Denn es wächst aus körpereigenen Zellen heran, die dem Patienten zuvor entnommen wurden. So muss man später das Immunsystem nicht künstlich ausschalten – eine Behandlung mit erheblichen Neben- wirkungen für den Patienten. Ein Traum der Mediziner wäre, auf diese Art eine künstliche Leber zu züchten. Bisher lässt sich die Funktion der Leber mit keiner Maschine nachahmen. Doch dieses Ziel ist noch in weiter Ferne. Anders bei der Luftröhre: Das Fraunhofer-Team hat bereits mehreren Patienten mit einem aggressiven Lungentumor geholfen, der die Luftröhre angriff. Es entnahm ein kleines Stück aus der Luftröhre, isolierte die Zellen, und nach drei bis vier Wochen war ein Transplantat mitsamt Flimmerepithel herangewachsen. Mit diesem körpereigenen Luftröhrenpflaster konnten die Ärzte Löcher verschließen, die vorher nicht zu heilen waren. Schon nach zwei Wochen durften die Patienten das Krankenhaus verlassen. Jetzt will Mertsching auf diese Art auch Patienten therapieren, die nicht so schwer krank sind, zum Beispiel Kinder mit verätzter Luftröhre. Denn ein körpereigenes Transplantat à la Mertsching wächst mit, sodass es auch im Erwachsenenalter noch taugt. Herkömmliche Operationen erfordern dagegen eine intensive Nachbehandlung, meist mit weiteren chirurgischen Eingriffen.

Entspannt trotz 80-STUNDEN-WOCHE

Den Transplantaten will sich die Biologin künftig noch stärker widmen. Sie möchte an der Universität Würzburg einen Lehrstuhl einrichten und dabei eng mit der dortigen Klinik zusammenarbeiten. Doch die Stelle beim Fraunhofer-Institut gibt sie nicht auf, allein schon wegen der hervorragenden Ausstattung mit hochmodernen Geräten. Der immense Arbeitsaufwand schreckt sie nicht. Doppelbelastung sei sie ja gewohnt. Schon heute arbeitet sie 60 bis 80 Stunden in der Woche. Dabei wirkt sie keineswegs gestresst, sondern entspannt und ausgeglichen. Heike Mertsching ist davon überzeugt, dass sich Frauen anders verhalten als Männer – auch beim Führen ihrer Mannschaft. „Männer werfen erst einmal den Hut in den Ring”, sagt sie – große Gesten statt ehrlicher Gefühle. Frauen könnten wegen ihrer größeren Emotionalität besser motivieren. Sie seien für Kritik empfänglicher, kommunikativer – und weniger neidisch. Für Mertsching trifft das offenbar zu. „Sie steht immer hinter uns, nicht vor uns”, sagt die Nachwuchswissenschaftlerin Johanna Schanz, die ihre Mentorin seit sechs Jahren kennt. Statt Lorbeeren für Arbeiten ihrer Gruppe alleine einzuheimsen, betone sie stets die Namen der Autoren. Sie helfe beim Knüpfen von Netzwerken und gewähre viel Freiraum.

Obwohl Heike Mertsching Frauen als Chef favorisiert, will sie ihre Geschlechtsgenossinnen nicht mit allen Mitteln in Führungspositionen drängen. Sie ist strikt gegen eine Quotenregelung. Die fachliche Qualifikation ist ihr wichtig. In ihrer Fraunhofer-Abteilung braucht es ohnehin keine Quote – höchstens für die Männer. Der Frauenanteil liegt bei 80 Prozent. ■

bdw-Autor KLAUS JACOB ist schon mehrfach mit Heike Mertsching zusammengetroffen – und ist immer wieder von ihrem Lebensweg beeindruckt.

von Klaus Jacob