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Spannung an P11: Corona im Röntgenblick

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Spannung an P11: Corona im Röntgenblick

Letzte Vorbereitungen in der Experimentierhütte: Wissenschaftlerin Julia Lieske am Flüssigstickstoff-Tank mit Proben zur Corona-Messung.

„Interlock-Absuche – bitte verlassen Sie das Gebiet.“ Mit dieser automatisierten Durchsage sind die Vorbereitungen zur Messung abgeschlossen. Kurze Anspannung, routiniertes Absuchen. Wissenschaftlerin Julia Lieske, die neu präparierte Proben gebracht hatte, verlässt nach einer letzten Kontrolle die Experimentierhütte. Wir sind an der Beamline P11 in einer der Experimentierhallen von PETRA III. Hier läuft Corona-Forschung bei DESY. Pro Tag werden 460 Proben an P11 im Röntgenstrahl gemessen. 18 Wirkstoffe hat das Forscherteam bisher identifiziert, die sich im Experiment an die Protein-Kristalle vom Coronavirus binden. Ein erster, ermutigender Schritt.

Vollautomatisch: Hier greift der Roboterarm nach einer Probe im Tank.

Warnblinklicht. „Achtung, der Strahl wird eingeschaltet!“ In der Experimentierhütte greift der vorgekühlte, orangefarbene Roboterarm vollautomatisch nach der Probe im Tank mit dem Flüssigstickstoff und platziert sie auf dem Röntgendiffraktometer. Warnblinklicht.

Überwachen, kontrollieren, steuern: Nebenan schaut DESY-Forscher Sebastian Günther hochkonzentriert auf die Kontrollmonitore, justiert die Probe präzise im Strahl, überprüft ihre Qualität. An PETRA III lässt sich die Struktur der zu untersuchenden Proben auf ein zehnmillionstel Millimeter genau bestimmen. Dank dieser hohen Auflösung lässt sich erkennen, ob ein möglicher Wirkstoff an das untersuchte Protein bindet. Drei Minuten dauert solch eine einzelne Messung.

Eine Momentaufnahme, ein kurzer Einblick in DESYs Corona-Forschung. Ohne viel Aufregung, ohne Lärm. Aber äußerst spannend und sehr intensiv. „Die Leute hier sind super motiviert, das ist ein echtes Wir-Ding“, sagt Physiker Alke Meents, der das Projekt koordiniert. „Das liegt in der Tat auch daran, dass es um das Coronavirus geht. Da haben wir einen ganz besonderen Ehrgeiz an den Tag gelegt, um möglichst schnell potenzielle Wirkstoffkandidaten zu finden.“ Seine Erkenntnis der anderen Art: „Es ist schon erstaunlich, wie schnell alles bei diesem Projekt geht – und wie gut und unbürokratisch die Zusammenarbeit funktioniert.“

In den kommenden Wochen sollen insgesamt mindestens drei Proteine jeweils zusammen mit rund 5700 verschiedenen bekannten Wirkstoffen aus einer Substanz-Bibliothek des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie kristallisiert werden. „Im Idealfall werden wir also 17.100 verschiedene Kristalle am Messplatz P11 untersuchen“, rechnet uns Projektleiter Meents vor. „Aber nicht mehr mit der Intensität der Anfangszeit. Das ist über einen so langen Zeitraum nicht durchzuhalten.“

DESY-Forscher Sebastian Günther überwacht die Messung an den Kontrollmonitoren.

Extreme Zeiten: DESY-Forscher Oleksandr Yefanov bestätigt: „Wir haben praktisch 24/7 durchgearbeitet, alleine mit acht Kolleginnen und Kollegen im Schichtbetrieb gemessen.“ Und Biochemiker Patrick Reinke ergänzt: „Besonders aufwendig ist es für uns, per Handarbeit im Labor die Proteinkristalle für die Untersuchung mit Röntgenstrahlung vorzubereiten.“

In zwei bis drei Monaten soll das Projekt, an dem rund 80 Forscherinnen und Forscher beteiligt sind, vorerst abgeschlossen sein. „Es ist erstaunlich, wie viel man schaffen kann, wenn die Leute so extrem motiviert sind“, sagt Alke Meents. „Das, was wir jetzt in wenigen Wochen machen, ist normalerweise ein Projekt mit einer Laufzeit von mindestens einem Jahr.“ Motivierende Anspannung in Corona-Zeiten: „Wir wären enttäuscht, wenn andere den Wirkstoff vor uns finden.“

Der schmale Gang vor P11 ist mittlerweile menschenleer. Die Messung läuft vollautomatisch. Das Schild an der Kontrollhütte ist eindeutig – aber nicht unkomisch: „Remote (!!!) Measurement. Don’t touch if you are not among the chosen ones :)“

Hinweis:

An den Arbeiten sind Forscherinnen und Forscher der Universitäten Hamburg und Lübeck, des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie, des Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin, des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie, der Max-Planck-Gesellschaft, des Helmholtz-Zentrums Berlin und von DESY beteiligt.