Dr.in Anna-Dorothea Gorki
MedUni Wien RESEARCHER OF THE MONTH, Mai 2019
Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Frau Dr.in Anna-Dorothea Gorki aus Anlass der im Top-Journal „Cell“ (IF 31.3) erschienenen Arbeit „Lung Single-Cell Signaling Interaction Map Reveals Basophil Role in Macrophage Imprinting“ (DOI:10.1016/j.cell.2018.09.009) (1). Die multidisziplinäre Studie entstand im Rahmen des PhD-Studiums von Dr.in Anna-Dorothea Gorki am Labor für Infektionsbiologie in der Arbeitsgruppe von Univ. Prof.in Dr.in Sylvia Knapp, PhD und am Weizmann Institute of Science in Israel unter der Leitung von Prof. Ido Amit.
Die unerwartete Rolle basophiler Granulozyten in der Lungenreifung nach Geburt
Schon der erste Atemzug eines Neugeborenen stellt die Lunge vor große Herausforderungen: zum einen werden Strukturzellen der sich entfaltenden Lungenbläschen zum ersten Mal der Außenwelt ausgesetzt; zum anderen müssen Immunzellen plötzlich bereitstehen, um Eindringlinge wie Bakterien oder Viren zu bekämpfen. Wie der Körper diese lebenswichtigen Änderungen wenige Stunden und Tage nach der Geburt bewerkstelligt, ist bisher nur wenig erforscht.
In der Publikation „Lung Single-Cell Signaling Interaction Map Reveals Basophil Role in Macrophage Imprinting“ (1) wurde nun mittels neuester Technologien das präzise Zusammenspiel von Struktur- und Immunzellen während verschiedener Phasen der Lungenentwicklung genau untersucht. Die dabei verwendeten Einzelzell-Untersuchungen auf RNA Ebene (single-cell RNA-Sequenzierung) ermöglichten es erstmals einen „Zell-Atlas“ der sich entwickelnden Lunge, von sehr frühen Stadien im Maus-Embryo bis zum Erwachsenenalter, zu erstellen. Basierend auf diesem einzigartigen Datenset analysierten die Forscher anschließend potentielle Interaktionen zwischen Zellen der sich entwickelnden Lunge und konnten u.a. eine vom Knapp-Labor früher beschriebene Interaktion zwischen Epithelzellen und den innate lymphoid type-2 Zellen (ILC2s) kurz nach der Geburt bestätigen (2).
Völlig unerwartet fanden die Forscher jedoch ebenfalls eine wichtige Rolle für basophile Granulozyten, einer seltenen Zellart, die bislang nicht mit Lungengewebe in Verbindung gebracht wurde (3). Vertiefende Experimente bestätigten, dass es basophile Granulozyten gibt, die ganz spezifisch in der Lunge residieren – und hierbei wichtige Impulse für die Entwicklung anderer Immunzellen setzen. Als solche tragen Basophile zur Anlockung und Reifung von Alveolarmakrophagen, den wichtigsten Abwehrzellen der Lunge, nach der Geburt bei. Die perfekte und koordinierte Reifung von Alveolarmakrophagen ist sehr wesentlich für die Abwehr von Infektionen, von welchen die Lunge bekanntlich häufig betroffen ist.
Diese Studie ermöglicht erstmals einen sehr genauen Blick auf die Lungenentwicklung zu verschiedenen Zeitpunkten zu werfen und ist wegweisend für ein besseres Verständnis der komplexen Vorgänge, die notwendig sind, um eine reibungslose Funktion der Lungen nach Geburt zu ermöglichen.
Wissenschaftliches Umfeld
Diese Arbeit ist das Ergebnis einer von Anna-Dorothea Gorki initiierten Kooperation zwischen dem Team von Prof.in Dr.in Sylvia Knapp an der MedUni Wien und am CeMM, Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, und der Gruppe des sehr renommierten Forschers Prof. Dr. Ido Amit am Weizmann Institute of Science in Israel. Anna-Dorothea Gorki verbrachte 8 Monate ihres PhD Studiums am Weizmann Institute of Science, der zu der Veröffentlichung der Ergebnisse in dem hochdotierten Journal „Cell“ führte (1).
Zur Person
Dr.in Anna-Dorothea Gorki wurde 1990 in Grevesmühlen, Deutschland geboren. Von 2009 bis 2012 studierte sie Molekulare Medizin im Bachelorstudium in Freiburg, Deutschland und wechselte dann für ihren Master nach London, UK. Ende 2013 begann sie ihr PhD Studium im FWF-geförderten Doktoratskolleg „Cell Communication in Health and Disease (CCHD)“ an der MedUni Wien und am CeMM, im Labor von Prof.in Dr.in Sylvia Knapp. Schon von Beginn an beschäftigte sie sich mit dem Thema der Immunzellentwicklung und dem Zusammenspiel der verschiedenen Zellpopulationen in der Lunge. Ein 8-monatiger Auslandsaufenthalt in Israel im Labor von Prof. Ido Amit ermöglichte es ihr, unterstützt von einem EMBO Short-term fellowship, in die Welt des single-cell RNA-Sequenzierens einzutauchen und diese Kollaboration nach ihrer Rückkehr nach Wien erfolgreich weiterzuführen. Seit August 2018 studiert Anna-Dorothea Gorki berufsbegleitend Bioinformatik an der FHCampus Wien, um sich in den nächsten Jahren vertieft mit der Analyse von High-Throughput Daten zu beschäftigen.
Ausgewählte Literatur
1. Cohen, M.*, Giladi, A.*, Gorki, A.-D.*, Solodkin, D.G., Zada, M., Hladik, A., Miklosi, A., Salame, T.-M., Halpern, K.B., David, E., Itzkovitz, S., Harkany, T., Knapp, S., Amit, I. (2018). Lung Single-Cell Signaling Interaction Map Reveals Basophil Role in Macrophage Imprinting. Cell 175, 1031–1044.
* authors contributed equally
2. Saluzzo, S., Gorki, A.-D., Rana, B.M.J., Martins, R., Scanlon, S., Starkl, P., Lakovits, K., Hladik, A., Korosec, A., Sharif, O., Warszawska, J.M., Jolin, H., Mesteri, I., McKenzie, A.N.J, Knapp, S. (2017). First-Breath-Induced Type 2 Pathways Shape the Lung Immune Environment. Cell Rep. 18, 1893–1905.
3. Chirumbolo, S. (2012) State-of-the-art review about basophil research in immunology and allergy: is the time right to treat these cells with the respect they deserve? Blood Transfus 10, 148–164.