Quantenchemie für mehr Nachhaltigkeit und Mikro-RNAs in der Medizin

Forscherinnen der TU erhalten Dr. Hans Messer Stiftungspreis

Assistenzprofessorin Dr. Vera Krewald aus dem Fachbereich Chemie und Dr. Meike Saul aus dem Fachbereich Biologie der TU Darmstadt sind mit dem Dr. Hans Messer Stiftungspreis 2021 ausgezeichnet worden. Der Preis ist mit insgesamt 50.000 Euro dotiert. Krewald nutzt quantenchemische Rechnungen, um die Energie- und Rohstoffwende anzutreiben. Saul ist eine Pionierin auf dem aufstrebenden Gebiet der Mikro-RNA- und Exosomforschung so TU Darmstadt in einer Pressmeldung.

Der diesjährige Dr. Hans Messer Stiftungspreis würdigt zwei Chemikerinnen, die sich auf ungewöhnlichen Pfaden ihrer Disziplin bewegen. Assistenzprofessorin Dr. Vera Krewald, seit 2018 Leiterin der Arbeitsgruppe für Theoretische Chemie an der TU Darmstadt, hat ihren Laborkittel schon vor über zehn Jahren abgelegt und konzentriert sich seitdem auf die Berechnung von chemischen Reaktionen im Kontext der Energie- und Rohstoffwende. Dr. Meike Saul, die seit 2016 eine Arbeitsgruppe im Fachbereich Biologie leitet, forscht an der Schnittstelle zwischen Chemie, Biologie und Medizin. Im Fokus ihrer Arbeit steht ein kurzer RNA-Strang, der bei Krankheiten wie Krebs und Arthritis eine Schlüsselrolle spielt.

Beide Wissenschaftlerinnen betreiben Grundlagenforschung, haben aber die Anwendung ihrer Erkenntnisse immer im Blick. „Mich interessieren besonders Prozesse, die zu mehr Nachhaltigkeit beitragen“, sagt Krewald. So beschäftigt sich die 34-jährige Forscherin mit der quantenchemischen Beschreibung von Verfahren, die Luftstickstoff spalten und für die Herstellung von Dünger oder Grundchemikalien verfügbar machen. Bislang dient dazu der vor über 100 Jahren entwickelte Haber-Bosch-Prozess, der viel Energie benötigt. Mit den Werkzeugen der Quantenchemie analysiert ihre Gruppe zudem Vorgänge in Brennstoffzellen und bei der Wasserspaltung zur Gewinnung von Wasserstoff.

Von hoher gesellschaftlicher Relevanz sind auch Sauls Pionierarbeiten zu Exosomen und Mikro-RNA. Exosome sind kleine, von Zellen ausgeschleuste Bläschen, die unter anderem kurze RNA-Stränge und andere Botenstoffe enthalten. „Sowohl in gesundem Gewebe als auch in Tumoren stimmen Zellen ihre Funktion untereinander ab“, erklärt Saul, die an der Bedeutung von Exosomen und Mikro-RNAs für die zelluläre Kommunikation forscht. Die Funktion einer speziellen Mikro-RNA bei Lungenkrebs und Arthritis hat die 37-jährige Wissenschaftlerin bereits entschlüsselt. Aus ihren Erkenntnissen leitet sie neue Diagnostikverfahren und Therapien ab. So entwickelt ihre Gruppe Biomarkertests für die personalisierte Krebsmedizin und RNA-Wirkstoffe gegen Arthritis.

Saul wird das Preisgeld für ihre Biomarkerforschung und die Charakterisierung von Exosomen nutzen, Krewald möchte damit die Rechenleistung ihrer Arbeitsgruppe erweitern und zudem ein internationales Treffen zur photolytischen Stickstoffspaltung organisieren. Für ihr Engagement in Forschung und Lehre wurden beide Wissenschaftlerinnen bereits zuvor ausgezeichnet. Saul ist seit 2018 Athene Young Investigator der TU Darmstadt, Krewald erhielt 2014 für ihre Doktorarbeit die Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft und im Februar dieses Jahres den Nachwuchspreis der Arbeitsgemeinschaft Deutscher Universitätsprofessoren und -professorinnen für Chemie (ADUC).

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