(08.05.2020) In Deutschland, Österreich und der Schweiz arbeiten Forschungseinrichtungen im März 2020 im Notfallbetrieb, stellen Ressourcen bereit oder forschen selbst an SARS-CoV-2 und leisten damit ihren individuellen Beitrag zum Kampf gegen das Coronavirus. Eine Momentaufnahme von den Anfängen der Pandemie.
Es klickt leise, als Ada Cavalcanti den rot leuchtenden Knopf der Mehrfachsteckdose hinter dem Fluoreszenz-Mikroskop drückt und damit die Stromzufuhr abstellt. Es ist das letzte Gerät, welches die Biophysikerin an diesem Tag ausschaltet. Es ist der 17. März 2020. Das Max-Planck-Institut (MPI) für medizinische Forschung in Heidelberg bereitet den kompletten Shutdown vor. Ein Mitarbeiter ist auf SARS-CoV-2 positiv getestet worden.
Cavalcanti ist Arbeitsgruppenleiterin in der Abteilung Zelluläre Biophysik von Joachim Spatz. Als gebürtige Italienerin hat sie die Situation in Deutschland mit böser Vorahnung begleitet. Nun steht sie im Mikroskopierraum und schaltet das Licht aus. „Sei nicht traurig“, versucht eine Kollegin die Stimmung aufzuheitern. „Stell dir einfach vor, es ist kurz vor Weihnachten und wir bereiten das Labor auf die Feiertage vor.“ Aber es ist nicht Weihnachten. Die Welt befindet sich im Ausnahmezustand.
Das MPI für medizinische Forschung in Heidelberg und das MPI für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden gehören zu den ersten Forschungseinrichtungen in Deutschland, die Mitte März ihre Institute komplett schließen. Gearbeitet wird vollständig virtuell, ein Notbetrieb kümmert sich um essenzielle Aufgaben. „Etwa dreimal die Woche schaut ein Mitarbeiter in unserem Labor am MPI in Heidelberg vorbei und sieht nach dem Rechten“, berichtet Cavalcanti über die Arbeit des von der Abteilung organisierten Emergency Staff. „Für die Zellkultur haben wir beispielsweise Kühlgeräte, bei denen geprüft werden muss, ob sie noch ausreichend flüssigen Stickstoff haben.“
Cavalcanti und ihre Kollegen am Heidelberger MPI erhalten am Abend vor dem 17. März von der Institutsleitung eine Ankündigung per E-Mail für den Shutdown. „Wir haben so weit wie möglich versucht, Experimente abzuschließen oder die Zellkulturen einzufrieren“, berichtet die Biophysikerin. „Die Zeit war leider zu kurz, sodass wir ein paar Projekte abbrechen und Zellen wegschmeißen mussten. Aber wir haben versucht zu retten, was zu retten war.“
Das Dresdener MPI ist im März ebenfalls für zwei Wochen komplett geschlossen. Auch hier organisiert eine zentrale Task Force bestehend aus 18 Mitarbeitern den Notfalldienst. Sie rekrutieren gegebenenfalls zusätzlich Mitarbeiter, die sich um die Kernaufgaben am Institut kümmern – aber nur unter strengen Abstandsregelungen und mit limitierter Personenanzahl im Gebäude. „Die Max-Planck-Gesellschaft hatte schon Anfang März den Mitarbeitern an den Instituten nahegelegt, sie sollten ihre Arbeit wenn möglich im Homeoffice erledigen“, berichtet die leitende Pressesprecherin der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) Christina Beck.
Anfang April sind dann in ganz Deutschland, Österreich und der Schweiz die Forschungseinrichtungen in ihrem Forschungsbetrieb eingeschränkt. Die Helmholtz-Gemeinschaft unterscheidet auf ihrer Homepage zwischen drei Arbeitsmodi: Normal-, Basis- oder Minimal-/Notfallbetrieb. Im Normal-, also üblichen Vollbetrieb befindet sich zu diesem Zeitpunkt niemand. Viele Institute arbeiten noch im Basisbetrieb. Die Mitarbeiter sitzen vermehrt im Homeoffice, der Umfang der Forschungsarbeit ist reduziert, es dürfen sich in den Gebäuden, Labors und Büros nicht zu viele Personen auf einmal aufhalten, teilweise nur ein bis zwei Mitarbeiter pro Raum, und sie müssen einen Mindestabstand von zwei Metern einhalten.
Das Leibniz-Institut Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) in Braunschweig ergreift im März und April Maßnahmen, um den Arbeitsbetrieb nahezu uneingeschränkt am Laufen zu halten – sowohl den Forschungsalltag als auch den Versand von Mikroorganismen und Zellkulturen. „Die DSMZ ist für die mikrobielle Forschung weltweit sozusagen ‚systemrelevant’“, begründet Kommunikationsleiter Sven-David Müller den bisherigen Verzicht auf einen Shutdown.
Schon frühzeitig formiert sich am Braunschweiger Leibniz-Institut ein Krisenstab und folgt einem institutionellen Pandemie-Notfallplan, der für die Coronakrise aktiviert und angepasst wird. „Wir orientieren uns dabei an den Maßgaben des Robert-Koch-Instituts“, so Müller, der im Krisenstab sitzt. Zu den Maßnahmen gehören etwa vermehrte Beschilderungen im ganzen Gebäude mit Hygienevorschriften, aber auch die Absage sämtlicher Präsenz-Teamsitzungen oder -Seminare. Von den etwa 200 Beschäftigten befindet sich ein Viertel im Homeoffice; dazu zählen alle, die zur Risikogruppe gehören. „Wir informieren unsere Beschäftigten regelmäßig über den Sachstand, sodass jede und jeder weiß, was er oder sie tun muss oder nicht tun darf.“ Ein Beispiel ist die angepasste Hygieneetikette: Alle Beschäftigten müssen beim Betreten des Hauses ihre Hände desinfizieren und sich umgehend zu ihrem Arbeitsplatz begeben. Dort und noch vor Arbeitsantritt sind die Hände noch einmal gründlich mit Seife zu waschen.
Masken und Schutzkleidung sind Anfang April an der DSMZ noch nicht vorgeschrieben. Abstandsregelungen und Personenanzahlbeschränkungen gelten auch hier. „Außerdem haben wir an den Waschbecken etwa in den Küchen die Stoffhandtücher durch Papiertücher ersetzt sowie Desinfektionsmittel für die Flächendesinfektion bereitgestellt“, gibt Müller weitere Einblicke.
An anderen Instituten sollen Schichtbetriebe einen Shutdown verhindern, die Mitarbeiter untereinander schützen und die Arbeit vor Ort weiter ermöglichen. MPG-Pressesprecherin Beck verrät beispielsweise: „Besonders die Tierhaltung ist in solchen Zeiten eine Herausforderung. Schon Anfang März haben wir an den MPIs auf Schichtbetrieb umgestellt, sodass wir quasi immer ein Back-up-Team parat haben.“ Aber nicht nur die Tierhaltung ist pflegeintensiv: Auch Gewächshäuser können nicht tage- oder wochenlang brachliegen. Am MPI für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm beispielsweise wird die Betreuung des Pflanzenanbaus von zwei Teams übernommen, die sich alle 14 Tage abwechseln.
An den Forschungseinrichtungen ist es derweil still geworden. Konferenzen finden ausschließlich virtuell statt. Über Skype, Zoom oder andere Video-Konferenz-Softwares treffen sich die Mitarbeiter zu Lab Meetings, Journal Clubs oder Einzelgesprächen. Aber auch ganze Institutskonferenzen finden online statt. Am MPI für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden treffen sich zweimal wöchentlich alle Mitarbeiter in einem Zoom-Meeting – das sind über 300 Teilnehmer, wie Betriebsleiter Ivan Baines Ende März auf Anfrage berichtet.
Auch Alexander Stark vom Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien verbringt jetzt viel Zeit mit virtuellen Meetings. Der Senior Scientist „trifft“ sich fast an jedem Morgen mit seinen Kollegen oder Arbeitsgruppenmitgliedern, um gemeinsam virtuell einen Kaffee zu trinken. „So können wir uns in dieser schwierigen Zeit regelmäßig besprechen und Feedback bekommen, dass es den einzelnen Personen in der Situation gut geht.“ Stark und sein Team müssen im März die Labore räumen. „Glücklicherweise hatten wir eine Übergangsphase, in der wir über mehrere Tage noch Laborarbeiten fertigstellen und alles organisieren konnten“, erinnert sich Stark. „Da war ich sehr stolz und happy über die Gruppe: Als klar war, dass uns nur noch ein paar Tage bis zum Shutdown blieben, haben alle zusammengearbeitet, damit alle fertig werden konnten, die noch fertig werden mussten.“
Nun arbeitet nahezu jeder Mitarbeiter von Stark im Homeoffice. Das gleiche Bild zeichnet sich in Heidelberg in der Arbeitsgruppe von Biophysikerin Cavalcanti ab: „Viele trösten sich zu Hause mit Paper schreiben, recherchieren oder werten Daten aus“, gibt sie ein paar Beispiele. „Ich habe mir extra ein paar Ordner aus dem Büro mitgenommen, um daheim mehr Zeit zu finden, in Vergessenheit geratene Ideen oder Forschungsprojekte neu zu beleben – aber das funktioniert kaum. Ich bin momentan zu sehr damit beschäftigt, die Arbeit meiner Gruppe zu organisieren und mich aus der Ferne um meine Mitarbeiter zu kümmern.“ Denn obwohl viele Forscher die Zeit zum Auswerten, Schreiben und Recherchieren gerade gut nutzen können, funktioniert das Homeoffice nicht für alle. Cavalcanti: „Viele Erwachsene in ganz Deutschland müssen sich derzeit daheim um ihre Kinder oder Angehörigen kümmern. Außerdem kommt nicht jeder gleich gut mit der sozialen Isolierung zurecht – gerade ausländische Wissenschaftler, deren Familien nicht in Deutschland leben.“
Viele Institute haben aus diesem Grund schnell die unterschiedlichsten Hilfsprogramme auf die Beine gestellt. Neben den regelmäßigen Mitarbeitergesprächen, von denen auch Cavalcanti und Stark berichten, bietet beispielsweise das Helmholtz-Zentrum München seinen Angestellten psychosoziale Beratung in Zeiten von COVID-19 jetzt auch via Video- oder Telefonkonferenz an. Dafür arbeite das Münchener Zentrum mit zwei externen Psychologen zusammen, bestätigt Pressereferentin Verena Schulz. Daneben gibt es am Helmholtz-Zentrum München Online-Coachings zum Thema „Mobiles Arbeiten im Homeoffice“ und die Mitarbeiter erhalten Unterstützung bei der Pflege Angehöriger. Letzteres stand den Beschäftigten auch schon vor Ausbruch der Pandemie zur Verfügung.
Die Einrichtung eines virtuellen Cafés soll vor Vereinsamung schützen und rund um die Uhr können sich Münchener Helmholtz-Angestellte in einen virtuellen Meetingraum einwählen und dort mit Kollegen quatschen.
Aber auch viele andere Forschungseinrichtungen ermöglichen ihren Mitarbeitern entsprechende Angebote. Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hat außerdem mithilfe von FAU-Hochschulsport-Leiter Guido Köstermeyer und seinen Kollegen die Sportkurse des Hochschulsports für Studierende und Beschäftigte online zugänglich gemacht.
Auf der ganzen Welt versuchen Menschen einen Beitrag zur COVID-19-Eindämmung zu leisten. Auch die Forschungseinrichtungen in Deutschland, Österreich und der Schweiz helfen tatkräftig mit. Neben der Schließung oder Einschränkung nahezu aller Institute und der damit einhergehenden Verhinderung einer weiteren Ausbreitung des Virus stellen Universitäten und Co. Ressourcen für die COVID-19-Bekämpfung bereit. Sie spenden unter anderem Schutzbrillen, Desinfektionsmittel, Seife, Schutzanzüge, Einmalhandschuhe und Atemmasken an die Kliniken und Unikliniken in ihren oder benachbarten Städten. Die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich leiht beispielsweise Ende März dem Kanton Thurgau Laborgeräte, um Teststäbchen zu produzieren. Auch ein PCR-Gerät ist dabei. „Im Moment ist es das Wichtigste, dass wir rasch und unkompliziert helfen, wenn Not am Mann [ist], und so unseren Teil zur Eindämmung der Corona-Pandemie beitragen“, sagt ETH-Vizepräsident Detlef Günther in der dazugehörigen Pressemitteilung. „Dazu gehört auch, dass wir die Forschungsinfrastruktur, die wir selber derzeit herunterfahren mussten, während der Coronakrise jenen zur Verfügung stellen, die sie dringend benötigen.“
Und weil die Labore teils geschlossen sind, helfen Forscher an den Unikliniken und Kliniken an vorderster Front. Ein Beispiel ist das MPI in Dresden. Dort schickt das Institut mehrere Mitarbeiter, die sich mit RNA-Extraktion und PCR auskennen, an das Medizinisch-Theoretische Zentrum und das Desdener Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, um bei den Tests auf das Virus mit anzupacken. In Göttingen stellen derweil die Universität, Universitätsmedizin sowie die ansässigen MPIs Geräte und Personal zur Verfügung und fahren damit am Institut für Medizinische Mikrobiologie die Diagnostik hoch. Ebenso freut sich die Kerckhoff-Klinik in Bad Nauheim über Helfer vom benachbarten MPI für Herz- und Lungenforschung, wie MPG-Pressesprecherin Beck berichtet.
Ein weltweit großes Problem in der Corona-Pandemie ist fehlende Schutzkleidung, besonders Gesichts- beziehungsweise Atemschutzmasken. Das erkennen die hiesigen Forschungseinrichtungen schnell und steigen in die Produktion ein. An der FAU in Erlangen-Nürnberg entwickelt im März Dirk Schubert vom Lehrstuhl für Polymerwerkstoffe ein Verfahren, wie er und sein Team Atemschutzmasken aus sogenanntem Meltblown-Filtervlies herstellen können, die sie dem Universitätsklinikum Erlangen bereitstellen. Zwei weitere Beispiele: An der Universität Duisburg-Essen produzieren Ingenieure um Gerd Witt mithilfe von 3D-Druckern Gesichtsschutzvisiere für die vor Ort ansässige Uniklinik und auch Materialwissenschaftler um Markus Sause von der Universität Augsburg unterstützten „ihre“ Uniklinik mit Vollgesichtsschutz-Masken aus dem 3D-Drucker. Nahezu wöchentlich kommen vergleichbare Projekte hinzu.
Während fast alle Institute im deutschsprachigen Raum im März ihren eigenen Forschungsbetrieb runterfahren, stellen viele Wissenschaftler ihr „Programm“ auf die Erforschung von SARS-CoV-2 um. Einer von ihnen ist Erich Wanker. Eigentlich widmet sich der Proteinforscher am Max-Delbrück-Centrum (MDC) für Molekulare Medizin in Berlin der proteinbasierten Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen. Nun hat er ein Coronavirus-Projekt gestartet, obwohl sich sein Labor genauso wie viele andere im Not- beziehungsweise Minimalbetrieb befindet.
Der erste Schritt eines solchen Coronavirus-Projektes: Literatur wälzen. „Wir sind ja keine Experten in der Erforschung von Viren“, stellt Wanker klar. „Aber wir haben uns natürlich gefragt, ob und wie wir mit unserer Expertise von der Analyse von Protein-Protein-Interaktionen helfen können.“ In ihrem Projekt haben die Forscher ein Protein im Visier, das bei der Replikation und Virus-Assemblierung eine große Rolle spielt. „Wir erhoffen uns, bei der Entwicklung eines Medikaments beteiligt zu sein, das speziell auf die viralen Protein-Protein-Interaktionen geht.“ Außerdem schauen sich die Forscher auch die Interaktionen mit humanen Proteinen an. Trotz des aktuell viel gelobten Open-Science-Gedankens möchte Wanker lieber nicht verraten, um welche Proteine beziehungsweise Interaktionen es sich dabei genau handelt.
In Kooperation mit Sebastian Lührs und Florian Janetzko vom Jülich Supercomputing Centre verfolgen die MDC-Forscher noch ein weiteres Projekt. „Ziel ist es, mithilfe von In-silico-Methoden chemische Substanzen zu finden, die mit hoher Affinität an Coronavirus-Proteine binden“, so Wanker. „Durch die Bindung der Substanzen sollen spezifische Protein-Protein-Interaktionen gestört und der Virus in seiner Replikation verlangsamt werden.“
Wanker gehört damit zu einer Vielzahl von Wissenschaftlern, die nicht nur am MDC, sondern deutschland-, österreich- und schweizweit die Erforschung von SARS-CoV-2 aufgenommen haben. Das Leibniz-Institut schickt Anfang April auf Nachfrage eine Liste mit sechs Instituten, die bereits an Coronaviren forschen, Task Forces sprießen wie Pilze aus den Böden der Forschungsinstitute und fast täglich schneien Pressemeldungen in die Laborjournal-Redaktion mit neuen Coronavirus-Projekten. Wer nicht selbst die Erforschung in die Hand nehmen kann, stellt dennoch gerne seine Expertise oder Technologien zur Verfügung (LJ berichtete bereits online unter www.laborjournal.de/editorials/1979.php).
„Es ist eine Phase der Kollegialität und des Austausches innerhalb bestimmter Kooperationen“, meint Wanker und betont, dass diese Faktoren auch vor der Pandemie gut sichtbar gewesen seien. „Jetzt geht das alles aber sehr schnell und dennoch effizient.“ Hoffentlich mit baldigem Erfolg.
Anm. d. Red.: In der Originalversion des Textes heißt es, das Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg habe den kompletten Shutdown aufgrund von zwei SARS-CoV-2-Fällen vorbereitet – das ist nicht korrekt; es gab laut Stellungnahme damals nur eine bestätigte Coronavirus-Infektion. Die entsprechende Textstelle wurde korrigiert.