Millionenfrage

Eigentlich beginnt alles mit einer ganz alltäglichen Sache: Wir wollen uns bewegen. Wir heben eine Hand, steigen eine Treppe hinauf, laufen los. Unser Gehirn gibt den Befehl, ein elektrisches Signal wandert über die Nerven zum Muskel und der zieht sich zusammen. Was für uns vollkommen selbstverständlich ist, beschäftigt die Wissenschaft seit Jahrhunderten. Und Marta Campiglio ziemlich intensiv.

Die Molekularbiologin forscht am Institut für Physiologie der Medizinischen Universität Innsbruck an der sogenannten Erregungs-Kontraktions-Kopplung (auch elektromechanische Kopplung). Vereinfacht gesagt also an jener Stelle, an der Elektrizität zu Bewegung wird. Bereits seit Jahrzehnten weiß man, dass dabei zwei Proteine eine entscheidende Rolle spielen. Was man bis heute nicht genau versteht: wie diese beiden miteinander kommunizieren. Genau das will Campiglio herausfinden.

Es ist eine jener Forschungsfragen, die zunächst sehr speziell klingen und bei näherem Hinsehen tatsächlich fundamental werden. Denn ohne funktionierende Skelettmuskulatur können wir nicht laufen, nicht greifen und letztlich auch nicht atmen. Veränderungen an den beteiligten Proteinen stehen außerdem mit seltenen Muskelerkrankungen und der sogenannten malignen Hyperthermie in Verbindung. Dabei können bestimmte Narkosemittel bei genetisch veranlagten Menschen eine lebensgefährliche Reaktion auslösen. Campiglios Forschung soll helfen, die molekularen Mechanismen dahinter besser zu verstehen.

Und Marta Campiglio selbst? Passt ebenfalls nicht ganz so einfach in ein Raster. Zum Gespräch kommt sie mit offenem Haar, Kleid und gemusterten Strümpfen, um wenig später mit fast kindlicher Begeisterung davon zu erzählen, wie schön es ist, am Mikroskop herauszufinden, ob eine Hypothese stimmt. Sie wirkt gleichzeitig rational und emotional, ausgesprochen bodenständig und lässt ihre Gedanken dennoch fliegen. Vor allem aber bezeichnet sie sich selbst als nicht sonderlich geduldig, was für eine Forscherin, die sich seit Jahren mit einer noch immer ungelösten Frage beschäftigt, zunächst einmal nach einer eher ungünstigen Voraussetzung klingt. Doch Marta Campiglio will wissen, was passiert. Sie will eine Idee nicht nur denken, sondern überprüfen. „I‘m really curious“, sagt sie über sich selbst und wahrscheinlich ist das die kürzeste und treffendste Beschreibung ihrer wissenschaftlichen Motivation.

Eine Million für eine Frage

Für ihre Arbeit hat Campiglio kürzlich einen der renommierten FWF-ASTRA-Preise erhalten. Rund eine Million Euro stehen ihr damit für fünf Jahre zur Verfügung. Eine beeindruckende Summe, die in der Forschung allerdings schnell eine andere Dimension bekommt. Mitarbeiter*innen (sieben sind es aktuell in ihrem Team), Geräte, Materialien und aufwendige Methoden kosten Geld. Entscheidend ist für Campiglio deshalb weniger die spektakuläre Zahl als der Zeitraum. Klassische Forschungsprojekte seien häufig auf drei Jahre ausgelegt und deutlich niedriger dotiert. Fünf Jahre eröffnen dagegen die Möglichkeit, neue Methoden aufzubauen, Werkzeuge zu entwickeln und damit größere Fragen zu stellen. „It allows me to be a bit more ambitious in my re-
search“, sagt Campiglio. Genau darin liegt für sie der eigentliche Wert des Preises. Wer der Italienerin – sie stammt ursprünglich aus Mailand – zuhört, merkt schnell, dass sie nicht primär vom großen medizinischen Durchbruch spricht. Sie spricht von Fragen. Von Hypothesen. Von Experimenten. Und von diesem besonderen Moment, wenn man ans Mikroskop geht und herausfindet, ob eine Idee stimmt. Sie stellt eine Hypothese auf, überlegt, wie sie diese überprüfen kann, und bekommt im besten Fall eine Antwort, wenn auch nicht zwingend die, die sie erwartet hat. Aber eine Antwort. Für Campiglio ist genau diese Kombination aus Logik und Kreativität das Faszinierende an Forschung. Schon als Kind mochte sie Rätsel und logische Probleme. Heute sind die Rätsel kleiner geworden – teilweise nur wenige Nanometer klein –, dafür nicht unbedingt leichter.

Denn zur Wissenschaft gehört noch etwas anderes: dass Dinge oft nicht funktionieren. Campiglio erzählt von Phasen, in denen im Labor ein Versuch nach dem anderen scheitert. „This didn’t work, this didn’t work, this didn’t work“, beschreibt sie einen solchen Sommer. Dann beginnt das Troubleshooting. Methoden überprüfen, das Setup anpassen, mögliche Fehlerquellen ausschließen, noch einmal anfangen. Und noch einmal. Vor ihrer Promotion absolvierte Campiglio ein Praktikum in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung eines Pharmaunternehmens. Dort sollte sie sogenannte Western Blots durchführen und bekam monatelang kaum brauchbare Signale. Sie zweifelte an sich, optimierte, probierte weiter. Nach rund einem halben Jahr stellte sich heraus: Man hatte ihr den falschen Antikörper gegeben. Eine effiziente Lektion in wissenschaftlicher Frustrationstoleranz. Im Rückblick sieht Campiglio darin trotzdem einen Wert. Wenn alles funktioniert, denkt man wenig darüber nach, warum es funktioniert. Läuft allerdings etwas schief, muss man das System verstehen, Fehlerquellen identifizieren und systematisch ausschließen. „Failures also help a lot“, sagt sie. Solange es nicht zu viele auf einmal sind.

Gerade testet ihr Team eine neue Möglichkeit: An der Universität wurde ein hochauflösendes Mikroskop installiert, das Strukturen bis in einen Bereich von etwa zwei Nanometern sichtbar machen kann. Ob die Methode für Campiglios konkrete Fragestellung passt, weiß sie noch nicht. Also wird getestet und gegebenenfalls irgendwann auch verworfen. Hartnäckigkeit bedeutet in der Wissenschaft nicht, um jeden Preis recht behalten zu wollen.

Dass Innsbruck einmal ihr Lebensmittelpunkt werden würde, war ebenfalls nicht Teil eines großen Plans. Campiglio stammt aus Italien, ihr Partner aus Frankreich. Er wollte wegen der Berge nach Innsbruck, sie wollte vor allem eines: promovieren. Campiglio bewarb sich unter anderem in Schweden und in Innsbruck. Das internationale PhD-Programm hier gefiel ihr, sie bekam die Stelle und blieb. Mittlerweile lebt sie seit fast 17 Jahren in Tirol. Die internationale Wissenschaftswelt machte ihr das Ankommen leicht: Im Labor wird Englisch gesprochen, viele Freundschaften entstanden in einem internationalen Umfeld. Auch an der Universität bewegt sie sich heute selbstverständlich zwischen Forschung, Lehre und Administration. Seit 2019 hat Campiglio hier eine unbefristete Anstellung, seit April ist sie auf einer Tenure-Track-Stelle und damit auf dem Weg zur Assistant Professor. Und ja, in der dazugehörigen Zielvereinbarung taucht auch die Verbesserung ihrer Deutschkenntnisse auf. Versteht sie, auf ihrer persönlichen Prioritätenliste stehen derzeit trotzdem andere Herausforderungen weiter oben. Ein paar „groundbreaking discoveries“ wären ihr lieber.

Die Schönheit der falschen Antwort

Marta Campiglio hat in den vergangenen Monaten bereits Bereiche identifiziert, deren Bedeutung für die Signalübertragung bislang nicht bekannt war. Nun will sie herausfinden, womit genau diese interagieren. Parallel arbeitet ihr Kooperationspartner Filip van Petegem in Kanada mit strukturbiologischen Methoden an derselben großen Frage. Beide Teams tauschen Werkzeuge, Zellen und Erkenntnisse aus. Stück für Stück soll so ein genaueres Bild entstehen.

Was Marta Campiglio in fünf Jahren erreicht haben möchte? Natürlich gibt es formale Ziele auf dem Weg zur Professur, Publikationen und all jene Dinge, die zu einer wissenschaftlichen Karriere gehören. Doch wenn sie selbst wählen dürfte, wäre es etwas anderes: Antworten auf ihre Fragen. Vielleicht wird sie bis dahin nicht jedes Detail entschlüsselt haben, doch wenn sie erklären kann, wie jene beiden Proteine miteinander verbunden sind – oder dieser Antwort zumindest entscheidend näherkommt –, wäre sie zufrieden. Auch ein Experiment, das ihre Hypothese widerlegt, ist für Campiglio dabei kein nutzloses Experiment. In ihrer Dissertation zitierte sie zu Beginn deshalb den britischen Biologen Thomas Henry Huxley: „The great tragedy of Science – the slaying of a beautiful hypothesis by an ugly fact.“ Campiglio kennt dieses Gefühl. Man ist überzeugt, gleich genau das zu sehen, was man erwartet hat. Dann kommt das Ergebnis. Und sagt nein. Kurz enttäuschend, wissenschaftlich trotzdem wertvoll. Denn auch eine falsche Hypothese macht das Feld ein Stück kleiner. Eine Möglichkeit fällt weg, eine andere wird wahrscheinlicher, die nächste Frage präziser. Forschung ist bei Marta Campiglio deshalb weniger die Suche nach Bestätigung als die Freude daran, etwas herauszufinden. Dafür braucht es vermutlich auch nicht unbedingt viel Geduld, Neugier und Hartnäckigkeit scheinen dafür ganz gut zu funktionieren.

Text: Marina Bernardi
Foto: Andreas Friedle