Dr. Matthias Meier

Hauptsache innovativ: Matthias Meier sucht den Kick des Unerforschten

Matthias Meier hat ambitionierte Ziele: Der neue Teamleiter am Helmholtz Pioneer Campus (HPC) will mit einer von ihm ausgefeilten „Organ on Chip“ -Technologie in fünf Jahren die personalisierte Medizin im Bereich Adipositas und Diabetes revolutionieren.

Dr. Matthias Meier kontrolliert Probe
Dr. Matthias Meier. Quelle: Carolin Jacklin Photography

Wenn man Dr. Matthias Meier fragt, was ihn und sein Forscherteam für den HPC prädestiniert, antwortet er bildhaft: „Mit modernsten Technologien überbrücken wir alt hergebrachte Grenzen in der Wissenschaft und werden die Medizin von morgen gestalten!“ Was er damit meint, wird mit Blick auf seinen Lebenslauf klar. Meier studierte Biochemie mit Schwerpunkt Strukturbiologie, promovierte im Bereich Biophysik und wandte sich an der Stanford University, USA, der biologischen Ingenieurstechnik zu. Diese interdisziplinäre Prägung macht ihn zum Experten in der Mikrofluidik. In dieser Fachrichtung werden Flüssigkeiten auf kleinstem Raum kontrolliert, um beispielsweise die chemische Umgebung physiologischer Systeme möglichst genau nachzubilden. Meier und seine Kollegen arbeiten an winzigen Chips mit mehr als hundert Zellkulturkammern, die durch hauchdünne Flüssigkeitskanäle versorgt werden, ähnlich unserer Körperzellen durch kapillare Netzwerke. Geplant war diese fachliche Entwicklung nicht: „Meine spezifischen Interessen verändern sich einerseits durch meine eigene Arbeit, aber auch durch relevante Trends, die neue Möglichkeiten versprechen“, beschreibt er seinen wissenschaftlichen Werdegang. Immer wieder haben ihn Kollegen inspiriert. „Forscher die Neuland betreten, Pionierarbeit leisten, begeistern mich!“

Im Silicon Valley beeindruckte ihn insbesondere sein Mentor Prof. Stephen Quake. Quake gilt weltweit als Vorreiter und Pionier der Mikrofluidik und steckte ihn mit seinem Enthusiasmus für diese universal einsetzbare Technik an. Meier hat das Gelernte kontinuierlich weiterentwickelt: ausgehend von zweidimensionalen Zellkulturen hin zu dreidimensionalen Anordnungen, die in ihrer Komplexität an Miniorgane heranreichen.

Am HPC plant Meier nun den konzeptionell nächsten Schritt: Er will dreidimensionales Fett- sowie Bauchspeicheldrüsengewebe auf Mikrochips kultivieren, um zu verstehen, wie sich aus Stammzellen gewebespezifische Zelltypen entwickeln.

Konkret, „ermöglicht uns die Mikrofluidik erstmals körpertypische Oszillationen im Labor zu simulieren – beispielsweise den tagesabhängigen Verlauf von Glucose im Blut“, erklärt Meier. „Von der Stammzelle bis zum Organ können wir die Bedingungen klar definieren und damit zum ersten Mal alle beteiligten Moleküle quantitativ erfassen beziehungsweise bisher noch nicht beschriebene charakterisieren.“ Um die molekularen Mechanismen der Stammzellentwicklung mit aufzuklären, hat sich die Gruppe um Meier auf quantitative Protein-Nachweismethoden spezialisiert. Das Augenmerk ist dabei gerichtet auf die Erfassung von Differenzierungssignalen auf Einzelzellebene im Gewebekontext. Die Nachweismethoden werden dabei auf den Chips automatisiert. „Damit erreichen wir einen bisher noch nie dagewesenen Einblick in unsere eigene Physiologie, da wir ohne starke ethische Bedenken auch menschliches Gewebe auf unseren Chips kultivieren können.“ ‚Organ on Chip‘, ermöglicht also die totale Kontrolle, Analyse und Modifikation, komplementär oder zukünftig vielleicht als Ersatz zu Tierversuchen, näher am realen Patienten und zu geringeren Forschungskosten. Meiers langfristiges Ziel ist daher eine personalisierte Zelltherapie für Patienten mit Adipositas oder Diabetes.  

Dabei bedeutet langfristig für Meier: innerhalb der nächsten fünf Jahre. „Nach fünf Jahren sollte man ein neues Projekt starten “, sagt er. Es sei dann Zeit, neue Inspiration zu bekommen, um mit der gleichen Intensität sich neuen Herausforderungen zu widmen. Seinen Fünf-Jahres-Vertrag am HPC sieht er deshalb als positive Motivation: „Ein Routinejob wäre nichts für mich.“ Er genießt das Adrenalin Neues zu entdecken und seine Erkenntnisse schnell in gesellschaftlichen Mehrwert zu verwandeln. „Die Medizin voranzubringen bedeutet mir mehr als rein akademisch einen marginalen Teil zum Gesamtbild beizutragen.“

Dass diese Strategie aufgeht, beweisen die zahlreichen Auszeichnungen und internationalen Grants. Meier empfindet sie als Motivation und Antrieb für die Entwicklung marktreifer Medizinprodukte.  

Inspiriert vom Pioniergeist im Silicon Valley kann er am HPC seinen Traum verwirklichen, selbstbestimmt und mit dem notwendigen Risiko zu forschen. Dabei vertraut Meier sowohl auf seinen wissenschaftlich-akademischen Instinkt, als auch auf die Fähigkeit, in kommerziellen Dimensionen zu denken. Diese besonderen Möglichkeiten bietet ihm das Konzept des HPC: optimale wissenschaftliche Infrastruktur und generösen finanziellen Support. Kooperationen mit Wissenschaftlern des Helmholtz Zentrum München identifiziert er dabei als extrem wichtige Verankerung für den Erfolg: „Ohne das Helmholtz Zentrum München als fundamentale Grundlage würde der HPC nicht funktionieren“, ist er überzeugt. „Nur im engen Zusammenspiel mit den etablierten Instituten des Helmholtz Zentrums und deren umfangreichen regionalen und internationalen Netzwerken können wir vom HPC Spitzenforschung am Standort München produzieren!“