Am 1. Februar 2025 trat Julian Hegemann seine Rolle als Professor am Institut für Pharmazeutische Biologie der Technischen Universität Braunschweig an. Die Entscheidung für diese Position resultierte aus seiner Überzeugung, dass die TU Braunschweig ein attraktives Arbeitsumfeld bietet, insbesondere durch die gebündelte Expertise im Bereich der Naturstoffe. Hegemann hat eine spannende akademische Laufbahn hinter sich, nachdem er an der Universität Marburg promovierte und als Postdoc an renommierten Institutionen wie der University of Illinois at Urbana-Champaign, der Technischen Universität Berlin und dem Helmholtz Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland tätig war.
Seine Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf bakterielle Naturstoffe, mit einem besonderen Fokus auf die Entwicklung neuer Antibiotika. Ein zentrales Element seiner Forschung ist die Untersuchung ribosomal synthetisierter und post-translational modifizierter Peptide (RiPPs) und deren Biosynthese. Hegemann strebt danach, Bakterien gezielt zu neuen Varianten dieser Verbindungen zu bewegen und durch die Analyse bakterieller Genome neue Verbindungen zu entdecken. Diese spannenden Vorhaben zeugen von seiner Faszination für die Funktionsweise von Molekülen und die Potenziale in der Entwicklung von Naturstoffen.
Forschungsprojekte und -methoden
Aktuell arbeitet Hegemann an mehreren Projekten: Dazu gehören die Erforschung eines antifungalen Lanthipeptids sowie die Stabilität eines antimikrobiellen Lassopeptids. Ein innovativer Aspekt seiner Forschung erfordert die Entwicklung von Modifizierungsmethoden für diese Verbindungen mit dem Ziel, neue Lassopeptide zu erzeugen. Hegemann beschreibt seinen Arbeitsalltag treffend mit den Schlagworten Kreativität, Kommunikation und Kaffee.
In der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft gewinnt die Forschung an bakteriellem Naturstoffen zunehmend an Bedeutung. Eine neue Methode, die besondere Aufmerksamkeit erhält, ist ACTIMOT (Advanced Cas9-mediaTed In vivo MObilization and mulTiplication of BGCs), die von Forschenden des Helmholtz Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland und des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) entwickelt wurde. Diese Methode basiert auf einem natürlichen bakteriellen Mechanismus zur Übertragung von Genmaterial und wurde erfolgreich in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht, was auf die Relevanz dieses Forschungsfeldes hinweist.
Potenzial der ACTIMOT-Methode
ACTIMOT nutzt die CRISPR-Cas9-Technologie, um präzise Eingriffe in das Genmaterial von Bakterien vorzunehmen und Biosynthese-Gencluster zu vervielfältigen. Diese Gencluster sind in Laborbedingungen oft inaktiv, doch die Methode ermöglicht es, sie aus dem Genom zu aktivieren und in Bakterien zu vervielfältigen. Die Entdeckung neuer Naturstoffe könnte dadurch erheblich beschleunigt werden. In bisherigen Studien wurden bereits 39 neue Naturstoffe aus vier unbekannten Klassen identifiziert, was zeigt, wie vielversprechend dieser Ansatz sein kann.
Die Tests wurden zuerst an Bakterien der Gattung Streptomyces durchgeführt, mit der Absicht, die Methodik auch auf weitere bakterielle Spezies auszudehnen. Die Anwendungsmöglichkeiten von ACTIMOT reichen von der großtechnischen Produktion bis zur Erforschung unbekannter Biosynthesewege und der Optimierung von Naturstoffen. Diese Entwicklungen könnten einen erheblichen Einfluss auf die zukünftige Behandlung bakterieller Infektionen haben und wichtige Impulse für die Antibiotikaforschung liefern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Berufung von Julian Hegemann an die Technische Universität Braunschweig sowie die Entwicklung innovativer Methoden wie ACTIMOT entscheidende Schritte in der Erforschung und Entwicklung neuartiger therapeutischer Ansätze darstellen.
