Sara Wickström erhält Körber-Preis 2026

Text: Linda Geddes

Sara Wickström ist eine Pionierin auf dem Gebiet der Mechanobiologie des Zellkerns. Die finnische Medizinerin und Zellbiologin hat aufgedeckt, wie physikalische Kräfte wie Dehnung, Kompression und Spannung von Zellen wahrgenommen und in molekulare Signale umgewandelt werden, die die Genaktivität steuern. Ihre Forschung zeigt, wie diese Kräfte die im Chromatin des Zellkerns verpackte Erbinformation umformen und bestimmen, wie sich Zellen entwickeln, regenerieren oder auf Krankheiten reagieren. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Wege für die Behandlung von Krebs, Organvernarbungen und anderen altersbedingten Erkrankungen. Mit den Mitteln des Körber-Preises will Wickström untersuchen, ob Zellen ein „Gedächtnis“ für Verletzungen und mechanische Belastungen entwickeln und ob sich dies im Rahmen zukünftiger Therapien beeinflussen lässt.

Als Sara Wickström zum ersten Mal durch ein Mikroskop auf das innere Skelett einer Zelle blickte, war sie von dessen Schönheit beeindruckt. Lange Filamente durchzogen das Zellinnere und endeten an den Außenrändern in leuchtenden, tropfenförmigen Haftstellen, an denen sich die Zelle an ihrer Umgebung festhielt. Mit fluoreszierenden Farbstoffen und Antikörpern chemisch angefärbt, leuchteten sie neonfarben in der Dunkelheit und enthüllten eine verborgene Welt, deren Bedeutung sich gerade erst abzuzeichnen begann.

Damals verglichen Lehrbücher die Fasern und Verbindungen dieses „Zytoskeletts“ oft mit den Trägern und Kabeln eines Gebäudes: ein inneres Gerüst, das den Zellen half, ihre Form zu bewahren, sich durch Gewebe zu bewegen und den Transport von Molekülen innerhalb der Zelle zu organisieren. Doch diese Sichtweise begann sich zu wandeln. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler begannen zu erkennen, dass das Zytoskelett weit mehr tat, als nur Struktur zu bieten. Verbunden mit der Außenwelt durch Ankerpunkte, sogenannte fokale Adhäsionen, und angetrieben von winzigen molekularen Motoren, die mit ATP betrieben werden, ermöglichte das Zytoskelett den Zellen auch, ihre Umgebung physisch wahrzunehmen – Steifigkeit, Spannung und Kompression zu erfassen und entsprechend zu reagieren.

In den folgenden zwei Jahrzehnten trug Wickström dazu bei, aufzudecken, wie tiefgreifend diese verborgenen physikalischen Kräfte tatsächlich sind. Ihre Arbeit zeigte, dass äußere mechanische Belastungen, die durch die Umgebung einer Zelle ausgelöst werden, bis in den Zellkern vordringen können, wo sie die Anordnung der DNA neu organisieren und die Genexpression selbst verändern. Es stellte sich heraus, dass Zellen nicht nur auf genetische Anweisungen und chemische Signale reagieren. Sie interpretieren auch kontinuierlich die physikalische Umgebung, in der sie sich befinden: Sie nehmen diese wahr, passen sich an und behalten sie manchmal sogar im Gedächtnis.

„Sara Wickström hat durch ihre bahnbrechende Arbeit das Verständnis der Integration mechanischer und biochemischer Informationen in lebendem Gewebe neu definiert und dadurch die moderne Zellbiologie geprägt“, sagt Edvard Moser, Vorsitzender des Körber-Preis Search Committee Life Sciences.

Ihre Entdeckungen verändern nun die Sichtweise der Wissenschaft auf Stammzellen, Regeneration, Krebs und Alterung und eröffnen gleichzeitig neue Möglichkeiten für die Diagnose und Behandlung von Krankheiten, die mit einer abnormalen Gewebemechanik zusammenhängen, darunter Fibrose – ein pathologisches Überwachsen von Narbengewebe, das die Organfunktion zunehmend beeinträchtigt und zu vielen altersbedingten Erkrankungen beiträgt.

Mit den Mitteln des Körber-Preises will Wickström untersuchen, warum diese abnormalen Gewebezustände fortbestehen und ob es möglich ist, sie umzuprogrammieren, um eine gesunde Gewebefunktion anstelle einer chronischen Vernarbung zu fördern.

Lernen durch Beobachtung

Schon als Kind, das in Finnland aufwuchs, war Wickström fasziniert von den Kräften, die alltägliche Phänomene bestimmen. „Ich habe es gemocht und mag es immer noch, Dinge zu beobachten“, sagt sie. Zunächst zog es sie in die konkrete Welt der Physik und Mathematik. Biologie stand kaum auf ihrem Radar. Obwohl sie einmal in einem schulischen Berufsfragebogen schrieb, sie wolle „Professorin“ werden, fiel es ihr schwer, sich als Physikerin vorzustellen. „Ich dachte, ich sei nicht klug genug“, erinnert sie sich. „Man hat diese Vorstellungen von Genies in ihren Arbeitszimmern.“

Dennoch übte die Welt der Wissenschaft und des Experimentierens eine starke Anziehungskraft auf sie aus, auch wenn sie kaum eine Vorstellung davon hatte, wie ein Leben in der Forschung tatsächlich aussehen könnte. Ihre Mutter, eine Sportlehrerin und Studienberaterin, schlug eine praktische Lösung vor: ein kombiniertes Medizin- und Doktorandenprogramm an der Universität Helsinki, das ihr Einblicke in die Forschung gewähren und ihr gleichzeitig eine berufliche Qualifikation vermitteln würde, falls sie entscheiden sollte, dass die Wissenschaft nichts für sie sei.

Im Nachhinein erwies sich dies als eine geniale Wahl: Die Medizin verankerte Wickström in den Realitäten des Körpers und der Krankheit, während ihre langjährige Faszination für die Physik schließlich ihren Ansatz bei der Erforschung von lebendem Gewebe prägen sollte.

Während eines Sommerpraktikums in einem zellbiologischen Labor begegnete sie jener Art von Wissenschaft, die sie schließlich wirklich begeisterte. Sie war fasziniert, nicht nur von den Zellen selbst, sondern auch vom Prozess der Entdeckung – dem Aufstellen von Hypothesen, dem Entwerfen von Experimenten, dem Optimieren der Bedingungen und dem schrittweisen Aufbau von Verständnis. „Ich dachte sofort: Das ist großartig und genau mein Ding. Lass uns Zellen erforschen.“

Nach Abschluss ihres Medizinstudiums und einem Jahr als Allgemeinärztin kehrte Wickström an die Universität zurück, um zu promovieren. Sie schloss sich dem Labor von Jorma Keski-Oja an der Universität Helsinki an, wo Forschende die komplexen Wechselwirkungen zwischen Zellen und der extrazellulären Matrix untersuchten – dem dichten Netz aus Proteinen, das die Zellen umgibt.

Historisch gesehen hatten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die extrazelluläre Matrix als passives Gerüst betrachtet, als etwas, das dem Gewebe strukturelle Unterstützung bot, aber sonst wenig. Doch Wickström stieg in dieses Feld zu einer Zeit ein, als Forschende begannen zu erkennen, wie dynamisch die Beziehung zwischen Zellen und ihrer Umgebung sein kann. Es stellte sich heraus, dass Zellen die Matrix um sich herum nicht nur aufbauen und umgestalten, sondern auch kontinuierlich mit ihr interagieren – sie ziehen daran, nehmen sie wahr und reagieren auf die biochemischen und mechanischen Signale, die sie aussendet.

Wickströms eigene Doktorarbeit konzentrierte sich auf Endostatin, ein Kollagenfragment, das als potenzielles Krebsmedikament für enorme Begeisterung gesorgt hatte, da es offenbar das Wachstum von Blutgefäßen blockieren konnte, die Tumore versorgen. Anhand von kultivierten Endothelzellen untersuchte sie, wie Endostatin die Zelladhäsion und das Aktin-Zytoskelett veränderte – das dynamische Netzwerk aus Proteinfilamenten, das den Zellen hilft, ihre Form zu bewahren, Kraft zu erzeugen und physisch mit ihrer Umgebung zu interagieren.

Wickström musste Verantwortung für viele praktische Aspekte der Forschung selbst übernehmen – ein Projekt von Grund auf konzipieren, Experimente entwerfen, Artikel schreiben und mit Fachzeitschriften korrespondieren. Diese Erfahrung verstärkte ihre wachsende Faszination dafür, wie Zellen ihre Umgebung wahrnehmen und darauf reagieren.

Für ihre Postdoc-Arbeit schloss sie sich dem Labor von Reinhard Fässler am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried an, einem weltweit führenden Zentrum für die Erforschung der Zelladhäsion. Dort begann Wickström anhand von Mausmodellen zu untersuchen, wie Zellen ihr Verhalten innerhalb der dynamischen Architektur der Haut koordinieren.

Ihr Forschungsschwerpunkt lag auf Integrinen, den molekularen Adhäsionskomplexen, die es Zellen ermöglichen, sich physisch an die sie umgebende extrazelluläre Matrix anzuheften. Integrine sind mehr als nur einfache Verankerungen; sie leiten auch Informationen über die physikalischen Eigenschaften der Umgebung einer Zelle weiter.

Die äußere Hautschicht, die Epidermis, erwies sich als besonders geeignetes System, um diese Fragen zu untersuchen. Als wichtige Barriere zwischen dem Körper und der Außenwelt erneuert sich die Epidermis ständig. An eine dünne darunterliegende Basalmembran gebundene Stammzellen teilen sich kontinuierlich, während sich ältere Zellen differenzieren und zur Hautoberfläche wandern, wo sie schließlich abgestoßen werden. Unter der Epidermis liegt die Dermis, eine tiefere Schicht aus Bindegewebe, die reich an extrazellulärer Matrix ist.

Neben der Selbsterneuerung ist die Epidermis ständig Dehnung, Kompression und Reibung ausgesetzt, behält aber dennoch ihre hochgradig geordnete Struktur bei. Wickström war fasziniert davon, wie sie ständige Erneuerung mit einer solch bemerkenswerten mechanischen Belastbarkeit in Einklang bringt.

Ein zufälliger Durchbruch

Bis 2010 leitete Wickström ihre eigene Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln, wo ihr Labor untersuchte, wie mechanische Kräfte Hautstammzellen beeinflussen. Es war eine aufregende Zeit für die Biologie, die zwei parallele Revolutionen durchlief. Die erste betraf die Mechanik. Forschende erkannten zunehmend, dass Zellen keine passiven Einheiten sind, die ausschließlich durch Gene und chemische Signale geformt werden. Durch fokale Adhäsionen und das Zytoskelett können Zellen ihre Umgebung physisch ausloten, Steifigkeit und Spannung erkennen und ihr Verhalten entsprechend anpassen.

Für Wickström bot die Epidermis ein anschauliches Beispiel für dieses Prinzip in der Praxis. Die Haut an unseren Fußsohlen ist dick und stark verstärkt, um dem ständigen Druck standzuhalten. Die Haut an den Ellenbogen bildet Falten, die ständiges Dehnen und Falten aushalten, während die Haut der Augenlider dünn und zart bleibt. Und doch bestehen alle im Wesentlichen aus denselben Zelltypen. „Es wurde klar, dass Kräfte eine wichtige Rolle spielen müssen“, erinnert sich Wickström.

Gleichzeitig vollzog sich im Zellkern eine weitere Revolution. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entdeckten, dass die zelluläre Identität nicht nur von der DNA-Sequenz abhängt, sondern auch davon, wie die DNA verpackt ist. Chemische oder „epigenetische“ Modifikationen des Chromatins – des Komplexes aus DNA und Histonproteinen, der die DNA im Zellkern bündelt – tragen dazu bei, zu bestimmen, welche Gene aktiviert oder stillgelegt werden, wodurch Stammzellen spezialisierte Identitäten annehmen können.

Doch trotz wachsender Begeisterung in beiden Bereichen blieben Mechanik und Epigenetik weitgehend getrennte Welten. Die Frage, mit der sich Wickströms Labor zu beschäftigen begann, war, ob physikalische Kräfte, die auf Gewebe einwirken, bis in den Zellkern vordringen und das Chromatin neu organisieren könnten – und so eine direkte Brücke zwischen der physikalischen Umgebung einer Zelle und der Genexpression schlagen.

Die Forschenden interessierten sich besonders dafür, ob Dehnungskräfte in Hautstammzellen als Wachstumssignal wirken könnten. Also züchteten sie Hautstammzellen auf flexiblen Membranen, die mechanisch gedehnt werden konnten, um einige der physikalischen Kräfte nachzuahmen, denen die Haut im Körper ausgesetzt ist. Anschließend analysierten sie mittels RNA-Sequenzierung, wie sich die Genaktivität im Inneren der Zellen veränderte.

Das Team erwartete, dass bestimmte wachstumsbezogene Gene als Reaktion auf die Dehnung ein- oder ausgeschaltet würden. Stattdessen stießen sie auf etwas weitaus Seltsameres. „Irgendwie wurden Tausende von Genen herunterreguliert“, sagt Wickström. „Das war sehr ungewöhnlich.“

Anstatt auf einen herkömmlichen Signalweg hinzuweisen, deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass mechanische Kräfte eine weitreichendere Umstrukturierung der Genaktivität auslösten – eine, von der Wickström vermutete, dass sie epigenetische Veränderungen beinhalten könnte.

Die Epigenetik war damals noch ein aufstrebendes Forschungsgebiet, und Wickström verfügte über kaum formale Vorkenntnisse darin. „Ich dachte: Das ist riskant“, sagt sie. „Aber wenn es stimmt, dann ist es etwas wirklich, wirklich Neues.“

Weitere Analysen ergaben, dass viele der stillgelegten Gene die molekulare Signatur eines wichtigen epigenetischen Regulators trugen, der als Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) bekannt ist und durch chemische Modifikation des Chromatins dabei hilft, Gene auszuschalten. Wickströms Gruppe begann zu untersuchen, wie physikalische Kräfte, die auf die Zelloberfläche einwirken, dieses System beeinflussen könnten. Mithilfe von Mikroskopie, Molekularbiologie und biomechanischen Experimenten zeigten sie, dass Dehnung das den Zellkern umgebende Zytoskelett neu organisierte und die Architektur des Chromatins im Inneren veränderte, wodurch die Verpackung der DNA und der Zugang zu den Genen neugestaltet wurden.

Die Ergebnisse, die 2016 in Nature Cell Biology veröffentlicht wurden, trugen dazu bei, einen der bislang deutlichsten Belege dafür zu liefern, dass mechanische Kräfte nicht nur äußere Belastungen sind, die auf Gewebe einwirken, sondern grundlegende Regulatoren der zellulären Identität.

„Dies führte zu einem völlig neuen Forschungsgebiet an der Schnittstelle zwischen molekularer und mechanischer Steuerung der Zellschicksalsdynamik“, sagt George Cotsarelis, Milton B. Hartzell Professor an der Perelman School of Medicine in Philadelphia, USA.

Wie sich Zellen an vergangene Umgebungen erinnern

Die Auswirkungen reichten weit über die Hautbiologie hinaus. Wenn mechanische Kräfte das Chromatin umformen könnten, dann könnten Zellen auch molekulare Spuren vergangener physikalischer Umgebungen bewahren – eine Form des epigenetischen Gedächtnisses, die Alterung, Regeneration und Krankheiten noch lange nach dem Verschwinden der ursprünglichen Kräfte beeinflussen könnte.

Für Boris Hinz, Professor für Gewebereparatur und regenerative Medizin an der Universität Toronto sowie Inhaber des Keenan-Lehrstuhls für Fibroseforschung bei Unity Health Toronto, war dies eine der Entdeckungen, die dazu beitrugen, das Fachgebiet grundlegend neu zu gestalten. „Dr. Wickströms Erkenntnisse haben das Dogma, wie die Gentranskription als Reaktion auf die mechanische Umgebung der Zellen reguliert wird, auf den Kopfgestellt und unser Verständnis grundlegender zellbiologischer Prozesse tiefgreifend beeinflusst“, sagt er.

Heute weiß man, dass mechanische Signale die Biologie in fast jedem Lebensabschnitt beeinflussen. Während der Embryonalentwicklung helfen physikalische Kräfte dabei, Zellen zu spezialisierten Identitäten zu führen, während sich Gewebe bilden und in Form falten. In adulten Organismen ermöglicht die Umwandlung physikalischer Kräfte in biochemische Reaktionen den Geweben, sich an ihre Umgebung anzupassen: Herzmuskelzellen reagieren auf die Belastung durch Kontraktion, Endothelzellen, die die Blutgefäße auskleiden, nehmen Veränderungen im Blutfluss wahr, während Bindegewebszellen Knochen, Knorpel und Sehnen als Reaktion auf mechanische Belastung kontinuierlich umbauen.

Im Anschluss an die Studie von 2016 untersuchte Wickströms Labor weiter, wie Kräfte die zelluläre Identität über Gewebe und Zeitskalen hinweg umformen. Eine 2020 in Cell veröffentlichte Studie zeigte, dass Chromatin mehr tut, als nur Gene zu regulieren: Es trägt auch dazu bei, das Genom physisch vor mechanischer Belastung zu schützen. Als Hautzellen gedehnt wurden, verformten sich ihre Zellkerne als Reaktion darauf. Um DNA-Schäden zu verhindern, lockerten die Zellen vorübergehend dicht gepackte Chromatinregionen, wodurch der Zellkern weicher wurde und die Belastung besser absorbieren konnte.

Neuere Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass physische Enge, osmotischer Druck und Gewebesteifigkeit ebenfalls Einfluss darauf haben können, in welche Zelltypen sich Stammzellen differenzieren, indem sie die Dichte der DNA-Verpackung im Zellkern verändern. Der Zellkern wird zunehmend nicht mehr nur als passiver Behälter für genetisches Material betrachtet, sondern als eine Struktur, die ihre physische Umgebung kontinuierlich interpretiert und darauf reagiert.

Von der Entdeckung zur Anwendung

Für Wickström sind einige der wichtigsten noch offenen Fragen, inwieweit diese Mechanismen im täglichen Leben der Zellen genutzt werden, unter welchen Umständen dies geschieht und ob sie gezielt eingesetzt werden könnten, um Patienten mit Erkrankungen zu helfen, die mit einer abnormalen Gewebemechanik einhergehen. Bei Erkrankungen wie Herz- oder Lungenfibrose und Krebs beispielsweise werden Gewebe oft abnormal steif, und Zellen, die diesen Umgebungen ausgesetzt sind, können in eine negative Spirale geraten, die durch epigenetische und Chromatinveränderungen aufrechterhalten wird, die Wickströms Arbeit mit aufgedeckt hat. „Das Verständnis der molekularen Grundlagen könnte Strategien ermöglichen, um zu verhindern, dass Zellen in solche Krankheitszustände geraten oder darin verharren, und so die normale Funktion wiederherzustellen“, sagt Hinz.

Mit den Mitteln des Körber-Preises plant Wickström nun zu untersuchen, wie Gewebe sich an Veränderungen in ihrer Struktur erinnert. Die Rückkehr zur normalen Gewebefunktion nach einer Verletzung erfordert, dass das geschädigte Gewebe seine normale Struktur und seine mechanischen Eigenschaften wiederherstellt. Doch die Heilung bei Menschen und anderen großen Säugetieren hinterlässt stattdessen oft Narben. Im Laufe der Zeit können sich diese dichten, versteiften Bereiche der extrazellulären Matrix zu einer chronischen Form pathologischer Narbenbildung entwickeln, die als Fibrose bekannt ist.

„Fibrose ist ein Endstadium vieler tödlicher Krankheiten, darunter auch Krebs“, sagt Hinz. Fibroseerkrankungen können auch Lunge, Herz, Leber und Nieren befallen, die Organfunktion und Lebensqualität beeinträchtigen und tragen Schätzungen zufolge zu einem erheblichen Anteil der Todesfälle weltweit bei. Dennoch verstehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler noch immer nicht vollständig, warum manche Gewebe Verletzungen erfolgreich heilen, während andere in chronischen Zyklen aus Entzündung und Narbenbildung gefangen bleiben.

Wickström glaubt, dass die Mechanik einen Teil der Antwort liefern könnte. „Fibrose verändert die physikalische Umgebung der Zellen grundlegend, macht das Gewebe steifer und verändert die Art und Weise, wie Kräfte durch das Gewebe übertragen werden“, sagt sie. Ihre Hypothese lautet, dass Zellen, die diesen abnormalen mechanischen Umgebungen ausgesetzt sind, dauerhafte epigenetische Erinnerungen entwickeln können, die im Chromatin kodiert sind.

Indem sie einzelne Zellen verfolgt, während diese in Zellkulturen oder während des Heilungsprozesses im Gewebe wiederholter mechanischer Belastung ausgesetzt sind, und beobachtet, wie Steifigkeit und mechanische Belastung das Chromatin und die Genregulation verändern, hofft sie, besser zu verstehen, wie Verletzungen Zellen in schädliche, krankheitserhaltende Zustände versetzen können und ob dies letztendlich rückgängig gemacht werden könnte.

Mit diesen Erkenntnissen könnte die Narbenbildung nach schweren Verbrennungen verringert oder das Verschließen nicht heilender Wunden bei älteren und diabetischen Patienten erleichtert werden.

Cheng-Ming Chuong, Professor für Pathologie an der University of Southern California in Los Angeles, sagte: „Diese bahnbrechenden Ansätze haben das Potenzial, unser Verständnis der Mechanobiologie erheblich voranzubringen und neue Strategien zur Kontrolle von Fibrose und regenerativen Reaktionen aufzuzeigen.“

Ein weiteres langfristiges Ziel von Wickströms Forschung ist die Identifizierung mechanischer und chromatinbasierter Biomarker, die dazu beitragen könnten, Krebserkrankungen früher zu erkennen oder vorherzusagen, wie Gewebe auf Verletzungen und Alterung reagieren.

„Krebs entsteht durch Mutationen, es handelt sich also um einen Vorgang, der in den Zellen stattfindet, der aber dennoch untrennbar mit einer Störung dieser gesunden Gewebestruktur verbunden ist“, sagt Wickström.

Gesundes Gewebe ist hochgradig organisiert, wobei verschiedene Zelltypen kontinuierlich über chemische und mechanische Signale miteinander kommunizieren. Wenn Tumore wachsen, bricht diese Organisation zusammen: Die extrazelluläre Matrix wird umgestaltet, das umgebende Gewebe versteift sich oft und entzündet sich, und die physische Umgebung, in der sich die Zellen befinden, verändert sich grundlegend. „Wir wollten verstehen, inwieweit uns diese Architektur zusätzliche biologische Informationen liefert, die wir durch die bloße Analyse der Mutationen nicht erhalten“, sagt Wickström.

Mithilfe von Bildgebung, molekularen Markern und Computeralgorithmen hat ihr Team nicht nur Krebszellen, sondern auch das umgebende Gewebe kartiert, einschließlich Immunzellen, Bindegewebe und anderer nicht krebsartiger Zellen, die auf den Tumor reagieren. Ihre Arbeit legt nahe, dass die Organisation dieser Zellen und ihre Beziehungen zueinander wichtige Hinweise darauf enthalten könnten, wie aggressiv ein Tumor voraussichtlich sein wird.

Um diese Ideen in die klinische Anwendung zu überführen, hat Wickström zusammen mit zwei Postdoktoranden aus ihrem Labor, die vom translationalen Potenzial der Arbeit begeistert waren, das Diagnostikunternehmen MultivisionDx gegründet, das künstliche Intelligenz und Gewebearchitekturanalyse auf mikroskopische Bilder von Tumorgewebe anwendet.

Die verborgene Physik des Lebens

Als Direktorin des Max-Planck-Instituts für Molekulare Biomedizin und Forschungsdirektorin an der Medizinischen Fakultät der Universität Helsinki hat Wickström ihren Kindheitstraum, Professorin zu werden, längst übertroffen. Dennoch sieht sie in dieser Rolle einen doppelten Zweck: wissenschaftliche Entdeckungen voranzutreiben und gleichzeitig die nächste Generation von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zu fördern.

Ebenso zentral für ihre Philosophie ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit. In ihrem Labor arbeiten Physiker, Kliniker, Ingenieure, Informatiker und Zellbiologen Seite an Seite und verbinden Mikroskopie, Genomik, Pathologie, Biophysik und maschinelles Lernen. „Oft sind die schwierigen Probleme in der Biologie interdisziplinär, weshalb sie bislang ungelöst geblieben sind“, sagt sie. „Und ich denke, dies ist ein spannender Moment, denn dank Computerwissenschaft, Live-Bildgebung und so weiter können wir sie endlich richtig angehen – und ich möchte dabei an vorderster Front stehen.“

In vielerlei Hinsicht hat sich der Kreis ihrer eigenen Karriere geschlossen: von einer frühen Faszination für Physik und Beobachtung über Medizin und Zellbiologie zurück zur Physik – nun jedoch im lebenden Gewebe.

Trotz der Tragweite ihrer Entdeckungen bleibt Wickström auffallend bescheiden, was ihre Leistungen angeht, und beschreibt die Entdeckung, die Kraft mit der Chromatinregulation in Verbindung bringt, als „reinen Zufall“.

Immer wieder kommt sie auf die Themen Geduld, Neugier und die schrittweise Anhäufung von Wissen zurück. Obwohl sie „Hypothesen mag“, zieht sie es dennoch vor, zu beobachten und „sich von der Biologie lehren zu lassen“. Bei der Rekrutierung von Forschenden für ihr Labor interessiert sie sich oft weniger für Vorkenntnisse in Gewebemechanik als für die neuen Perspektiven, die Menschen einbringen können. „Wir können den Leuten beibringen, was wir wissen“, sagt sie. „Aber wenn Leute mit ihrem eigenen Fachwissen kommen, bringen sie uns bei, was sie wissen – und genau daraus entstehen einzigartige Perspektiven.“

Grundlagenforschende, so sagt sie, seien oft von Neugier getrieben und fasziniert von Mechanismen, die letztendlich Aufschluss über Krankheiten geben könnten, doch stellten sie nicht immer die Fragen, die für den klinischen Bedarf am relevantesten seien. Kliniker hingegen konzentrierten sich auf die unmittelbaren Herausforderungen der Patientenversorgung und würden das Potenzial der Spitzenforschung, die Medizin zu revolutionieren, möglicherweise nicht in vollem Umfang erkennen. Die Perspektive der Patientinnen und Patienten, so glaubt sie, werde oft gänzlich übersehen.

Im Rahmen ihres Körber-Preis Outreach-Programms hofft Wickström, diese Perspektiven durch interdisziplinäre öffentliche Workshops zusammenzubringen, in denen Gewebemechanik und Narbenbildung untersucht werden. Hier würden Kliniker den Teilnehmenden beibringen, wie man Narbengewebe durch Berührung physisch beurteilt, Patienten beschreiben, wie Fibrose ihr tägliches Leben beeinflusst, während Wissenschaftler und Studierende – mithilfe von Live-Mikroskopie und Kraftmessgeräten – demonstrieren, wie Veränderungen der Gewebesteifigkeit das Zellverhalten verändern.

In vielerlei Hinsicht spiegelt diese Philosophie die Wissenschaft wider. So wie Zellen kontinuierlich von ihrer Umgebung geprägt werden, glaubt Wickström, dass wissenschaftliche Entdeckungen gedeihen, wenn unterschiedliche Perspektiven, Disziplinen und Lebenserfahrungen zusammengebracht werden. „Es gibt so viele fantastische Fortschritte in der Wissenschaft“, sagt sie. „Aber ich glaube nicht, dass der breiten Öffentlichkeit immer klar ist, was die Wissenschaft tatsächlich leisten könnte, wenn wir ihr Potenzial voll ausschöpfen würden.“

Sara Wickström ist eine finnische Ärztin und Wissenschaftlerin sowie Direktorin am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster, wo sie Forschungen darüber leitet, wie physikalische Kräfte das Verhalten von Zellen und Geweben beeinflussen. Außerdem ist sie in Teilzeit als Forschungsdirektorin an der Medizinischen Fakultät der Universität Helsinki tätig.

Wickström wurde 1976 in Finnland geboren und entwickelte schon früh eine Faszination für Physik und Mathematik, entschied sich jedoch für ein kombiniertes MD-PhD-Studium der Medizin an der Universität Helsinki. Während eines Laborpraktikums in der Zellbiologie begeisterte sie sich für die experimentelle Wissenschaft und die sich daraus ergebenden Fragen zur physikalischen Interaktion von Zellen mit ihrer Umgebung.

Nachdem sie 2001 ihre Approbation als Ärztin erhalten und ein Jahr als Allgemeinärztin gearbeitet hatte, schloss sie 2004 ihre Promotion an der Universität Helsinki ab.

Anschließend ging sie nach Deutschland, um am Max-Planck-Institut für Biochemie als Postdoktorandin zu forschen, bevor sie 2010 ihre eigene Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns gründete. Später verlegte sie ihr Labor nach Helsinki, wo sie 2021 eine Professur für Zell- und Entwicklungsbiologie antrat.

Wickström ist international anerkannt für ihre Pionierarbeit, die zeigt, dass auf Zellen einwirkende physikalische Kräfte das Chromatin neu organisieren und die Genaktivität verändern können, was zur Etablierung des aufstrebenden Fachgebiets der Mechanobiologie beigetragen hat. Ihre Entdeckungen haben das wissenschaftliche Verständnis von Stammzellen, Geweberegeneration, Fibrose und Krebs neu geprägt und gleichzeitig neue Möglichkeiten für die Diagnostik und die regenerative Medizin eröffnet.

Ihr Labor ist stark interdisziplinär ausgerichtet und bringt Physiker, Kliniker, Ingenieure, Informatiker und Biologen zusammen, um zu untersuchen, wie Gewebe sich selbst erhalten, auf Verletzungen reagieren und erkranken. Der aktuelle Forschungsschwerpunkt liegt auf mechanochemischer Signalübertragung, Geweberegeneration, Fibrose und Krebsprogression mit dem langfristigen Ziel, neue diagnostische und therapeutische Strategien zu entwickeln.

Wickström hat für ihre Forschung zahlreiche Auszeichnungen erhalten, darunter den Binder-Innovationspreis der Deutschen Gesellschaft für Zellbiologie im Jahr 2017, den A.I. Virtanen-Forschungspreis und den Innovation in Research Award der American Society for Cell Biology im Jahr 2023 sowie den Körber-Europäischen Wissenschaftspreis 2026. Sie wurde 2020 zum Mitglied der EMBO gewählt und 2024 von Cell Press zu einer der „50 Scientists That Inspire“ ernannt.

Neben ihrer Forschung spielt Wickström eine aktive Rolle in der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft. Sie ist stellvertretende Herausgeberin von Science Advances, sitzt in mehreren internationalen Beiräten und Fördergremien und hat interdisziplinäre Graduiertenausbildungsprogramme in Deutschland und Finnland mitgeleitet.

Zusammen mit Kooperationspartnern gründete Wickström zudem das Diagnostikunternehmen MultivisionDx, das künstliche Intelligenz und Gewebearchitekturanalysen einsetzt, um die Krebspathologie zu verbessern.

Über ihre wissenschaftlichen Leistungen hinaus engagiert sich Wickström intensiv für die Betreuung junger Forscherinnen und Forscher und die Verbesserung der Kommunikation zwischen Wissenschaftlern, Klinikern und Patienten. Durch ihre Öffentlichkeitsarbeit möchte sie die verborgenen Mechanismen lebenden Gewebes der Öffentlichkeit näherbringen und die Verbindungen zwischen Grundlagenbiologie und klinischer Medizin stärken.

Professor Werner, als Mitglied des Search Committee für den Körber-Preis: Was unterscheidet das Auswahlverfahren von anderen bedeutenden wissenschaftlichen Auszeichnungen?

Der Körber-Preis ist einzigartig, weil er über vergangene Leistungen hinausblickt und bewusst in die Zukunft investiert. Wir würdigen nicht nur eine einzelne Entdeckung, sondern auch Wissenschaftler, deren bahnbrechende Arbeit ein ganz neues Forschungsgebiet erschlossen hat. Unser Ziel ist es, Forscher zu identifizieren, die das Potenzial haben, ihre Disziplinen in transformative Richtungen voranzutreiben.

Was das Verfahren besonders spannend macht, ist die zweistufige Auswahl. Die Kandidatinnen und Kandidaten werden von führenden Institutionen in ganz Europa oder von Mitgliedern der wissenschaftlichen Gremien des Preises nominiert. Nach einer ersten Bewertung aller vorgeschlagenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wird eine begrenzte Anzahl eingeladen, einen Forschungsantrag einzureichen. So können wir sowohl ihre bisherige Laufbahn als auch ihren zukünftigen wissenschaftlichen Werdegang bewerten. In diesem Sinne ist der Preis nicht nur eine Anerkennung – er ist ein Katalysator für den nächsten Durchbruch.

Was macht heute bahnbrechende Forschung in den Lebenswissenschaften aus – und wo sehen Sie das größte Zukunftspotenzial?

Bahnbrechende Forschung entsteht oft an der Schnittstelle verschiedener Disziplinen. Wir entfernen uns zunehmend von der isolierten Untersuchung einzelner Moleküle oder Signalwege; unser Ziel ist es, zu verstehen, wie verschiedene Signalwege innerhalb lebender Systeme interagieren, wie dies durch Umwelteinflüsse geprägt wird und wie eine Fehlregulation bestimmter Signalwege Krankheiten verursacht.

Eine besonders wichtige Forschungsfrage ist, wie mechanische Kräfte mit biochemischen Signalen interagieren, um zelluläre Reaktionen zu steuern. Lange Zeit wurden die Auswirkungen verschiedener mechanischer Kräfte auf das Zellverhalten weitgehend übersehen, und mechanobiologische Studien waren rar. Dieser interdisziplinäre Forschungsbereich birgt ein enormes Potenzial. Er ermöglicht es uns, die Stärken Europas in den Grundlagenwissenschaften der Physik und Biologie zu nutzen, um innovative regenerative Medizin und fortschrittliche Therapien für verschiedene Erkrankungen, darunter Krebs und degenerative Krankheiten, zu entwickeln.

Warum ist Sara Wickströms Forschung zu mechanischen Kräften und Genregulation für die moderne Zellbiologie so bedeutsam?

Sara Wickström entdeckte, dass die Chromatinarchitektur und damit auch die Transkription nicht nur durch biochemische Signale, sondern auch durch äußere physikalische Kräfte wie Dehnung und Kompression reguliert werden. Indem sie den Zellkern als autonomen Mechanosensor identifizierte, leistete sie Pionierarbeit auf einem neuen Forschungsgebiet. Ihre Arbeit zeichnet sich durch bemerkenswerte mechanistische Tiefe und hohes translationales Potenzial aus. Sie verbindet mechanische Signale mit Gewebemorphogenese und -reparatur, Alterung und Onkogenese. Dies eröffnet neue Wege für die Entwicklung therapeutischer Strategien, die auf mechanosensitive Signalwege abzielen.

Sara Wickström erhält den Körber-Preis 2026 für ihre wegweisenden Entdeckungen zur Rolle mechanischer Kräfte bei der Regulation des Schicksals von Stammzellen durch die Kontrolle molekularer Signalwege und epigenetischer Genregulation. Mit ihrer bahnbrechenden Arbeit, die die moderne Zellbiologie geprägt hat, hat Wickström das Verständnis davon neu definiert, wie mechanische und biochemische Informationen in lebenden Geweben zusammenwirken.

Sie hat grundlegende Mechanismen aufgedeckt, durch die Zellen mechanische Kräfte – wie Dehnung, Kompression oder Scherung – wahrnehmen und diese Signale an den Zellkern weiterleiten. Wickström zeigte, wie diese Kräfte die Chromatinarchitektur umgestalten, epigenetische Zustände verändern und den Zugang zur DNA regulieren, wodurch sie die Genexpression und das langfristige zelluläre Verhalten steuern. Zu ihren herausragenden Entdeckungen zählt die Erkenntnis, dass eine durch Heterochromatin vermittelte Erweichung des Zellkerns das Genom vor mechanisch induzierten Schäden schützt. Damit offenbarte sie eine zuvor unbekannte Strategie, mit der Zellen die Integrität ihres Genoms bewahren. Wickström hat gezeigt, dass mechanische Kräfte – ob sie aus der äußeren Umgebung oder aus der inneren Gewebearchitektur entstehen – Entscheidungen über Zellzustände während Entwicklung, Regeneration und Krankheit lenken. Ihre Arbeit hat sichtbar gemacht, wie mechanischer Stress – sowohl akut als auch als epigenetisches Gedächtnis gespeichert – epitheliale Dynamiken prägt und zelluläre Reaktionen in Kontexten wie Gewebereparatur und Tumorprogression beeinflusst.

Wickströms Entdeckungen reichen von der molekularen Regulation bis zur Gewebephysiologie und haben neue Wege für die translationale Forschung eröffnet. Durch die Identifizierung mechanosensitiver Signalwege und epigenetischer Signaturen, die mit Gewebedysfunktion verbunden sind, birgt Wickströms Arbeit großes Potenzial für die Identifikation prognostischer Biomarker und für therapeutische Strategien, die auf fibrotische und andere mechanisch bedingte Erkrankungen abzielen.

Durch ihre intellektuelle Führungsrolle und ihre bahnbrechende Wissenschaft hat Sara Wickström die Mechanobiologie in eine zentrale Position der zeitgenössischen Biomedizin gerückt und eine Grundlage für zukünftige klinische Fortschritte gelegt.

-Edvard Moser, Vorsitzender des Körber-Preis Search Committees Life Sciences