Forschen an der Cornell University (WCM)

Ich habe mein Praktikum am Weill Cornell Medical College (WCM) in New York in den Vereinigten Staaten absolviert. WCM ist die Medizinhochschule der Cornell University, deren Hauptcampus sich eigentlich in Ithaca, etwa fünf Stunden von New York City entfernt, befindet. Neben der Möglichkeit Medizin zu studieren, gibt es am WCM auch eine Graduiertenschule im Bereich Life Sciences. Die Universität ist an das New York Presbytarian Hospital angegliedert und Teil des Tri-Institutional Campus, zusammen mit der Rockefeller University und dem Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Der Campus befindet sich in der Upper East Side in Manhattan. Derzeit arbeiten am WCM etwa 1800 Personen, die Zahl variiert aber, je nachdem welche Organisationen man dazu zählt. WCM ist in viele verschiedene Institute aufgegliedert. Das Praktikum habe ich im Labor von Joshua Levitz im Department for Biochemistry absolviert, welches etwa
10 verschiedene Arbeitsgruppen beherbergt. In unserem Labor haben etwa 17 Personen gearbeitet. Als Arbeitsplatz im akademischen Bereich waren die anderen Mitarbeiter hauptsächlich Postdocs oder PhD-Studenten und die Fluktuation hoch. Inhaltlich beschäftigt sich das Labor mit Neurobiologie, wobei sich die Arbeit in eine Gruppe, die methodisch eher im Bereich Verhaltensforschung und eine die stärker biochemisch/-physikalisch orientiert gearbeitet hat, aufgeteilte. Spezifischer fokussiert sich die Arbeit auf die Erforschung einer bestimmten gruppe neuronaler Rezeptoren (den metabotropen Glutamat Rezeptoren auch mGluRs), sowie der Entwicklung von photopharmakologischen Methoden zur präzisen Steuerung von diesen. Ähnlich wie Labore an der Freien Universität hat sich die Arbeit besonders auf Grundlagenforschung konzentriert, wobei der Ansatz bedingt durch die Angliederung an ein Krankenhaus stärker translational war, mit dem Anspruch neue therapeutische Strategien zu entwickeln.

Neben der Betreuung durch den Leiter des Labors, habe ich insbesondere in einem Forschungsprojekt eines Postdocs gearbeitet. Das Projekt dreht sich um die Erforschung von Proteininteraktionen der mGluRs und deren Kartographierung. Innerhalb dessen wurde ich mit einem eigenen kleinen Forschungsauftrag vertraut, den ich – stets in Rücksprache – in Eigenverantwortung durchgeführt habe. Dabei habe ich viele verschiedene biochemische Methodiken angewandt, von denen ich die meisten erst im Verlauf des Praktikums erlernt habe.

Den Kontakt zu dem Leiter des Labors habe ich zunächst über einen meiner Tutoren im Studium bekommen, der selbst für eine Zeit dort gearbeitet hat. Daher stellte sich die Kontaktaufnahme als relativ einfach heraus. Ich habe den Leiter per E-Mail kontaktiert, worauf er mich zu einem Videotelefonat eingeladen hat. Darin habe ich dann meine bisherigen Erfahrungen geschildert und dargelegt, welche inhaltlichen Schwerpunkte des Labors mich interessieren würden. Nachdem er schnell signalisiert hat, dass es sich ein Praktikum prinzipiell vorstellen kann, habe ich dann noch mit drei weiteren Mitarbeitern telefoniert. Unter anderem dem Postdoc, mit dem ich später vor allem zusammengearbeitet hat. Gegenüber ihm konnte ich dann noch einmal speziell äußern, welche Themengebiete und Methoden mich im Besonderen interessieren. Daraufhin habe ich die Zusage für den Praktikumsplatz erhalten. Initial wollte ich das Praktikum bereits im vergangenen Januar bis März absolvieren, direkt im Anschluss an ein Auslandsemester, das ich in Portland gemacht habe. Da ich damals allerdings Schwierigkeiten mit der Verlängerung meines Visums hatte, habe ich dann erst das nächste Semester an der FU belegt und im September mit dem Praktikum begonnen. Freundlicherweise hatte mein Betreuer viel Geduld in dem Prozess und hat es mir ermöglich auch später zu beginnen. Die Bewerbung selbst hat sich dementsprechend einfach gestaltet, das Problem war vielmehr die Beschaffung des Visums. In diesem Prozess habe ich allerdings viel Unterstützung durch die Verwaltung des Instituts am WCM erhalten.

Vor dem eigentlichen Start des Praktikums kam es dann noch zu einigen weiteren Telefonaten, in denen wir konkretisiert haben an was genau ich arbeiten könnte. Dies bot mir auch die Möglichkeit mich bereits im Voraus in die Thematik einzulesen, was mir den Einstieg in die Arbeit erleichtert hat. Meine Erwartungen bezogen sich vor allem auf die eigenständige Durchführung eines kleine Forschungsprojekts sowie dem Erlernen neuer Methoden. Dabei wollte ich insbesondere herausfinden, ob ich es mir vorstellen kann, später im wissenschaftlichen Bereich zu arbeiten und eine Promotion anzustreben. Während des Studiums absolviert man zwar einige Laborpraktika, führt dabei aber vor allem “Textbuch”-Experimente, die keine wirkliche wissenschaftliche Relevanz haben und oft auf veraltete Methoden zurückgreifen. Daher war es mir ein besonderes Anliegen in die Welt des wissenschaftlichen Arbeitens einzutauchen, um einen Eindruck zu gewinnen, wie sich der Alltag in der Forschung gestaltet.

Hauptteil

Zu Beginn meines Praktikums habe ich zunächst eine weitere Woche verbracht, in der ich mich hauptsächlich weiter durch das Lesen wissenschaftlicher Artikel in die Thematik vertieft habe und vor Ort mit meinen Vorgesetzen die Planung meiner Arbeit besprochen habe. Währenddessen habe ich zudem bei der Durchführung verschiedener Methoden im Labor zugeschaut und assistiert, um die Arbeitsabläufe zu erlenen. In der folgenden Zeit wurden mir dann immer mehr Arbeiten zur selbstständigen Durchführung übertragen. Während die Tätigkeiten zunächst inhaltlich noch der Mitarbeit in Projekten meiner Kollegen gedient haben, habe ich zudem simultan mein eigenes Projekt begonnen. Der Fokus bezog sich dabei auf die Erforschung des Interaktionsnetzwerkes von mGluRs, um zu untersuchen mit welchen Proteinen die Rezeptoren nach ihrer Aktivierung interagieren. Dies dient insbesondere der Erweiterung unseres Verständnisses Rezeptor-Funktion und wie diese kontrolliert wird. Aus klinischer Perspektive ist dies besonders relevant, da Dysfunktionen der Rezeptoren mit einer Vielfalt neuropsychiatrischer Erkrankungen in Verbindung stehen. Ein tiefgründigeres Wissen über mGluRs auf Grundlagenebene trägt dementsprechend langfristig dazu bei bessere und präzisere Therapeutika zu entwickeln und an die Heilung dieser Krankheiten zu ermöglichen.

Für meinen Versuch haben wir einen “Proximity-Labeling-Proteomics” Ansatz verfolgt, wobei mit den Rezeptoren interagierende Proteine über eine enzymatische Reaktion markiert werden und anschließend massenspektrometrisch untersucht werden. Meine erste Aufgabe bestand darin, eine Zelllinie zu generieren, die unsere Rezeptor- Konstrukte stabil exprimiert. Methodisch habe ich dafür vor allem in der Zellkultur gearbeitet und eine lentivirale Transduktion durchgeführt. Anschließend mussten wir die Zelllinie charakterisieren, insbesondere, um die Expression der rekombinanten Proteine, sowie deren Funktionalität zu testen. Dafür habe ich in erster Linie extensiv auf Fluoreszenzmikroskopie zurückgegriffen, und konnte viele Erfahrungen sowohl in der Benutzung des Mikroskops als auch der Quantifizierung der erhaltenen Daten sammeln. Darüber hinaus habe ich zudem einige Western-Blots durchgeführt, als eine weitere biochemische Methode. In einem weiteren Projekt konnte ich zudem eine “Single- Molecule-Microscopy”-Methode erlernen zur direkten Studie von Protein-Interaktionen, sowie die Nutzung eines konfokalen Mikroskops für hochauflösende Ko- Lokalisationsstudien. Den genauen Ablauf meiner Experimente habe ich dabei selbst geplant, wobei einige Protokolle bereits im Labor etabliert waren. Vor der eigentlichen Durchführung der Versuche habe ich zudem immer Rücksprache mit dem Betreuer meines Projekts gehalten. Die experimentelle Arbeit habe ich ebenfalls eigenständig durchgeführt, wobei mich meine Kollegen insbesondere zu Beginn häufiger unterstützt haben. Das Pensum an benötigter Hilfe ist dabei kontinuierlich geringer geworden, zum einem aufgrund des generierten Wissens, aber auch der Selbstsicherheit in der experimentellen Durchführung. In ähnlicher Weise verhielt es sich mit der Auswertung meiner Daten, auch hier habe ich zunächst Unterstützung benötigt, konnte aber im Verlauf zunehmend eigenständig arbeiten. Auch wenn der grobe Rahmen meiner Experimente durch einen Rahmenplan vorgegeben habe, wurden mir von meinen Vorgesetzten dennoch viele Freiheiten gelassen meine eigenen Ideen einzubringen, etwa für das Testen neuer Konditionen.

Die Erwartungen meiner Vorgesetzten waren dabei nicht konkret spezifiziert, so gab es meist keine direkten wöchentlichen Ziele, vielmehr wurde von mir erwartet Eigenmotivation zu demonstrieren und meine Arbeitszeit selbstständig eizuteilen. Dabei musste ich in regelmäßigen Treffen vorzustellen, welche Experimente ich durchgeführt habe und welche Erkenntnisse ich dabei gewinnen konnte, um darauf aufbauend zu diskutieren, welche Strategien für das zukünftige Vorgehen als sinnvoll erscheinen. Für das Arbeiten sowohl theoretisch im Vorbereiten und Deuten der Experimente als auch praktisch bei deren Durchführung, war das im Studium erlernte Wissen und die erworbenen Fähigkeiten entscheidend. Auch wenn ich methodisch fast alles während des Praktikums erlernt habe, hat mir der Hintergrund meines Studiums enorm dabei geholfen viele Konzepte und Techniken schnell zu durchdringen und erfolgreich durchzuführen. Dies galt insbesondere bei der Erfassung des biologischen Hintergrunds meiner Forschung als auch der grundlegenden Vertrautheit mit vielen Geräten und Instrumenten im Labor (wenn auch nur theoretischer Natur).

Die Gestaltungsfreiheit für die Experimente übertrug sich auch auf die Gestaltung meines Arbeitsalltags, den ich nach dem Bedarf der Versuche gestalten konnte. Meistens habe ich um 09:30 Uhr begonnen zu arbeiten und konnte das Labor um 18:00 Uhr verlassen. Oftmals bin ich jedoch auch länger geblieben, etwa um ein Experiment zu beenden oder die Planung für den nächsten Tag abzuschließen. Denn auch wenn ich versucht habe meine Versuche bereits weiter im Voraus zu organisieren, hängt in der Forschung auch vieles oft von tagesaktuellen Ergebnissen an, sodass Anpassungen oft nötig waren. Das Tempo bei der Arbeit habe ich als hoch empfunden, da der Leiter des Labors in hoher Frequenz neue Ergebnisse erwartet hat, um die Publikation der Daten voranzutreiben. Für mich galt dies zwar nur eingeschränkt, da definitiv darauf Rücksicht genommen wurde, dass ich neu in das Feld eingestiegen bin. Durch das Umfeld bedingt, habe ich mich allerdings an das hohe Arbeitstempo schnell gewöhnt und angepasst. Da nahezu alle Projekte nicht nur von einem Mitarbeiter bearbeitet wurden, sowie viele Ressourcen geteilt wurden, war die Arbeitsatmosphäre zudem sehr kooperativ. Dies bezog sich insbesondere auf die Planung und Aufteilung von Experimenten, und somit die Koordination der nächsten Schritte und wer sie am besten unternimmt, als auch die Durchführung selbst, wobei in vielen Experimenten zumindest die Vorbereitung eine kollektive Anstrengung war. Neben gemeinsamer Arbeit an Projekten, haben sich die verschiedenen Mitarbeiter des Labors zudem laufend unterstützt, etwa wenn jemand anders mehr Erfahrung auf einem bestimmten Themengebiet hatte oder bei der kritischen Diskussion von Ergebnissen. Über das Labor hinaus gab es zudem Kooperationen mit anderen Arbeitsgruppen, zum Teil durch Personen, die in zwei verschiedenen Laboren gleichzeitig tätig waren, als durch gemeinsame Forschungsprojekte oder das Teilen von Instrumenten. Darüber hinaus gab es zudem einige universitätsübergreifende Einrichtungen, die ich zum Beispiel häufig für konfokale Mikroskopie Experimente eingesetzte habe.

Die Betreuungssituation empfand ich als gut, insbesondere durch den Postdoc mit dem ich viel zusammengearbeitet hat. Er hat sich viel Zeit genommen insbesondere zu Beginn, um mich umfassend einzuarbeiten und stand später stets für Rückfragen bereit. Dabei hat er zwar schnell von mir eingefordert selbstständig zu arbeiten, ich empfand dies aber als Ansporn selbst mehr Verantwortung zu übernehmen, auch um meiner eigenen Erwartung ein kleines Projekt in Eigenregie durchzuführen, gerecht zu werden. Darüber hinaus waren alle anderen Mitarbeiter immer sehr hilfsbereit und haben sich Zeit genommen meine Fragen zu beantworten, was ich als sehr fruchtbare und produktive Atmosphäre wahrgenommen habe. Durch die fast täglichen Treffen mit meinem Vorgesetzten sowie die Präsentation meiner Ergebnisse vor Ihm oder auch anderen Mitarbeitern habe ich zudem stets eine Evaluation meiner Tätigkeiten bekommen. Einzig die Betreuung durch den Leiter hätte ich mir intensiver gewünscht. So haben die Treffen mit ihm nur in unregelmäßigen meist größeren Abständen stattgefunden und ich hatte oft das Gefühl er interessiert sich nicht sonderlich für meine Arbeit. Zwar wurde dies gut durch die anderen Labormitarbeiter aufgefangen, eine stärkere Rückmeldung von seiner Instanz wäre allerdings hilfreich gewesen, und hätte mich sicher noch mehr in meiner Tätigkeit bestärkt und vielleicht auch neue Ideen zu möglichen Versuchen hervorgebracht.

Wie bereits erwähnt, habe ich das Arbeitspensum, als hoch empfunden, was zu Beginn sicherlich etwas überfordernd war. Dies lag aber nicht vordergründig an der Menge an Arbeit, die ich am Anfang zu bewältigen hatte, sondern eher an dem fehlenden Wissen sowohl die biologischen Grundlagen als auch die genutzten Methoden betreffend. So kam es häufig zu Situationen, in denen ich sehr viele Rückfragen stellen musste, oft auch mehrfach, um Konzepte zu durchdringen und anschließend die Versuche durchzuführen. Durch das Lesen vieler Publikation in dem Feld aber auch durch das Durchführen der Experimente, konnte ich diese Lücken allerdings mit der Zeit füllen und habe mich immer sicherer im Arbeitsalltag gefühlt. Nicht allein, weil weniger Probleme aufgetreten sind, sondern auch weil ich mich besser im Stande sah, die auftretenden Schwierigkeiten anzugehen und eine Lösung zu finden. Zudem hat das kooperative Arbeitsumfeld sehr dazu beigetragen, mich stets zu unterstützen, wenn ich ein Problem hatte, selbst, wenn es nur darum ging ein Reagenz zu finden.

Während des Praktikums konnte ich eine Vielzahl von Kompetenzen erwerben. Insbesondere fachlich habe ich mich enorm weiterentwickelt, sowohl was die Kenntnisse in dem spezifischen von dem Labor erforschten Bereich anbelangt, aber vor allem die Vielzahl der Labortechniken, die ich erlernen konnte, betreffend. Darüber hinaus war es zudem äußerst fruchtbar mit anderen an Forschungsprojekten zusammen zu wirken. Dadurch wurde mir aufgezeigt was für ein großer organisatorischer Aufwand hinter Forschung steckt, aber auch wie man diesen organisatorisch bewältigen. Als besonders hilfreich habe ich dabei die vielen Treffen empfunden, vor allem das wöchentliche Lab- Meeting, in dem je ein bis zwei Mitglieder des Labors ihre aktuelle Forschung vorgestellt habe. Dadurch hat man auch einen umfassenderen Überblick über die Tätigkeiten des Labors erhalten, was stets auch zu neuen produktiven Gedanken geführt hat. Zudem habe ich das Arbeiten mit einer Arbeitsorganisationsapp erlernt. Meine eigene Präsentation im Lab-Meeting konnte ich zudem dazu nutzen, meine Fähigkeiten zur Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse auszubauen. Auch im Bezug darauf wie man gut und souverän mit Rückfragen umgeht.

Fazit

Ich habe das Praktikum hauptsächlich als ausführlichen Test betrachtet, ob ich es mir vorstellen kann eine wissenschaftliche Karriere anzustreben und in diesem Bereich längerfristig zu arbeiten. Vor diesem Hintergrund hat mich das Praktikum sehr bestätigt, da es mir aufgezeigt hat, dass mir die wissenschaftliche Arbeit sowohl Spaß macht als auch, dass ich mir ihr gewachsen fühle. Die erfolgreiche Durchführung eines eignen Forschungsprojektes sowie dessen inhaltlicher Auswertung haben mich motiviert in Zukunft weiter in einem solchen Format zu arbeiten. Zudem hatte ich bereits vorher den Wunsch ein PhD Programm in den USA zu absolvieren. Auch in diesem Zusammenhang war das Praktikum ein Erfolg, da es mir verdeutlicht hat, dass es mir gelingt mich auch in einem fremden Land und dessen fremder Arbeitskultur zurechtzufinden. Da ich vorher kaum mit Neurowissenschaften in Kontakt gekommen bin, hat mir die Zeit in dem Labor zudem neue inhaltliche Perspektiven aufgezeigt. Das gleiche gilt für eine Bandbreite an Methoden, die ich erlernen konnte, und die mir ganz neue Möglichkeiten in der Forschung und für zukünftige Fragestellungen eröffnet haben. Insgesamt kann ich daher festhalten, dass mir das Praktikum sehr zugesagt hat und einen wichtigen Schritt auf meinem Weg einer angestrebten akademischen Karriere darstellt. Dies lag sowohl am spannenden Inhalt als auch an den vielen tollen Menschen, die ich während meiner Zeit dort kennenlernen durften und die mir gezeigt haben wie wertvoll ein kooperatives Arbeitsumfeld ist. Einzig die etwas nachlässige Betreuung durch den Leiter des Labors hat mir nicht gefallen, da dies mir von seiner Seite nicht den Eindruck vermittelt hat, meine Arbeit sei wertvoll für das Labor. Zudem habe ich in Kontakt mit anderen Mitarbeitern festgestellt, dass es zum Teil nicht umsetzbare Vorstellungen hatte, wie schnell bestimmte Experimente durchgeführt werden sollten. Durch die Reaktionen der anderen Mitarbeiter konnte ich dadurch aber auch einen ersten Einblick erlangen, wie man jemandem in leitender Position die persönlichen Grenzen verdeutlicht. Da Forschungsarbeit oft sehr intensiv ist, betrachte ich dies zudem als eine wertvolle Erfahrung.

Das Kennenlernen der vielen Mitarbeiter des Labors aber auch der vielen anderen Wissenschaftler am WCM, hat es mir zudem ermöglicht viele neue Kontakte zu knüpfen. Durch den Leiter des Labors kann ich zudem auf einer umfassenderes Kontaktnetzwerk zurück greifen, da er zu vielen Forschern in dem Feld persönliche Beziehungen pflegt. Für potenzielle andere Labore, in denen ich in der Zukunft arbeiten möchte, stellt dies einen entscheidenden Vorteil dar. Dazu wird auch die Publikation meiner Ergebnisse als Teil eines Artikels in einem wissenschaftlichen Magazin beitragen.

Zusammenfassend, kann ich ein Praktikum am WCM – auch speziell im Labor von Joshua Levitz – anderen Studenten definitiv empfehlen. Man sollte jedoch eine hohe Eigenmotivation mitbringen sowie die Bereitschaft schnell in Eigenverantwortung und viel zu arbeiten. Dazu gehört auch öfter Misserfolg zu akzeptieren und sich davon nicht abbringen zu lassen weiter seinem Projekt zu arbeiten. Bringt man dies mit, kann ein Praktikum dort eine wertvolle Erfahrung sein, da es die Möglichkeit bietet auf eine umfassende und sehr gut finanzierte Forschungsinfrastruktur zurückzugreifen. Dadurch ist es eine möglich umfassende Fähigkeit zu erlernen, viele Kontakte zu knüpfen und einen Einblick in das Arbeitsumfeld in einem anderen Land zu erhalten.

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