Eine Pionierin der Blutplättchen: Kellie Machlus

Teil einer fortlaufenden Serie über Forscher am Boston Children's Hospital.

Blutplättchen sind die Verbände unseres Blutes und bilden Gerinnsel, wenn wir eine Verletzung erleiden. Über ihre Herstellung ist jedoch wenig bekannt, und es gibt keine Medikamente, die ihre Produktion sofort und direkt auslösen können. Kellie Machlus, PhD, (@theclotthickens), Forscherin am Boston Children's Hospital, konnte das zunächst nicht glauben.

„Es ist verrückt, dass wir nichts tun können, um die Thrombozytenzahl akut zu erhöhen“, sagt sie. „Man muss sich buchstäblich Blutplättchen von einer anderen Person holen.“

Machlus, 38, ist ein Pionier auf diesem mysteriösen, wenig erforschten Gebiet der Biologie. Sie hofft, Menschen, die Blutplättchen verloren haben oder an einer Blutkrankheit leiden und nicht genug produzieren können, bessere Möglichkeiten bieten zu können.

Machlus, der gerade als Doktorand die Blutgerinnungsbiochemie studiert hatte, ließ sich von einem Konferenzvortrag von Joseph Italiano, PhD, im Vascular Biology Program der Boston Children's inspirieren.

„Joe hat diese wunderschönen Videos von der Geburt von Blutplättchen gezeigt“, sagt Machlus. „Ich dachte: ‚Das will ich.‘“

Sie kam in Italianos Labor und er gab ihr einen Überblick darüber, wie Zellen, sogenannte Megakaryozyten, Blutplättchen bilden. Sie fragte, was den Prozess auslöst. Seine Antwort: „Wir haben keine Ahnung.“

Machlus beschloss, es herauszufinden. „Diese völlige Abwesenheit von Wissen war für mich so verlockend.“

Sie erfuhr bald, dass viele Unternehmen versucht hatten, Blutplättchen herzustellen – und dabei scheiterten. Wissenschaftler haben Megakaryozyten aus Stammzellen hergestellt, konnten diese jedoch nicht dazu bringen, Blutplättchen zu bilden.

Machlus eröffnete 2020 ihr eigenes Labor und beschloss, entzündliche Erkrankungen wie Kolitis und Lupus zu untersuchen, die auf natürliche Weise die Blutplättchenzahl erhöhen.

„Meine Idee ist, vom Körper zu lernen“, sagt sie. „Wir betrachten Situationen, in denen die Blutplättchen zunehmen, aus einer verkleinerten Perspektive und versuchen herauszufinden, was vor sich geht.“

Bei der Untersuchung eines Mausmodells für Kolitis stellte Machlus fest, dass Entzündungen Blutplättchen dazu veranlassen, einen Faktor namens CCL5 zu produzieren, der Megakaryozyten zur Bildung von Blutplättchen anregt. Sie fand außerdem heraus, dass Blutplättchen während einer Entzündung kleine Bläschen, sogenannte Vesikel, in das Knochenmark aussenden, was die Produktion von Megakaryozyten und indirekt auch von Blutplättchen anregt.

Es sind verrückte Zellen, das hat mich angezogen. Alles, was man über sie erfährt, ist neu und interessant.“

Machlus und ihre Kollegen stellen auch ihre eigenen Megakaryozyten aus Spenderknochenmark her und beobachten dann, wie einige von ihnen Blutplättchen bilden. Megakaryozyten sind aufgrund ihrer ungewöhnlichen Biologie schwierig zu untersuchen – sie können bis zu 32 Chromosomensätze aufweisen.

„Das sind verrückte Zellen, das hat mich angezogen“, sagt Machlus. „Alles, was man über sie erfährt, ist neu und interessant.“

Um die Bildung von Blutplättchen besser zu verstehen, hat Machlus einen spannenden Schritt unternommen und dabei geholfen, die allerersten Knochenmark-„Organoide“ zu erschaffen.

Die dreidimensionalen, gummibärchengroßen Organoide ahmen die Biologie des Knochenmarks nach, einschließlich des Stützgewebes und der angrenzenden Blutgefäße. Das Team kann sie Chemikalien wie CCL5 oder sogar Plasma von einem Patienten mit Kolitis aussetzen, um zu sehen, ob die Blutplättchenproduktion zunimmt.

„Ich denke, das wird das Feld sprengen“, sagt Machlus. „Wir können anfangen, neue und spannende Fragen zu stellen.“

Eine weitere aktuelle Studie untersuchte, wie sich die Ernährung auf die Blutplättchenproduktion auswirkt – mit faszinierenden Ergebnissen.

Abgesehen von ihrer bahnbrechenden Wissenschaft ist Machlus für ihre Leidenschaft für die Betreuung, den Aufbau von Wissenschaftlergemeinschaften und die Bindung von Frauen in der Wissenschaft, einschließlich ihrer Auszubildenden, bekannt.

„Was die nächste Generation tut, ist so wichtig“, sagt sie. „Ich habe mein gesamtes Labor zu einer Konferenz mitgebracht und es war das beste Gefühl.“

Zu Beginn der COVID-19-Pandemie wurden Konferenzen abgesagt und die Forschung kam zum Erliegen. Machlus wurde aktiv und schuf Blood and Bone, eine virtuelle Seminarreihe.

„Ich habe eine Google-Tabelle erstellt, sie auf Twitter gepostet und 50 Personen per E-Mail gebeten, es weiterzuverbreiten“, erzählt sie. „Letztendlich hatten wir mehr als 200 Wissenschaftler zu Gast, die Seminare hielten. Menschen zu verbinden ist eine meiner größten Freuden im Leben.“

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