Zelluläre Signalnetzwerke

Leitung:		Prof. Dr. Reinhold Schäfer
Institut:		Institut für Pathologie, Charité Universitätsmedizin Berlin
Homepage:		www.charite.de/ch/patho//

Das Teilprojekt 7 bietet die zellbiologische Ergänzung zu der breit angelegten Suche nach Krebsgenen mit Hilfe von Mutationsanalysen und Wechselwirkungen von Proteinen und zur mathematischen Modellierung komplexer Prozesse in der Tumorzelle. Dabei wird die biologische Funktion krebsfördernder Gene (Onkogene) und krebshemmender Gene (Tumorsuppressorgene) in geeigneten Zellkulturmodellen untersucht. Typischerweise wird ein Kandidaten-Onkogen, welches beispielsweise durch seine häufige Mutation und/oder Expression in Krebszellen entdeckt wurde, mit Hilfe von Genübertragungstechniken (Transfektion) in eine phänotypisch normale Vorläuferzelle eingeschleust und sein Produkt darin künstlich stark vermehrt. Ob dieses Gen tatsächlich onkogene Eigenschaften hat, wird an der zellulären Transformation deutlich, welche sich durch ein beschleunigtes Wachstum erkennen läßt, durch erhöhte Beweglichkeit in der Zellkulturschale oder durch das sogenannte ankerunabhängige Wachstum, eine Eigenschaft, die das Tumorwachstum im Organismus widerspiegelt. Darüber hinaus wird untersucht, inwieweit die Aktivität des übertragenen Proteins das intrazelluläre Netzwerk von Signalprozessen stört, welches die Kommunikation zwischen externen Substanzen (z. B. Wachstumsfaktoren, Hormonen) und der intrazellulären Schaltzentrale regelt. Ein Tumorsuppressorgen wird in einem sehr ähnlichen funktionellen Ansatz untersucht. Zu den erwarteten Eigenschaften zählen jedoch Wachstumshemmung, Zelltod sowie der Verlust der Beweglichkeit und Ankerunabhängigkeit. In manchen Fällen ist es auch angezeigt, die Aktivität eines Tumorsuppressorgens im direkten Vergleich mit einem Onkogen zu testen, in dem beide Faktoren in normale Zellen eingeschleust werden und die Auswirkung auf das Wachstum bestimmt wird. Als Alternative zu den genannten Gentransferversuchen dient eine seit mehreren Jahren bereits weit verbreitete Technik, die auf der sogenannten RNA Interferenz beruht. Dieser ursprünglich in niederen Organismen und Pflanzen entdeckte Mechanismus der Genregulation erlaubt es, in der Zellkultur und zum Teil auch im Organismus jedes beliebige Gen abzuschalten und die Auswirkung dieser Blockade auf das gesamte System der Zellen zu verfolgen. Insgesamt wird erwartet, dass man zukünftig die Rolle schon bekannter Faktoren im Netzwerk der Krebszelle auf Ebene des gesamten Systems besser versteht sowie zu eine umfassenden Katalogisierung aller veränderten Faktoren beiträgt.



Weiterer relevanter Internet-Link:
The Mutanom project