Fachthema

Wie der Stoffwechsel im Zellkern (Krebs-)Gene kontrolliert

Jatros, 26.12.2017

Autor:
Redaktion
Quelle:
Pressemeldung CeMM, 28.11.2017

Onkologie

Welchen Einfluss hat der Stoffwechsel auf die Gene? Und wie wirkt sich die Verteilung von Stoffwechselmolekülen im Zellkern auf die Entstehung von Krebs aus? Um diese Kernfragen zu beantworten, erhielt Stefan Kubicek vom CeMM einen ERC Grant.

Das Wissen um die Genexpression ist in den letzten Jahrzehnten enorm angewachsen. So konnte die Erforschung der Epigenetik etwa zeigen, dass eine große Vielfalt an Biomolekülen im Zellkern auf ganz bestimmte Bereiche des Erbguts verteilt ist und damit zur Genregulierung und Identität der Zelle beiträgt. Von niedermolekularen Metaboliten nahm man dagegen bisher an, dass sie gleichmäßig und passiv im Zellkern verteilt werden und keine direkte Rolle bei der Genexpression spielen. Dieser Annahme widerspricht Stefan Kubicek, Forschungsgruppenleiter am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften: Basierend auf vorläufigen Ergebnissen aus seinem Labor stellte er die Hypothese auf, dass niedermolekulare Metaboliten sich ebenfalls in ganz bestimmten Regionen des Zellkerns anreichern und einen entscheidenden Beitrag zur Regulierung der Genexpression leisten – aber auch bei Krebserkrankungen eine Rolle spielen. Um zu erforschen, ob diese Hypothese zutrifft, wurden Stefan Kubicek nun 2 Millionen Euro Förderung in Form eines ERC Consolidator Grants des Europäischen Forschungsrates zugesprochen. Experimentell gliedert sich Kubiceks Projekt „Chromabolism“ in vier Teile. Zunächst wird der Kern von speziellen Leukämiezellen kartiert: Alle Stoffwechselenzyme, die an Chromatin gebunden sind, sowie die dazugehörigen Metaboliten sollen erfasst und gemessen und die dafür nötige Technologie entwickelt werden. Dann werden Methoden entworfen, mit denen die molekularen Verhältnisse im Kern gezielt gestört werden können. Basierend auf den so gewonnenen Daten sollen Modelle geschaffen werden, die den Einfluss von niedermolekularen Metaboliten auf die Entstehung und Vermehrung von Krebszellen vorhersagen können. Schließlich sollen Wirkstoffe gefunden werden, die in die Stoffwechselprozesse im Kern von Krebszellen eingreifen können. „Mein ERCProjekt ‚Chromabolism‘ basiert auf der Hypothese, dass Stoffwechselprozesse auch im Zellkern stattfinden und dort die Aktivität der Gene und die Eigenschaften der Zelle beeinflussen. Wir entwickeln Technologien, um die Verteilung von kleinen Stoffwechselmolekülen im Zellkern zu messen und zu verändern und so langfristig neue potenzielle Ansatzpunkte zur Behandlung von Blutkrebs zu identifizieren“, fasst Stefan Kubicek sein Projekt zusammen.