Bioelektrische Signale bei der Kontrolle der Morphogenese der embryonalen Stammzellen

• Antragstellerin: Dr. Nurdan Özkucur
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 208340813

Das Verständnis der Steuerungsmechanismen der Vermehrung und Bewegung von Zellen ist ein we-sentlicher Bestandteil der Bemühungen zur Prävention, Aufdeckung und Behandlung von Krebs. Die meisten der aktuellen Bemühungen konzentrieren sich auf biochemische Signalwege und Gentrans-kriptionsnetzwerke. Ergänzend dazu soll dieses Vorhaben dazu dienen, auf molekularer Ebene die epigenetische und biophysikalische Kontrolle des Zellverhaltens zu verstehen. In diesem Projekt soll über multidisziplinäre Ansätze (molekulare Genetik und in vivo Physiologie) die Rolle der Ionenflüsse als endogene Regulatoren von Zelltyp, Position und Differenzierung untersucht werden. Die Beteili-gung von Ionentransportern, H+ und K+ Strömen (und pH-Wert und Membranspannungsgradienten) bei der Ausprägung von Rechts-Links-Mustern, Rückenmark / Muskelregeneration und der Entwicklung des Auges wurde mittlerweile als neue Funktion entdeckt und charakterisiert. Tumorzellen unterscheiden sich oft von normalen Zellen in ihrem intrazellulären pH-Wert und ihrem Membranspannungspotential. Zahlreiche Daten deuten darauf hin, dass diese bioelektrischen Para-meter nicht einfach Nebenprodukte von anderen Vorgängen des house-keeping sind, sondern instru-ierende, funktionelle Signale, durch die das Verhalten der Zelle gesteuert werden kann. Eines der markantesten Beispiele dafür ist die ausgeprägte Polarität und gerichtete Bewegung von Zellen, bei-des entscheidend für Entwicklung und Gewebeumbau, in physiologischen elektrischen Feldern. In dem Vorhaben ist es vorgesehen, basierend auf dem Know-how der Manipulation und Charakterisierung von bioelektrischen Ereignissen sowie in einem gut nachvollziehbaren und zugänglichen Modell mit state-of-the-art Techniken der molekularen Genetik und Physiologie diesen neuartigen und sehr wichtigen Aspekt der Tumorbiologie weiter voran zu bringen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Michael Levin