Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vom Formelwerk zur sichtbaren Veränderung bei Leberkrebs

16.05.2008
Mit systembiologischen Methoden untersucht CancerSys die molekular- und zellbiologischen Prozesse bei der Entstehung von Tumoren der Leber

Mit der positiven Beurteilung durch ein Expertengremium der Europäischen Union wurden die Weichen gestellt für den neuen Forschungsverbund CancerSys. Das Konsortium widmet sich der systembiologischen Untersuchung von Leberkrebs und soll voraussichtlich Anfang 2009 seine Arbeit aufnehmen. CancerSys basiert auf der Grundlage von HepatoSys, dem 2004 gegründeten Systembiologie-Netzwerk zur Erforschung der Leberzelle, und weitet dessen Arbeit auf eine internationale Ebene der Zusammenarbeit aus.

Systembiologie ist ein junger Wissenschaftszweig mit dem Ziel, die Prozesse des Lebens als Gesamtbild zu erfassen. Sie bezieht dazu sämtliche Ebenen ein - vom Genom über das Proteom und die Organisation der Zellorganellen bis hin zur kompletten Zelle oder gar einem vollständigen Organismus - und berücksichtigt das dynamische Zusammenspiel der beteiligten Komponenten. Um diesem hohen Anspruch gerecht zu werden, verknüpft sie quantitative Methoden aus der Molekularbiologie mit dem Wissen aus Mathematik, Informatik und Systemwissenschaften.

Als erstes großes und interdisziplinär arbeitendes Netzwerk dieser Wissenschaftsdisziplin in Deutschland ging im Jahr 2004 das HepatoSys-Konsortium an den Start. Seither widmen sich mehr als 40 Arbeitsgruppen aus der gesamten Bundesrepublik der Erforschung der molekular- und zellbiologischen Vorgänge in der Leberzelle, fachlich Hepatozyt. "In den letzten Jahren haben wir die Grundlagen geschaffen für die systembiologische Erforschung von Hepatozyten", sagt CancerSys-Koordinator Prof. Dr. Jan G. Hengstler von der Universität Dortmund. So wurden Computermodelle für die Simulation von Signalübertragungswegen in der Leberzelle entwickelt sowie standardisierte Zellkulturbedingungen und gemeinsame Arbeitsvorschriften, die eine quantitative Analyse der Vorgänge in der Zelle und eine fachübergreifende Zusammenarbeit erst möglich machen. "Auf dieser Basis können wir uns nun spezielleren Fragestellungen widmen wie den Vorgängen bei der Entstehung von Leberkrebs", erklärt der Mediziner, der als Koordinator der Plattform Zellbiologie auch im HepatoSys-Verbund eine tragende Rolle einnimmt.

... mehr zu:
»Leberkrebs »Leberzelle »Signalweg

CancerSys hat insbesondere zwei Signalwege im Visier, von denen bereits bekannt ist, dass sie - laufen sie aus dem Ruder - eine Rolle bei der Krebsentstehung spielen. Es handelt sich dabei um die so genannten beta-catenin- und ras-Signalwege. Beide steuern die Vermehrung (Proliferation) von Leberzellen und beeinflussen deren Genaktivität. Dabei ist der beta-catenin-Weg vor allem im Zentrum des Leberlappens von Bedeutung, während die ras-vermittelten Signale im periportalen Bereich dominieren, also in der Nähe der Pfortader, durch die das Blut in die Leber eintritt.

Ziel des CancerSys-Konsortium ist es, dynamische Modelle dieser beiden Signalwege und ihrer Interaktion zu erstellen und in eine dreidimensionale Simulation der Leber zu integrieren. "Auf Basis quantitativer molekular- und zellbiologischer Untersuchungen erstellen wir mathematische Modelle und schlagen dann die Brücke von diesem Formelwerk zu den sichtbaren Veränderungen, die das Krebsgeschehen in der Leber bewirkt", erläutert Hengstler das Forschungsziel. Mit dieser bislang einzigartigen methodischen Herangehensweise, lässt sich sehr anschaulich nachvollziehen, welche Konsequenzen eine Veränderung - etwa durch Genmutationen, Viruserkrankungen oder Giftstoffe wie Alkohol und bestimmte Medikamente - in den vernetzten Signalwegen nach sich zieht und so zur Krebsentstehung beitragen kann. Erste eindrucksvolle Simulationen sind unter http://inria.livertumor.hoehme.com zu sehen.

Das Forschungsvorhaben des CancerSys-Netzwerkes wurde vom Expertengremium der europäischen Union mit der bestmöglichen Punktzahl bewertet und geht voraussichtlich Anfang 2009 an den Start. Mit von der Partie sind zunächst neun Projektpartner mit ihren Arbeitsgruppen, von denen vier experimentell arbeiten, vier theoretisch und eine weitere sich mit beiden Bereichen beschäftigt. Die beteiligten Forscherteams gehen zu einem großen Teil aus dem HepatoSys-Konsortium sowie anderen deutschen systembiologischen Verbänden hervor. Darüber hinaus sind internationale Gruppen aus Europa und den USA beteiligt. "Wir versprechen uns von dem neuen Netzwerk nicht nur inhaltlich - also für das Verständnis von Leberkrebs - einen großen Fortschritt", sagt Hengstler. "Vielmehr bedeutet CancerSys auch eine Ausweitung und eine bessere Sichtbarkeit der systembiologischen Forschung Deutschlands, insbesondere der von HepatoSys, auf internationaler Ebene." So wird durch die Aktivitäten von CancerSys auch der Forschungsstandort Deutschland gestärkt.

Dr. Ute Heisner | idw
Weitere Informationen:
http://inria.livertumor.hoehme.com
http://www.sbmc08.de/08/pcm.aspx

Weitere Berichte zu: Leberkrebs Leberzelle Signalweg

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics