Neue Messmethode für invasive Tumorzellen

Dr. Angelika Haußer vom Institut für Zellbiologie und Immunologie der Uni Stuttgart entwickelt gemeinsam mit Dr. Claudia Pacholski vom Stuttgarter Max-Planck-Institut (MPI) für Metallforschung eine neue Methode, mit der dieser Abbauprozess und damit die potentielle Ausbreitung von Tumorzellen schnell und einfach erfasst werden kann.

Das Forschungsprojekt mit dem Namen „Protein kinase D-regulated extracellular matrix degradation monitored by an optical biosensor“ wurde zum 1. Juni in das Akademie-Kolleg „Wissenschaftlicher Nachwuchs“ (WIN-Kolleg) der Heidelberger Akademie der Wissenschaften aufgenommen und wird in den nächsten drei Jahren mit insgesamt 266.000 Euro gefördert.

Unter der Migration von Zellen versteht man die aktive Fortbewegung einzelner Zellen oder Zellverbände in einem Organismus. Zellmigration ist daher wesentlich für physiologische Prozesse wie zum Beispiel bei der Wundheilung oder bei der Reaktion des Immunsystems auf fremde Substanzen. Sie ist aber auch eine Schlüsseleigenschaft von Tumorzellen. Diese können aus dem Primärtumor-gewebe ausbrechen und im weiteren Verlauf verschiedene zelluläre und strukturelle Barrieren durchdringen. Diese sogenannte Invasion von Tumorzellen stellt einen komplexen Vorgang dar, in dem der kontrollierte lokale Abbau (Proteolyse) der extrazellulären Matrix durch diese Zellen eine entscheidende Rolle spielt.

Die Aufklärung der Signalwege und Proteine, die diese zellulären Vorgänge steuern, ist ein wichtiger Beitrag zum Verständnis dieses Prozesses. Um den Abbau der extrazellulären Matrix und damit das invasive Potential von Tumorzellen schnell und einfach zu erfassen, bietet sich der Einsatz eines optischen Biosensors an. Ein Biosensor besteht aus einer empfindlichen Schicht, die zum Beispiel aus Rezeptormolekülen oder einem durch eine enzymatische Reaktion zersetzbaren Substrat aufgebaut sein kann. Das Gegenstück ist ein so genannter Transducer, der den in der sensitiven Schicht erhaltenen Effekt in ein messbares Signal umwandelt.

Als sensitive Schicht soll extrazelluläre Matrix wie zum Beispiel Gelatine eingesetzt werden. Der Transducer besteht aus einer Goldschicht, die Änderungen des Brechungsindexes bis zu einer Tiefe von einigen 100 Nanometern an der Grenzfläche von Metall und Flüssigkeit erfassen kann. Der lokale Abbau der extrazellulären Matrix durch Tumorzellen soll mit diesem Biosensor in Echtzeit aufgespürt werden. Unter Verwendung der neuen Methodik untersuchen die Stuttgarter Wissenschaftlerinnen zudem die Signalwege und die molekularen Mechanismen, die den invasiven Prozess steuern. Im Besonderen soll dabei die Rolle der Enzymfamilie Proteinkinase D detailliert aufgeklärt werden.

Dr. Angelika Haußer wurde 1972 in Stuttgart geboren und ist seit 2003 wissen-schaftliche Mitarbeiterin am Institut für Zellbiologie und Immunologie der Uni Stuttgart. Von 2002 bis 2004 gehörte sie dem Eliteförderprogramm für Post-doktoranden der Landesstiftung Baden-Württemberg an. Dr. Claudia Pacholski wurde 1973 in Hoya (Weser) geboren und ist seit 2007 am MPI für Metallforschung als wissenschaftliche Mitarbeiterin beschäftigt.

Weitere Informationen bei Dr. Angelika Haußer, Tel. 0711/685-66995, e-mail angelika.hausser@izi.uni-stuttgart.de sowie bei Dr. Claudia Pacholski,

Tel. 0711/689-3620, e-mail Pacholski@mf.mpg.de