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Medizin

04. Juli 2018
Seite 1/2
Aktivierung von p53 bei unvollständiger Zellteilung

Eine Forschergruppe aus Innsbruck beschrieb erstmals, wie beschädigte Zellen nach einer unvollständigen Teilung an ihrer weiteren Vermehrung gehindert werden. Dabei wurde gezeigt, dass der Mechanismus nicht, wie bisher vermutet, durch die schadhafte Erbinformation ausgelöst wird.
Fehler bei der Zellteilung können zur Entwicklung von Krebszellen führen, weshalb die Untersuchung dieser Fehler von besonderem Interesse für die Forschung ist. Ein solcher Fehler ist eine unvollständige Zellteilung: Die Zelle bereitet die Teilung vor, die Chromosomen werden dupliziert, doch die eigentliche Teilung (Zytokinese) wird nicht vollzogen. Solche Zellen werden „tetraploid“ genannt, von „tetra“ für „vier“, weil sie im Gegensatz zu gesunden Zellen nicht zwei, sondern vier Chromosomensätze haben. Eine solche Zelle ist dabei normal lebensfähig, problematisch ist das erst bei der nächsten Zellteilung, wo die vielen Chromosomen nicht richtig auf die beiden neuen Zellen verteilt werden, da nicht nur das Erbgut in vierfacher Ausführung vorliegt, sondern sich auch die Zahl der sogenannten Zentrosomen verdoppelt hat. Bei Letzteren handelt es sich um wichtige Zellorganellen, deren Aufgabe es ist, die Chromosomen für die Teilung richtig anzuordnen. Das führt zu asymmetrischer Zellteilung und in Folge zu unterschiedlichsten Schäden im Erbgut, was Krebs auslösen kann.

Eine Forschungsgruppe um Andreas Villunger von der Medizinischen Universität Innsbruck hat nun in einem vom Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Grundlagenprojekt einen wichtigen Mechanismus klären können, wie der Körper sich vor diesem Szenario schützt, indem er beschädigte Zellen an der weiteren Teilung hindert oder in den kontrollierten Zelltod schickt.

Funktion des Tumor-unterdrückenden Proteins p53

„Wir arbeiten seit langer Zeit zum Thema Zelltod, insbesondere mit dem Tumorsupressor p53“, sagt Villunger im Gespräch mit scilog. Das Protein p53 sei von zentraler Bedeutung für die Krebsforschung: „Bei mehr als 50% aller Tumorpatienten ist es mutiert oder verloren gegangen.“ Die tumorunterdrückende Funktion ist dann beeinträchtigt. Es war bekannt, dass p53 auch in tetraploiden Zellen oder der Anhäufung von Zentrosomen aktiviert wird, um die Zellteilung zu verhindern. „Das wusste man schon sehr lange“, erklärt der Forscher, „doch man wusste nicht, wie diese Aktivierung in der Zelle ausgelöst wird.“

Villungers Gruppe untersuchte nun einen Proteinkomplex namens PIDDosome, von dem man vermutete, dass er mit p53 und Zelltod in Zusammenhang steht. Genaueres war aber nicht bekannt. Tetraploidie oder Zentrosomen waren zunächst nicht der Fokus des Projekts, doch bei den Untersuchungen zeigte sich Überraschendes: „Wir haben gesehen, dass ein bestimmtes Protein des Komplexes aktiviert wird, wenn Zellen bei der Teilung Fehler begehen und den letzten Schritt, die Zytokinese, nicht vollständig ausüben können.“ Das ist eben jenes Szenario, bei dem tetraploide Zellen mit der doppelten Chromosomen- und auch Zentrosomenzahl entstehen. Die Forschergruppe schaltete die Proteine des PIDDosome-Komplex gezielt aus. Daraufhin funktionierten die zelleigenen Korrekturmechanismen in tetraploiden Zellen nicht mehr, insbesondere die Aktivierung von p53 fehlte. Damit war gezeigt, dass hier ein direkter Zusammenhang besteht.
 
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