Am 4. Juni 2025 fand eine aufschlussreiche Gesprächsrunde an der Universität Heidelberg statt. Journalist Wolfgang Heim diskutierte mit Prof. Dr. Michael Boutros und Dr. Josephine Bageritz über die Bedeutung des Wnt-Signalwegs in der Zellkommunikation. Prof. Boutros, der Sprecher des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1324, brachte die zentralen Aspekte dieser faszinierenden Forschungsrichtung zur Sprache. Dieser SFB widmet sich den Mechanismen und Funktionen des Wnt-Signalwegs, einem der essentiellen Signaltransduktionswege in der Biologie, der für zahlreiche Entwicklungsprozesse von Bedeutung ist.
Die Kernthemen der Forschung sind die molekularen Grundlagen und der Austausch von Botenstoffen zwischen den Zellen. Besonders Wnt-Proteine spielen eine zentrale Rolle in der Embryonalentwicklung, dem Wachstum, der Homöostase von Stammzellen und in der Zelldifferenzierung. Prof. Boutros betonte, dass Störungen in diesem Signalnetzwerk mit schweren Erkrankungen wie Krebs assoziiert sind. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, das Verständnis der Wnt-Signalwege in gesunden Organismen zu vertiefen und die Konsequenzen gestörter Signalübertragungen zu ergründen.
Aufbau und Funktion des Wnt-Signalwegs
Der Wnt-Signalweg besteht aus einem komplexen Netzwerk von Interaktionen. In inaktiven Zellen befindet sich das Protein beta-Catenin in einem sogenannten „destruction-Komplex“. Dieser umfasst wichtige Komponenten wie Axin, GSK3B und das Tumorsuppressor-Protein APC. In diesem Zustand wird beta-Catenin kontinuierlich abgebaut. Wenn jedoch Wnt an den Rezeptor „Frizzled“ und den Co-Rezeptor „LRP“ bindet, wird das Protein „Dishevelled“ aktiviert. Dadurch wird der Abbau von beta-Catenin gehemmt, was zu einer Anreicherung des Proteins führt, das dann in den Zellkern gelangt.
Im Zellkern interagiert beta-Catenin mit Transkriptionsfaktoren, was zur Aktivierung spezifischer Gene wie Cyclin D1 und MYC führt. Diese Gene sind zentrale Regulatoren der Zellproliferation und somit entscheidend für Wachstum und Entwicklung. Die Bedeutung des Wnt-Signalwegs wird auch durch die Entstehung von Tumoren in Zusammenhang mit Mutationen in den beteiligten Genen, wie dem APC-Gen, deutlich. Mutationen im APC-Gen sind häufig bei bestimmten Krebsarten zu beobachten und tragen zur Dysregulation des Wnt-Signalwegs und zur unkontrollierten Zellteilung bei.
Das interdisziplinäre Team und die Forschungsergebnisse
Im SFB 1324 arbeiten Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen zusammen, darunter Zellbiologie, Strukturbiologie, Molekularbiologie, Physik, Mathematik und Medizin. Diese interdisziplinäre Herangehensweise ermöglicht es, die komplexen Mechanismen der Zellkommunikation umfassend zu erforschen. Prof. Boutros, der auch Dekan der Medizinischen Fakultät Heidelberg ist, unterstrich die Relevanz dieser Forschung für die Gesundheit von Individuen und für die Entwicklung therapeutischer Ansätze.
Dr. Josephine Bageritz, Forschungsgruppenleiterin am Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg und Mitglied des SFB-Vorstands, ergänzte, dass in der Reihe „Überlebensstrategien“ verschiedene lebenswissenschaftliche Themen behandelt werden, die von Gehirntumoren über Herz- und Hauterkrankungen bis hin zu chronischen Schmerzen reichen. Diese Themen entstehen aus der Auseinandersetzung mit grundlegenden Fragen der Signalübertragung, die in vielen biologischen Prozessen von zentraler Bedeutung sind.
Filmbeiträge zu den Diskussionen und Forschungsergebnissen sind im RNF-Programm sowie auf dem Portal heiONLINE verfügbar, was ein breites Publikum an interessierten Zuschauern erreicht. Die Forschung am Wnt-Signalweg zeigt deutlich, wie wichtig die kommunikativen Prozesse zwischen Zellen sind und welches Potenzial in der grundlegenden biomedizinischen Forschung steckt.
