Die Forschung im Bereich der Zellmigration nimmt eine zentrale Rolle in den Biowissenschaften ein, insbesondere angesichts ihrer Relevanz für Entwicklungen in der Medizin und der Biotechnologie. Dr. Victoria Guglielmotti, Postdoc am Lehrstuhl für Biophysik der FAU, untersucht mit ihrem Projekt die subtilen Fußabdrücke von Zellen und deren Auswirkungen auf das Zellverhalten. Diese innovative Forschungsarbeit wird durch ein European Postdoctoral Fellowship gefördert, das exzellente junge Forscher in der EU unterstützt. Guglielmotti vergleicht ihre Forschung bildlich mit dem Märchen von Hänsel und Gretel, in dem die Protagonisten Brotkrumen hinterlassen, um ihren Weg zu finden.
Ihr Ziel besteht darin, die Spuren zu entschlüsseln, die Zellen hinterlassen, und herauszufinden, wie diese Spuren die Reaktionen der Zellen beeinflussen. Ein zentrales Element ihrer Untersuchung ist die extrazelluläre Matrix (ECM), die als eine komplexe Umgebung beschrieben werden kann. Diese Matrix setzt sich aus verschiedenen Fasern zusammen, die in einer Grundsubstanz eingebettet sind. Die ECM ist nicht nur für die Verankerung der Zellen wichtig, sondern spielt auch eine entscheidende Rolle in der Gewebearchitektur und der Zelldynamik. Sie beeinflusst die Bewegungen der Zellen, die für Prozesse wie Wundheilung und Gewebereparatur unerlässlich sind.
Forschungsperspektiven und biomedizinische Anwendungen
Im Rahmen ihrer Doktorarbeit am Institut für chemische Nanosysteme der Nationalen Universität San Martin in Argentinien konnte Guglielmotti nachweisen, wie Zellen auf verschiedene Reize reagieren und die Rolle der ECM dabei. Diese Erkenntnisse haben das Potenzial, in die Entwicklung neuer biomedizinischer Technologien einfließen, beispielsweise in der Entwicklung von Sensoren zur frühzeitigen Krankheitsdiagnose. Das Forschen an der FAU betrachtet nicht nur die direkten zellulären Reaktionen, sondern auch die Wechselwirkungen zwischen dem Umbau der ECM und dem Zellverhalten.
Guglielmotti plant, die biochemischen und mechanischen Eigenschaften der von den Zellen hinterlassenen Fußabdrücke zu analysieren und deren Rolle in der Zellorganisation näher zu untersuchen. Zellmigration ist von entscheidender Bedeutung, nicht nur für die Entwicklung von Geweben, sondern auch hinsichtlich der Fortschreitung von Krankheiten, etwa bei Krebs, wo Zellen an unerwünschte Orte migrieren können. Das EU-Forschungsprojekt MATRIXASSAY befasst sich ebenfalls mit der Zellmigration und entwickelt ein Instrument zur Abschätzung ihrer Bewegungen auf Oberflächen.
Diese innovative Methode erfordert die Verwendung spezialisierter Gewebekulturen, die mit Kollagenfasern beschichtet sind, um die natürlichen Bedingungen der ECM nachzuahmen. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten dazu beitragen, ein besseres Verständnis von zellulären Prozessen sowie der möglichen therapeutischen Anwendungen zu erlangen. Das MATRIXASSAY-Projekt verdeutlicht zugleich, dass die Migration der Zellen stark von der topographischen Beschaffenheit der ECM abhängt.
Die Bedeutung des European Postdoctoral Fellowship für die wissenschaftliche Laufbahn von Guglielmotti kann nicht hoch genug eingestuft werden. Es fördert nicht nur ihre Forschung, sondern unterstützt auch ihre Entwicklung zu einer Führungspersönlichkeit sowohl in der Wissenschaft als auch in der Industrie. Ihre Arbeit wird entscheidende Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Zellmigration und der ECM liefern und könnte wegweisend für künftige biomedizinische Anwendungen sein.
