Vědci odhalují tajemství signální dráhy Wnt v Heidelbergu!

Vědci odhalují tajemství signální dráhy Wnt v Heidelbergu!

4. června 2025 se na univerzitě v Heidelbergu uskutečnilo zasvěcené kolo diskusí. Novinář Wolfgang Heim diskutoval s Prof. Dr. Michaelem Boutrosem a Dr. Josephine Bageritzovou o důležitosti signální dráhy Wnt v buněčné komunikaci. Prof. Boutros, mluvčí Collaborative Research Center (SFB) 1324, hovořil o ústředních aspektech této fascinující oblasti výzkumu. Tento CRC je věnován mechanismům a funkcím signální dráhy Wnt, jedné ze základních drah přenosu signálu v biologii, která je důležitá pro řadu vývojových procesů.

Stěžejními tématy výzkumu jsou molekulární základy a výměna messengerových látek mezi buňkami. Zejména proteiny Wnt hrají ústřední roli v embryonálním vývoji, růstu, homeostáze kmenových buněk a buněčné diferenciaci. Prof. Boutros zdůraznil, že poruchy v této signální síti jsou spojeny s vážnými nemocemi, jako je rakovina. Cílem výzkumu je prohloubit naše chápání signálních drah Wnt u zdravých organismů a prozkoumat důsledky narušeného přenosu signálu.

Struktura a funkce signální dráhy Wnt

Signální dráha Wnt se skládá z komplexní sítě interakcí. V neaktivních buňkách se protein beta-catenin nachází v takzvaném „destrukčním komplexu“. To zahrnuje důležité složky, jako je Axin, GSK3B a tumor supresorový protein APC. V tomto stavu je beta-catenin nepřetržitě odbouráván. Když se však Wnt naváže na receptor „Frizzled“ a koreceptor „LRP“, aktivuje se protein „Dishevelled“. To inhibuje rozklad beta-kateninu, což vede k akumulaci proteinu, který pak vstupuje do buněčného jádra.

V jádře beta-catenin interaguje s transkripčními faktory, což vede k aktivaci specifických genů, jako je cyklin D1 a MYC. Tyto geny jsou centrálními regulátory buněčné proliferace, a proto jsou klíčové pro růst a vývoj. Význam signální dráhy Wnt je patrný i při vzniku nádorů v souvislosti s mutacemi v příslušných genech, jako je gen APC. Mutace v genu APC jsou běžně pozorovány u určitých typů rakoviny a přispívají k dysregulaci signální dráhy Wnt a nekontrolovanému buněčnému dělení.

Interdisciplinární tým a výsledky výzkumu

V SFB 1324 spolupracují vědci z různých oborů, včetně buněčné biologie, strukturní biologie, molekulární biologie, fyziky, matematiky a medicíny. Tento interdisciplinární přístup umožňuje komplexně zkoumat složité mechanismy buněčné komunikace. Prof. Boutros, který je zároveň děkanem heidelberské lékařské fakulty, zdůraznil význam tohoto výzkumu pro zdraví jednotlivců a pro rozvoj terapeutických přístupů.

Dr. Josephine Bageritz, vedoucí výzkumné skupiny v Centru pro organická studia na univerzitě v Heidelbergu a členka správní rady SFB, dodala, že série „Strategie přežití“ pokrývá různá témata biologických věd, od nádorů mozku přes srdeční a kožní onemocnění až po chronickou bolest. Tato témata vycházejí ze zkoumání základních otázek přenosu signálu, které mají ústřední význam v mnoha biologických procesech.

Filmové příspěvky do diskusí a výsledky výzkumu jsou k dispozici v programu RNF a na portálu heiONLINE, který oslovuje široké publikum zainteresovaných diváků. Výzkum signální dráhy Wnt jasně ukazuje, jak důležité jsou komunikační procesy mezi buňkami a jaký potenciál se skrývá v základním biomedicínském výzkumu.