Zinātnieki atklāj Wnt signalizācijas ceļa noslēpumus Heidelbergā!

Zinātnieki atklāj Wnt signalizācijas ceļa noslēpumus Heidelbergā!

2025. gada 4. jūnijā Heidelbergas Universitātē norisinājās ieskats diskusiju raunds. Žurnālists Volfgangs Heims apsprieda ar prof. Dr. Michael Boutros un Dr. Josephine Bageritz par Wnt signalizācijas ceļa nozīmi šūnu komunikācijā. Prof. Boutros, Sadarbības pētījumu centra (SFB) 1324 pārstāvis, apsprieda šīs aizraujošās pētniecības jomas galvenos aspektus. Šis CRC ir veltīts Wnt signalizācijas ceļa mehānismiem un funkcijām, kas ir viens no būtiskiem signālu pārraides ceļiem bioloģijā, kas ir svarīgs daudziem attīstības procesiem.

Pētījuma pamattēmas ir molekulārā bāze un kurjervielu apmaiņa starp šūnām. Īpaši Wnt proteīniem ir galvenā loma embriju attīstībā, augšanā, cilmes šūnu homeostāzē un šūnu diferenciācijā. Profesors Boutros uzsvēra, ka traucējumi šajā signalizācijas tīklā ir saistīti ar tādām nopietnām slimībām kā vēzis. Pētījuma mērķis ir padziļināt mūsu izpratni par Wnt signalizācijas ceļiem veselos organismos un izpētīt traucētas signālu pārraides sekas.

Wnt signalizācijas ceļa struktūra un funkcija

Wnt signalizācijas ceļš sastāv no sarežģīta mijiedarbības tīkla. Neaktīvās šūnās proteīns beta-katenīns ir atrodams tā sauktajā "iznīcināšanas kompleksā". Tas ietver tādus svarīgus komponentus kā Axin, GSK3B un audzēja supresora proteīnu APC. Šajā stāvoklī beta-katenīns tiek nepārtraukti sadalīts. Tomēr, kad Wnt saistās ar receptoru “Frizzled” un koreceptoru “LRP”, tiek aktivizēts proteīns “Dishevelled”. Tas kavē beta-katenīna sadalīšanos, kas izraisa olbaltumvielu uzkrāšanos, kas pēc tam nonāk šūnas kodolā.

Kodolā beta-katenīns mijiedarbojas ar transkripcijas faktoriem, izraisot specifisku gēnu, piemēram, ciklīna D1 un MYC, aktivāciju. Šie gēni ir centrālie šūnu proliferācijas regulatori, un tāpēc tiem ir izšķiroša nozīme augšanā un attīstībā. Wnt signalizācijas ceļa nozīme ir acīmredzama arī audzēju attīstībā saistībā ar iesaistīto gēnu, piemēram, APC gēna, mutācijām. Mutācijas APC gēnā parasti novēro dažu vēža veidu gadījumā un veicina Wnt signalizācijas ceļa disregulāciju un nekontrolētu šūnu dalīšanos.

Starpdisciplinārā komanda un pētījuma rezultāti

Zinātnieki no dažādām disciplīnām strādā kopā ar SFB 1324, tostarp šūnu bioloģiju, strukturālo bioloģiju, molekulāro bioloģiju, fiziku, matemātiku un medicīnu. Šī starpdisciplinārā pieeja ļauj vispusīgi izpētīt sarežģītos šūnu komunikācijas mehānismus. Prof. Boutros, kurš ir arī Heidelbergas Medicīnas fakultātes dekāns, uzsvēra šī pētījuma nozīmīgumu indivīdu veselībai un terapeitisko pieeju attīstībai.

Dr. Josephine Bageritz, Heidelbergas Universitātes Organismu pētījumu centra pētniecības grupas vadītāja un SFB valdes locekle, piebilda, ka sērija “Izdzīvošanas stratēģijas” aptver dažādas dzīvības zinātnes tēmas, sākot no smadzeņu audzējiem līdz sirds un ādas slimībām līdz hroniskām sāpēm. Šīs tēmas izriet no signālu pārraides fundamentālo jautājumu izskatīšanas, kas ir ļoti svarīgi daudzos bioloģiskos procesos.

Filmu ieguldījumi diskusijās un pētījumu rezultāti pieejami RNF programmā un portālā heiONLINE, kas sasniedz plašu ieinteresēto skatītāju auditoriju. Pētījumi par Wnt signalizācijas ceļu skaidri parāda, cik svarīgi ir komunikatīvie procesi starp šūnām un kāds potenciāls slēpjas fundamentālajos biomedicīnas pētījumos.