Naukowcy odkrywają tajemnice szlaku sygnałowego Wnt w Heidelbergu!

Naukowcy odkrywają tajemnice szlaku sygnałowego Wnt w Heidelbergu!

4 czerwca 2025 r. na Uniwersytecie w Heidelbergu odbyła się wnikliwa runda dyskusji. Dziennikarz Wolfgang Heim rozmawiał z profesorem dr Michaelem Boutrosem i dr Josephine Bageritz na temat znaczenia szlaku sygnalizacyjnego Wnt w komunikacji komórkowej. Prof. Boutros, rzecznik Collaborative Research Center (SFB) 1324, omówił główne aspekty tej fascynującej dziedziny badań. To CRC jest poświęcone mechanizmom i funkcjom szlaku sygnalizacyjnego Wnt, jednego z podstawowych szlaków przekazywania sygnału w biologii, ważnego dla wielu procesów rozwojowych.

Głównymi tematami badań są podstawy molekularne i wymiana substancji przekaźnikowych między komórkami. W szczególności białka Wnt odgrywają kluczową rolę w rozwoju embrionalnym, wzroście, homeostazie komórek macierzystych i różnicowaniu komórek. Prof. Boutros podkreślił, że zakłócenia w tej sieci sygnalizacyjnej są powiązane z poważnymi chorobami, takimi jak nowotwór. Celem badań jest pogłębienie wiedzy na temat szlaków sygnałowych Wnt w zdrowych organizmach oraz poznanie konsekwencji zakłóconej transmisji sygnału.

Struktura i funkcja szlaku sygnalizacyjnego Wnt

Szlak sygnalizacyjny Wnt składa się ze złożonej sieci interakcji. W nieaktywnych komórkach białko beta-katenina występuje w tak zwanym „kompleksie destrukcyjnym”. Obejmuje to ważne składniki, takie jak Axin, GSK3B i białko supresorowe nowotworu APC. W tym stanie beta-katenina ulega ciągłemu rozkładowi. Jednakże, gdy Wnt wiąże się z receptorem „Frizzled” i koreceptorem „LRP”, aktywowane jest białko „Dishevelled”. Hamuje to rozkład beta-kateniny, co prowadzi do akumulacji białka, które następnie przedostaje się do jądra komórkowego.

W jądrze beta-katenina oddziałuje z czynnikami transkrypcyjnymi, prowadząc do aktywacji określonych genów, takich jak cyklina D1 i MYC. Geny te są głównymi regulatorami proliferacji komórek i dlatego są kluczowe dla wzrostu i rozwoju. Znaczenie szlaku sygnałowego Wnt jest również oczywiste w rozwoju nowotworów w związku z mutacjami w zaangażowanych genach, takich jak gen APC. Mutacje w genie APC są powszechnie obserwowane w niektórych typach nowotworów i przyczyniają się do rozregulowania szlaku sygnałowego Wnt i niekontrolowanego podziału komórek.

Zespół interdyscyplinarny i wyniki badań

W SFB 1324 współpracują naukowcy z różnych dziedzin, m.in. biologii komórki, biologii strukturalnej, biologii molekularnej, fizyki, matematyki i medycyny. To interdyscyplinarne podejście umożliwia kompleksowe badanie złożonych mechanizmów komunikacji komórkowej. Prof. Boutros, który jest także dziekanem Wydziału Lekarskiego w Heidelbergu, podkreślił znaczenie tych badań dla zdrowia jednostek i rozwoju podejść terapeutycznych.

Dr Josephine Bageritz, liderka grupy badawczej w Centrum Studiów Organizmów na Uniwersytecie w Heidelbergu i członkini zarządu SFB, dodała, że ​​seria „Strategie przetrwania” obejmuje różne tematy z zakresu nauk przyrodniczych, od nowotworów mózgu, przez choroby serca i skóry, po przewlekły ból. Tematy te wynikają z badania podstawowych zagadnień transmisji sygnału, które mają kluczowe znaczenie w wielu procesach biologicznych.

Filmowe wkłady do dyskusji oraz wyniki badań dostępne są w programie RNF oraz na portalu heiONLINE, który dociera do szerokiego grona zainteresowanych widzów. Badania nad szlakiem sygnałowym Wnt wyraźnie pokazują, jak ważne są procesy komunikacyjne między komórkami i jaki potencjał drzemie w podstawowych badaniach biomedycznych.