Vedci odhaľujú tajomstvá signálnej dráhy Wnt v Heidelbergu!

Vedci odhaľujú tajomstvá signálnej dráhy Wnt v Heidelbergu!

4. júna 2025 sa na univerzite v Heidelbergu uskutočnilo zasvätené kolo diskusií. Novinár Wolfgang Heim diskutoval s Prof. Dr. Michaelom Boutrosom a Dr. Josephine Bageritz o význame Wnt signálnej dráhy v bunkovej komunikácii. Prof. Boutros, hovorca Collaborative Research Center (SFB) 1324, diskutoval o ústredných aspektoch tejto fascinujúcej oblasti výskumu. Tento CRC je venovaný mechanizmom a funkciám signálnej dráhy Wnt, jednej zo základných dráh prenosu signálu v biológii, ktorá je dôležitá pre mnohé vývojové procesy.

Hlavnými témami výskumu sú molekulárny základ a výmena mediátorových látok medzi bunkami. Hlavnú úlohu v embryonálnom vývoji, raste, homeostáze kmeňových buniek a diferenciácii buniek zohrávajú najmä proteíny Wnt. Prof. Boutros zdôraznil, že poruchy v tejto signalizačnej sieti sú spojené s vážnymi chorobami, ako je rakovina. Cieľom výskumu je prehĺbiť naše chápanie signálnych dráh Wnt v zdravých organizmoch a preskúmať dôsledky narušeného prenosu signálu.

Štruktúra a funkcia signálnej dráhy Wnt

Signálna dráha Wnt pozostáva z komplexnej siete interakcií. V neaktívnych bunkách sa proteín beta-katenín nachádza v takzvanom „komplexe deštrukcie“. To zahŕňa dôležité zložky ako Axin, GSK3B a tumor supresorový proteín APC. V tomto stave sa beta-katenín nepretržite rozkladá. Keď sa však Wnt naviaže na receptor „Frizzled“ a koreceptor „LRP“, proteín „Dishevelled“ sa aktivuje. To inhibuje rozklad beta-katenínu, čo vedie k akumulácii proteínu, ktorý potom vstúpi do bunkového jadra.

V jadre beta-katenín interaguje s transkripčnými faktormi, čo vedie k aktivácii špecifických génov, ako je cyklín D1 a MYC. Tieto gény sú centrálnymi regulátormi bunkovej proliferácie, a preto sú kľúčové pre rast a vývoj. Význam signálnej dráhy Wnt je evidentný aj pri vývoji nádorov v súvislosti s mutáciami v príslušných génoch, ako je napríklad gén APC. Mutácie v géne APC sa bežne pozorujú pri určitých typoch rakoviny a prispievajú k dysregulácii signálnej dráhy Wnt a nekontrolovanému deleniu buniek.

Interdisciplinárny tím a výsledky výskumu

V SFB 1324 spolupracujú vedci z rôznych odborov vrátane bunkovej biológie, štrukturálnej biológie, molekulárnej biológie, fyziky, matematiky a medicíny. Tento interdisciplinárny prístup umožňuje komplexne skúmať komplexné mechanizmy bunkovej komunikácie. Prof. Boutros, ktorý je zároveň dekanom Heidelbergskej lekárskej fakulty, zdôraznil význam tohto výskumu pre zdravie jednotlivcov a pre rozvoj terapeutických prístupov.

Dr. Josephine Bageritz, vedúca výskumnej skupiny v Centre pre organizačné štúdie na univerzite v Heidelbergu a členka správnej rady SFB, dodala, že séria „Stratégie prežitia“ zahŕňa rôzne témy vied o živote, od nádorov mozgu cez srdcové a kožné choroby až po chronickú bolesť. Tieto témy vyplývajú zo skúmania základných otázok prenosu signálov, ktoré majú ústredný význam v mnohých biologických procesoch.

Filmové príspevky do diskusií a výsledky výskumu sú dostupné v programe RNF a na portáli heiONLINE, ktorý oslovuje široké publikum zainteresovaných divákov. Výskum signálnej dráhy Wnt jasne ukazuje, aké dôležité sú komunikačné procesy medzi bunkami a aký potenciál sa skrýva v základnom biomedicínskom výskume.