Forschung
Aktuelle Projekte an der Abteilung Humanernährung
Substanzzugabe in Zellkulturschale
Foto: René Thierbach
Molekulare Mechanismen des Insulin-Signalings während der malignen Zelltransformation
(DFG TH 1392/2-1)
Korrelationen zwischen erhöhten Blutglukosewerten oder auch Diabetes mellitus mit Krebserkrankungen suggerieren einen Einfluss von Stoffwechselveränderungen auf die Krebsentstehung. Bei molekularer Betrachtung bewirken Dysregulationen z. B. der Insulin-IGF-Achse sowohl Veränderungen im Stoffwechsel als auch in krebsrelevanten Vorgängen wie Proliferation oder Apoptose. Eine Aufklärung der zugrunde liegenden Zusammenhänge könnte sowohl im krebstherapeutischen als auch krebspräventiven Bereich erhebliche Verbesserungen herbeiführen. Durch Einsatz der BALB/c-Zelltransformationsmethode erwarten wir Einsichten in molekulare Mechanismen des Insulin-Signalings während der Tumorentstehung.
Improvement of the BALB/c-3T3 cell transformation assay: a tool for investigating cancer mechanisms and therapies. Poburski D, Thierbach R. (Sci Rep. 2016 Sep 9)Externer Link
Insulin-IGF signaling affects cell transformation in the BALB/c 3T3 cell model. Poburski D, Leovsky C, Boerner JB, Szimmtenings L, Ristow M, Glei M, Thierbach R. (Sci Rep. 2016 Nov 16)Externer Link
Entwicklung einer hochdurchsatzfähigen In-vitro-Methode zum Nachweis des Einflusses von Nahrungsinhaltsstoffen auf die maligne Zelltransformation
Für zahlreiche Nahrungsinhaltsstoffe gibt es Hinweise auf eine krebspräventive Wirkung, jedoch kann nur ein Bruchteil dieser in klassischen Tierversuchen auf ein mögliches tumorbeeinflussendes Potenzial hin untersucht werden. Eine Alternative zur Identifikation nährstoffbedingter Einflüsse auf die Zelltransformation stellt die von uns entwickelte Softagar-Transformationsmethode dar. Als Grundlage diente die BALB/c-Zelltransformationsmethode, ein valides System zur Identifikation kanzerogener Eigenschaften von Substanzen, welche von uns mit dem Softagar-Koloniebildungsassay kombiniert wurde. Die Anwendung im 96-well-Format erlaubt die parallele Untersuchung verschiedener Nährstoffzusammensetzungen. Aktuell entwickeln wir eine alternative Auswertungsmöglichkeit zur derzeit noch benötigten mikroskopischen Beurteilung, um die gesamte Methode im Hochdurchsatz verwenden zu können.
Automated soft agar assay for the high-throughput screening of anticancer compounds. Thierbach R, Steinberg P. (Anal Biochem. 2009 Apr 15)Externer Link
Modellsystem zur Erforschung möglicher Therapieansätze gegen die Friedreich-Ataxie
Friedreich-Ataxie (FRDA) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die durch eine GAA-Triplett-Expansion im ersten Intron des Frataxin-Gens verursacht wird. Die daraus resultierende verminderte Expression des mitochondrial lokalisierten und hochkonservierten Frataxin-Proteins hat Auswirkungen auf die Eisen-Schwefel-Cluster-Synthese, den Eisen-Stoffwechsel und die antioxidativen Schutzmechanismen des Organismus. Die Verwendung zahlreicher Zell- und Tiermodelle konnte zwar zeigen, dass Frataxin eine essentielle Rolle bei der Synthese von Eisen-Schwefel-Cluster-enthaltenden-Proteinen spielt, dennoch ist seine genaue Funktion bisher nicht genau verstanden. Die trotz umfangreicher Entwicklungen bis heute fehlenden Therapiemöglichkeiten lassen es sinnvoll erscheinen, geeignete Screeningmodelle zu entwickeln, die bei stark reduzierter Komplexität die vielfältigen Folgen der Frataxin-Depletion aufweisen und so den typischen Krankheitsverlauf der FRDA imitieren. Unser neu entwickeltes induzierbares Frataxin-Knockout-Modell zeigt innerhalb kurzer Zeit die typischen Stoffwechselveränderungen, die bei FRDA-Patienten und in anderen FRDA-Modellen bereits beobachtet wurden und die wahrscheinlich ursächlich für den progressiven Krankheitsverlauf der FRDA sind. Damit steht ein hervorragendes Werkzeug zur Identifikation von Substanzen zur Verfügung, die eine deutliche Verzögerung des Krankheitsverlaufes ermöglichen.
Time-resolved functional analysis of acute impairment of frataxin expression in an inducible cell model of Friedreich ataxia. Poburski D, Boerner JB, Koenig M, Ristow M, Thierbach R. (Biol Open. 2016 May 15)Externer Link