Millionen für die Erforschung der zellulären Qualitätskontrolle

Frankfurt am Main (Weltexpresso) - Vor vier Jahren wurde der Sonderforschungsbereich (SFB) 1177 zur selektiven Autophagie unter Federführung der Goethe-Universität etabliert – nun gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) grünes Licht für die weitere Förderung. Insgesamt wurden über 12 Millionen Euro bis 2023 bewilligt. Beteiligt sind neben der Goethe-Universität Frankfurt die Universitäten von Mainz, München, Tübingen und Freiburg, das Georg-Speyer-Haus und das Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt sowie das Institut für Molekulare Biologie (IMB) in Mainz.

Die selektive Autophagie ist Teil der zellulären Müllabfuhr, mit deren Hilfe defekte oder potentiell schädliche Bestandteile abgebaut und entsorgt werden. Sie spielt eine zentrale Rolle bei der Erhaltung des zellulären Gleichgewichts und erfüllt wichtige Funktionen bei Alterungs- und Entwicklungsprozessen. Fehler in diesem System tragen zu Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen und Infektionen bei. Ziel des Forschungsverbundes ist, die Autophagie auf molekularer und zellulärer Ebene besser zu verstehen, um künftig eingreifen zu können, wenn das System aus dem Ruder läuft. Der SFB 1177 ist deutschlandweit das erste Konsortium, das sich systematisch mit diesem wichtigen Thema befasst.

„Das ist eine sehr gute Nachricht für die Goethe-Universität“, sagt Prof. Birgitta Wolff, Präsidentin der Goethe-Universität. „Dank dieses Sonderforschungsbereichs ist Frankfurt in den vergangenen vier Jahren zu einem bundesweit vernetzten Zentrum für Autophagieforschung geworden. Insbesondere durch die Einbindung neuer Partner in München, Tübingen, Freiburg und am MPI für Biophysik konnte die bestehende Partnerschaft zwischen Mainz (IMB/JGU) und Frankfurt (GSH/GU) nochmal spürbar verstärkt werden. Wir erwarten uns aus diesem Forschungsverbund große Fortschritte für die Autophagieforschung, die im Kampf gegen viele Krankheiten helfen werden“, so die Präsidentin.

Die Autophagie findet sich in einfachen Organismen wie Hefen ebenso wie im Menschen, und die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen sind immer ähnlich: Die zu entsorgenden Bestandteile werden in spezifischer Weise erkannt, von Membranen umschlossen und dem Abbau zugeführt. So werden beispielsweise verklumpte Proteine vernichtet, die sonst schwere Schäden anrichten und zum Zelltod führen. Das ist insbesondere bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer zu beobachten, wo sich giftige Proteinaggregate ansammeln, die dann den massiven Untergang von Nervenzellen befördern. Neben Proteinen können aber auch defekte Zellorganellen oder pathogene Erreger mit Hilfe der Autophagie unschädlich gemacht werden. Die dabei zurückgewonnenen Bausteine kann die Zelle als Rohstoffe wieder verwerten, weshalb Autophagie auch eine wichtige zelluläre Überlebensstrategie in Mangelzeiten darstellt.

Die Autophagie ist ein sehr komplizierter Prozess, der exakt reguliert werden muss und stark abhängig von den jeweiligen Umgebungsbedingungen ist. Sie zu erforschen, benötigt den Einsatz modernster Technologien, die Integration verschiedenster Daten und die enge Zusammenarbeit von Wissenschaftlern unterschiedlichster Disziplinen. „Wir konzentrieren uns einerseits auf neue Konzepte in der Autophagie-Forschung, andererseits versuchen wir, ihre grundlegende Bedeutung für biologische Prozesse und die Entstehung und Therapie von Erkrankungen zu verstehen“, erklärt Prof. Ivan Dikic, Sprecher des SFBs und Direktor des Instituts für Biochemie II an der Goethe-Universität. „Unser Konzept sieht enge Interaktionen zwischen Grundlagen- und translationaler Forschung vor, die durch zentrale Technologieplattformen unterstützt werden.“

Die hochmodern ausgestatteten Plattformen sind ein wesentlicher Erfolgsfaktor des Forschungsverbundes: Seit 2016 entstanden allein in Zusammenarbeit mit der Proteomik-Plattform mehr als 20 wissenschaftliche Veröffentlichungen. In der nun startenden zweiten Förderperiode werden die zentral verfügbaren Technologien noch einmal wesentlich erweitert: Hinzu kommen Modellierungs- und Simulationsmethoden, genomisches und chemisches Hochdurchsatz-Screening sowie bildgebende Verfahren, um Autophagie in Modellorganismen zu evaluieren. Ein ebenso wichtiges Anliegen des Verbundes ist die Nachwuchsförderung, hierzu wird das in der ersten Förderperiode gegründete Graduiertenkolleg weitergeführt. „Die Ausbildung der nächsten Generation an Autophagie-Forschern ist eine Herzensangelegenheit, und so haben wir ein vielschichtiges Weiterbildungsprogramm geplant“, kommentiert Dikic.

Von der Goethe-Universität ist neben den Fachbereichen Biowissenschaften, Biochemie, Chemie und Pharmazie sowie Medizin auch das Buchmann-Institut für Molekulare Lebenswissenschaften an dem Sonderforschungsbereich beteiligt.

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