Die Autophagie ist ein wichtiger Abbauprozess in der Zelle. Sie dient unter anderem dazu, fehlgebildete oder beschädigte Bestandteile (Proteine, Organellen) zu entsorgen. Die dabei zurückgewonnenen Bausteine kann die Zelle als Rohstoffe wiederverwerten, weshalb die Autophagie auch zum Energiegewinn dient und essentiell für eine gesunde Zellfunktion ist. Auch trägt die Autophagie zur Reaktion auf zellulären Stress und zur Immunantwort bei.

„Ist die Autophagie gestört, können schwerwiegende Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Krebs entstehen. Deshalb sind neue Erkenntnisse über die zugrundeliegenden Mechanismen der Autophagie von großer Relevanz. Wir freuen uns sehr, dass der SFB 1177 die Deutsche Forschungsgemeinschaft erneut von seinem Forschungspotenzial überzeugt hat“, so Univ.-Prof. Dr. Norbert Pfeiffer, Vorstandsvorsitzender und Medizinischer Vorstand der Universitätsmedizin Mainz.

Im SFB 1177 erforschen Wissenschaftler:innen aus den Biowissenschaften, der Biochemie, Chemie, Pharmazie und Medizin das komplexe Zusammenspiel von Zellerneuerung, zellulärer Qualitätskontrolle und Abbau. „Es sind noch viele Fragen offen: Wie genau wird die selektive Autophagie molekular und zellulär reguliert und moduliert? Wie beeinflusst sie die Entstehung von Erkrankungen? Positiv oder negativ? Unser Forschungsziel ist es, diese Mechanismen zu verstehen, um so langfristig die Entwicklung von innovativen Therapien für Krebs und neurodegenerative Erkrankungen vorantreiben zu können“, erläutert Univ.-Prof. Dr. Christian Behl, stellvertretender Sprecher des SFB 1177 und Direktor des Instituts für Pathobiochemie der Universitätsmedizin Mainz.

In den letzten beiden Förderperioden hat der SFB 1177 bereits einen detaillierten Einblick in die Mechanismen und Funktionen der Autophagie gewinnen können: Die Zelle verpackt die zu entfernenden Bestandteile in Membranvesikeln, sogenannte Autophagosome. Mithilfe dieser können die fehlerhaften Bestandteile isoliert und zum Abbau gebracht werden. Welche Stoffe sich in den Autophagosomen befinden, gibt einen guten Aufschluss darüber, ob die Zelle gesund ist. Zum Beispiel könnten spezifische Moleküle enthalten sein, die wichtige Marker für die Entstehung von Erkrankungen sein können. Im Hinblick auf die Entstehung von Parkinson konnten die Forschenden beispielsweise zeigen, dass sich durch eine fehlerhafte Autophagie beschädigte Mitochondrien, die Kraftwerke der Zellen, anhäufen. Auch die dadurch sterbenden Nervenzellen können nicht richtig entsorgt werden.

Zum Forschungsvorhaben des SFBs für die dritte Förderperiode erklärt Professor Behl: „Wir werden auch in der nächsten Förderperiode genauer aufklären, welche Mechanismen für die Entwicklung von Autophagosomen verantwortlich sind. Darüber hinaus wollen wir herausfinden, welche molekularen Voraussetzungen für den Abbau von bestimmten Stoffen, wie beispielsweise Proteinen, Eisen und Mitochondrien gelten. Dies sind wichtige Aspekte im Hinblick auf Alternsforschung und Neurodegeneration.“ Eine weitere Aufgabe der Autophagie ist es, eingedrungene Erreger zu beseitigen. Daher spielt sie eine wichtige Rolle bei Infektionen und Entzündungsprozessen. „Wir werden unsere Bemühungen zur Untersuchung der antibakteriellen Funktionen der Autophagie ausweiten, um neue Strategien für Wirkstoffe entwickeln zu können“, ergänzt Professor Behl.

„Wir sind sehr stolz, dass mit dem SFB 1177 nun der fünfte der aktuell laufenden Sonderforschungsbereiche für eine dritte Förderperiode bewilligt wurde. Das ist Ausdruck einer ausgesprochen erfolgreichen und kooperativen Forschung und unterstreicht das große Forschungspotential hier in Mainz ”, betont Univ.-Prof. Dr. Ulrich Förstermann, Wissenschaftlicher Vorstand und Dekan der Universitätsmedizin Mainz. „Besonders hervorzuheben ist, dass der SFB eine beträchtliche Anzahl an jungen Projektleiter:innen aufgenommen hat.“

Die Universitätsmedizin Mainz ist an drei der 13 Forschungsprojekten sowie an der Integrierten Graduiertenschule des SFBs 1177 beteiligt. Neben dem Institut für Pathobiochemie zählen aus Mainz das Institut für Transfusionsmedizin- Transfusionszentrale der Universitätsmedizin Mainz sowie das Institut für Molekulare Physiologie der Johannes Gutenberg-Universität (JGU) Mainz zu den Kooperationspartnern. Das interdisziplinäre Konsortium komplettieren Wissenschaftler:innen aus Frankfurt, Berlin, Tübingen und München.

Mehr Informationen: https://www.sfb1177.de/