Welchen Einfluss hat der Stoffwechsel auf die Gene? Und wie wirkt sich die Verteilung von Stoffwechselmolekülen im Zellkern auf die Entstehung von Krebs aus? Diese Fragen möchte Stefan Kubicek, Forschungsgruppenleiter am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), beantworten. Für seine Untersuchungen erhielt er nun einen mit zwei Millionen Euro dotierten Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrates (ERC).
Kleine Moleküle als wichtige Regulatoren
Gene brauchen Kontrolle. Dieses wichtigste Prinzip für eine funktionierende Zelle, und damit für einen gesunden Organismus, wird seit langem erforscht. Das Wissen um die Regulierung und Aktivität der Gene und ihrer Produkte – der sogenannten Genexpression – ist in den letzten Jahrzehnten enorm angewachsen. So konnte die Erforschung der Epigenetik etwa zeigen, dass eine große Vielfalt an Biomolekülen im Zellkern auf ganz bestimmte Bereiche des Erbguts verteilt sind und damit zur Genregulierung und Identität der Zelle beitragen. Von kleinen Stoffwechselmolekülen, den sogenannten niedermolekularen Metaboliten, nahm man dagegen bisher an, dass sie gleichmäßig und passiv im Zellkern verteilt werden und keine direkte Rolle bei der Genexpression spielen.
Dieser Annahme widerspricht Kubicek: Basierend auf vorläufigen Ergebnissen aus seinem Labor stellte er die Hypothese auf, dass niedermolekulare Metaboliten sich ebenfalls in ganz bestimmten Regionen des Zellkerns anreichern und einen entscheidenden Beitrag zur Regulierung der Genexpression leisten – aber auch bei Krebserkrankungen eine Rolle spielen.
„Mein ERC-Projekt „Chromabolism“ basiert auf der Hypothese, dass Stoffwechselprozesse auch im Zellkern stattfinden und dort die Aktivität der Gene und die Eigenschaften der Zelle beeinflussen. Wir entwickeln Technologien, um die Verteilung von kleinen Stoffwechselmolekülen im Zellkern zu messen und zu verändern und so langfristig neue potentielle Ansatzpunkte zur Behandlung von Blutkrebs zu identifizieren“, fasst Kubicek sein Projekt zusammen. In der letzten Phase der mit dem ERC Grant geförderten Untersuchungen sollen schließlich auch Wirkstoffe gefunden werden, die in die Stoffwechselprozesse im Kern von Krebszellen eingreifen können.
ERC-Preise
Die mit bis zu 2 Millionen Euro dotierten ERC Consolidator Grants unterstützen exzellente Forscher/innen in einem frühen Karrierestadium bei der Festigung und dem Ausbau ihrer wissenschaftlichen Unabhängigkeit. Neben Stefan Kubicek erhielten im Jahr 2017 bereits fünf weitere ÖAW-Forscher/innen Grants des ERC, zwei Starting Grants gingen an Naturwissenschaftler/innen, drei Starting Grants an Geisteswissenschaftler/innen.
