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Generation of mouse models for the study of cellular senescence in aging and cancer

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Molekularer Aktivator für zelluläre Seneszenz

Europäische Forscher haben einen molekularen Schalter für zelluläre Seneszenz als viel versprechende Hoffnung im Kampf gegen Krebs entdeckt.

Gesundheit

Zelluläre Seneszenz ist ein genetisch festgelegtes Programm in Zellen von Säugetieren, das weitere Zellteilungen verhindert und so das Wachstum von Krebszellen stoppt, wobei mehrere metabolische und morphologische Veränderungen stattfinden. Zellen aktivieren diesen Prozess, wenn sie unter physiologischen Stress (wie etwa irreparable Erbgutschädigungen) geraten und die Gefahr besteht, sich in Tumorzellen zu verwandeln. Nach gegenwärtigen Vorstellungen befördert Seneszenz auch den Alterungsprozess des gesamten Organismus und behindert die Erneuerung normaler Stammzellen. Auf der Suche nach den verschiedenen physiologischen Auslösern für zelluläre Seneszenz wurden die für diesen Prozess verantwortlichen Gene in Zellkulturen untersucht. Jüngste Studien ergaben, dass seneszente Zellen in gutartigen Tumoren zu finden sind und den Tumor daran hindern können, ins maligne Stadium überzugehen. Nachgewiesen wurde auch, dass Stammzellen – die Alleskönner des Körpers – im Verlauf des Alterungsprozesses seneszent werden. Trotz allem aber gibt es noch immer Wissenslücken, wenn es um die Funktion seneszenter Zellen im lebenden Organismus geht. Das EU-finanzierte Projekt "Modelling senescence" untersucht Seneszenz nicht in Zellkulturen, sondern in vivo an Tiermodellen. Entwickelt wurde ein Verfahren, mit dem Seneszenz in Zellen nach Bedarf aktiviert werden kann, um die Effekte in gesundem und malignem Gewebe zu analysieren. Die Projektpartner generierten mutante Mäuse, in denen durch Gabe von Tetracyclin die Expression der Gene p16INK4a und p19ARF (die beiden wichtigsten molekularen Aktivatoren des Prozesses) in mehreren Arten von Gewebe induziert werden kann. Auf diese Weise lassen sich experimentell seneszente Zellen herstellen und auf molekularer und funktionaler Ebene untersuchen. So entwickelte das Konsortium erste genetische Forschungsansätze, um diesem grundlegenden biologischen Prozess in Gewebe und lebenden Organismen auf die Spur zu kommen statt nur bei Zellen in Laborkultur. Auf diese Weise könnten Alterungsprozesse und Krebspräventionsmechanismen des Körpers besser verstanden werden und nicht zuletzt auch die Grundlagen einer wissensbasierten Wirtschaft in Europa gestärkt werden.

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