Zur Kontrolle des Zellzyklus
Für die beste Dissertation an Österreichs Medizinischen Universitäten wurde Dr. Frank Wolf kürzlich mit dem ersten Rang des Wilhelm-Auerswald-Preises 2003 ausgezeichnet. In der am Institut für Pathophysiologie abgefassten Arbeit geht es um die Aufklärung von Detailmechanismen der Kontrolle des Zellzyklus. Mit weiteren Preisen wurden Dr. Erwin Rieder und Dr. Ilse Wolner aus Wien bedacht.
"Der Zellzyklus mit Synthese-Phase, Mitose (Teilung) und zwei dazwischen liegenden Gap-Phasen (G1 und G1) wird durch bestimmte Enzyme kontrolliert, so genannte Cyclin-abhängige Kinasen", erklärt Wolf. Der Clou daran: Im Rahmen des Zellzyklus müssen diese Enzyme zum richtigen Zeitpunkt aktiv sein oder wieder abgebaut werden. "Der für die Zellteilungsphase wichtigste Regulationsfaktor ist der Cyclin B1/CDK1-Komplex. Seine Aktivität ist für den Eintritt in die Zellteilung notwendig", so Dr. Frank Wolf. Während der Mitose werden die zuvor in der Zelle synthetisierten Chromosomen paarweise angeordnet (Metaphase). In der darauf folgenden Anaphase werden die Geschwisterchromatiden schließlich so in die entgegengesetzte Richtung auseinander gezogen, dass es schließlich zur Zellteilung mit exakter Aufteilung der Erbsubstanz kommen kann. Dazu ist der Abbau der zuvor notwendigen Cycline notwendig. Wird er verhindert, bleiben die Zellen arretiert. Es kommt zu keinen weiteren Teilungsschritten. Wolf erzeugte zum Studium dieser Mechanismen Zell-Linien, welche nicht-abbaubares Cyclin B1 in der richtigen Menge produzieren konnten. Dann verfolgte er per Zeitraffer-Fluoreszenzmikroskopie die einzelnen Schritte. Dabei zeigte sich, dass der Abbau des Cyclin B1-Enzyms nicht erst für die Auftrennung in zwei neue Zellen notwendig ist. Wird das Enzym nicht abgebaut, kommt es schon vorher zu einer Blockade. Die Schwesterchromatiden werden erst gar nicht von einander getrennt. Die weiteren Schritte unterbleiben. "Das ist für eine genaue Aufteilung der Chromosomen auf die Tochterzellen notwendig. Störungen dieser Prozesse könnten zur ungleichen Aufteilung der Erbsubstanz führen. Das könnte auch ein Mechanismus sein, der in der Entstehung von bösartigen Tumoren eine Rolle spielen könnte, erläutert Wolf die Bedeutung seiner Arbeit On the Requirement of cyclin B1 degradation during mitosis in human cells.
Preis für die besten Dissertationen
Mit dem Wilhelm-Auerswald-Preis werden die jeweils besten Medizin-Dissertationen Österreichs prämiert. Der Preis ist mit 1.500 Euro dotiert und wird von Aventis Pharma gesponsert. Eine Jury unter dem Vorsitz von Prof. Helmut Sinzinger entscheidet über die eingereichten Arbeiten. Grundlagenforschung für die Entwicklung völlig neuer biologischer Herzklappenprothesen stand im Zentrum der zweiten ausgezeichneten Arbeit von Dr. Erwin Rieder von der Medizinischen Universität Wien. Keine der derzeit verfügbaren künstlichen Herzklappen bietet einen optimalen Ersatz für krankhaft veränderte Klappen. Rieder hat erfolgreich Schweine-Herzklappen-Material von ihren typischen Schweine-Zellen samt DNA befreit. Das Ergebnis ist biologisches Klappenmaterial, das weniger Immunreaktionen auslöst und die Ausgangsbasis für langfristig besser funktionierendes Herzklappen-Ersatzmaterial darstellen könnte. Als Dritte wurde Dr. Ilse Wolner von der Universität Wien für die Untersuchung der Wirkung Suramin-ähnlicher Substanzen auf bestimmte Rezeptoren von Skelettmuskeln ausgezeichnet. Dabei stellte sich heraus, dass NF 676 ein so genannter Offenkanal-Blocker ist. Je stärker der Ryanodinrezeptor aktiviert ist zum Beispiel bei einer chronischen Herzinsuffizienz , desto stärker wirkte auch die untersuchte Substanz. Sie könnte demnach potenziell der Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Medikamente mit diesem Ansatzpunkt sein. Die Auszeichnung für die beste mündliche Präsentation erhielten ex aequo Dr. Erwin Rieder und Dr. Stefan Riml vom Institut für Pathophysiologie der Medizinischen Universität Innsbruck.