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Brasilianische Stipendiatin erforscht Mechanismen der DNA-Reparatur

Die brasilianische Wissenschaftlerin Daniela Salles Cesar de Oliveira hat von der Alexander von Humboldt-Stiftung ein Georg Forster-Stipendium erhalten und wird für die kommenden zwei Jahre in der Sektion „Gynäkologische Onkologie“ an der Ulmer Universitätsklinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe forschen. Ihr Forschungsvorhaben zielt ab auf ein besseres Verständnis von DNA-Reparatur-Mechanismen bei immungeschwächten Patienten im Kindesalter, deren Erbgut Schädigungen aufweist.

Daniela Salles de Oliveira will den Selbstreparaturmechanismen der Erbsubstanz auf die Spur kommen. © UK Ulm

Ihr Forschungsprojekt soll zu einer individuellen Anpassung der therapeutischen Behandlung allgemein und insbesondere am Uniklinikum Ulm sowie in der Knochenmarktransplantationseinheit am Nationalen Krebsinstitut Rio de Janeiro beitragen.

„Dieses Forschungsvorhaben ist hoch innovativ und klinisch extrem relevant. Es fasst in einem Konzept die diversen Forschungsaktivitäten von Frau Salles zusammen. Sie hat sich am Knochenmarkzentrum am Nationalen Krebsinstitut Rio de Janeiro eine breite Expertise in Immunologie, Hämatologie, Onkologie und DNA-Reparatur angeeignet, die sie jetzt noch weiter ausbauen kann - und die auch unsere Forschung auf dem Gebiet der DNA-Reparatur-Mechanismen weiterbringen wird", sagt Lisa Wiesmüller, Leiterin der Sektion „Gynäkologische Onkologie" am Universitätsklinikum.

Viele Knochenmarktransplantations-Patienten leiden während der Behandlung an schweren Genomtoxizitäten. Eine der schwersten Formen solcher DNA-Schädigungen sind so genannte DNA-Doppelstrangbrüche (DSB). Kommt es beispielsweise durch chemische oder physikalische Umwelteinflüsse zu derartigen strukturellen Veränderungen der DNA, schützt sich die lebende Zelle dagegen normalerweise mit unterschiedlichen Reparaturmechanismen. Diese sind für das Überleben menschlicher Zellen essentiell, da unreparierte Brüche zur Chromosomen-Fragmentierung und zum aktiven Zelltod (Apoptose) führen können.

Daniela Salles erforscht solche DSB-Reparatur-Aktivitäten bei immungeschwächten Knochenmarktransplantations-Patienten im Kindesalter. Sie will herausfinden, mit welchen Mechanismen sich deren Organismus gegen diese Veränderungen wehrt beziehungsweise diese „repariert“. Ziel ihrer Forschung ist die Entwicklung eines funktionalen Marker-Systems, anhand dessen man diese Reparatur-Aktivitäten genauestens charakterisieren kann.

Hierbei sollen neue Zelllinien und Gene identifiziert werden, die dabei eine Rolle spielen. Diese Zelllinien von Patienten zu untersuchen, liefert wertvolle Informationen für ein besseres Verständnis von DNA-Reparatur-Mechanismen, sowie für die genetischen und funktionalen Veränderungen, die den Chromosomenbrüchen zu Grunde liegen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen es ermöglichen zu diagnostizieren, wie der Organismus von Patienten auf die Knochenmarktransplantation beziehungsweise die begleitende Behandlung reagiert.

Glossar

  • Chromosomen sind die unter dem Mikroskop sichtbaren Träger der Erbanlagen. Die Anzahl der im Zellkern vorhandenen Chromosomen ist artspezifisch. Beim Menschen sind es zweimal 23. Mit Ausnahme der Geschlechtschromosomen liegen Chromosomen in Körperzellen sowie in befruchteten Eizellen paarweise als sog. homologe Chromosomen vor. In den Keimzellen ist nach Abschluss der Reifungsteilungen nur ein einfacher Chromosomensatz vorhanden.
  • Desoxyribonukleinsäure (DNS / DNA) trägt die genetische Information. In den Chromosomen liegt sie als hochkondensiertes, fadenförmiges Molekül vor.
  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Das Genom ist die gesamte Erbsubstanz eines Organismus. Jede Zelle eines Organismus verfügt in Ihrem Zellkern über die komplette Erbinformation.
  • Immunologie ist eine Wissenschaft, die sich u. a. mit den Abwehrreaktionen von Mensch und Tier gegen Organismen wie Bakterien, Pilze und Viren, aber auch mit Abwehrreaktionen gegen fremde Zellen und Gewebe bzw. gegen eigene Zellen und Gewebe (Autoimmunreaktionen) beschäftigt.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Apoptose ist die Bezeichnung für den programmierten natürlichen Zelltod, der durch den enzymatischen Abbau zelleigener DNA und Proteine gekennzeichnet ist. Die Apoptose kann durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden. Krebszellen haben die Fähigkeit entwickelt, die Apoptose zu umgehen und können sich weiter teilen.
  • Eine Zelllinie ist eine dauerhaft etablierte Zellkultur, die sich unter definierten Bedingungen unbegrenzt vermehrt.
  • Onkologie ist die Wissenschaft, die sich mit Krebs befasst. Im engeren Sinne ist Onkologie der Zweig der Medizin, der sich der Prävention, Diagnostik, Therapie und Nachsorge von malignen Erkrankungen widmet.
  • Als Transplantation bezeichnet man die Verpflanzung eines Transplantates (Zellen, Gewebe Organe). Es gibt verschiedene Transplantationsarten, die sich nach Herkunft, Funktion und Ort einteilen lassen. So wird bei einer xenogenen Transplantation ein Organ einer anderen Art transplantiert, während dagegen bei einer allogenen der Spender von einer Art stammt. Daneben gibt es noch die autologe Transplantation, bei der Spender und Empfänger dasselbe Individuum sind. Ist der Spender der eineiige Zwilling so spricht man von einer syngenen Transplantation. Eine alloplastische Transplantation wird das Transplantieren von künstlichem Material genannt. Bei Transplantationen werden Immunsuppressiva verabreicht, um die natürliche Abwehrreaktion des Körpers gegenüber Fremdstoffen zu unterbinden und damit das Transplantat im Körper zu erhalten. Die Zulässigkeit der Organspenden wird durch das Transplantationsgesetz (TPG) seit 1997 in Deutschland geregelt. Tritt Hirntod ein, muss ein Familienangehöriger der Entnahme zustimmen oder ein entsprechender Organspendeausweis des Spenders vorliegen. Am Häufigsten werden heutzutage Niere, Augenhornhaut, Herz und Leber transplantiert.
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