Prof. Dr. Magdalena Götz

Magdalena Götz studierte Biologie in Tübingen und Zürich und war damals bereits von entwicklungsbiologischen Fragestellungen fasziniert. Während ihrer Promotion untersuchte sie Mechanismen, wie Neurone ihre Zielgebiete während der Entwicklung des Gehirns erreichen, und beschäftigte sich während ihrer Postdoc-Zeit in London mit Mechanismen der Neurogenese und Regionalisierung des Gehirns. Sie etablierte ihr Labor dann am Max-Planck-Institut für Neurobiologie, wo sie als erste neurale Stammzellen mittels Fluoreszenz-aktivierter Zellsortierung isolieren konnte. So konnte sie entdecken, dass (radiale) Gliazellen neurale Stammzellen sind (Malatesta et al., 2000). Diese Entdeckung führte auch zu der Idee, Neurogenese in anderen Gliazellen auszulösen, wie in den reaktiven Gliazellen nach Gehirnverletzung. So wurde zum ersten Mal die direkte Reprogrammierung von Astrozyten in Neurone entdeckt – zuerst in Zellkultur, in der junge Astrozyten durch die Expression eines neurogenen Transkriptionsfaktors in Neurone umgewandelt wurden (Heins et al., 2002), und dann in vivo (Buffo et al., 2005). Seitdem wurde dieser revolutionäre Ansatz mit erstaunlichem Erfolg weiterentwickelt, so dass nach traumatischer Gehirnverletzung über 90% der transduzierten reaktiven Glia in Neurone umgewandelt werden können (Gascon et al., 2016). Dieser Ansatz wurde dann auch für Zellen aus dem menschlichen Gehirn etabliert (Karow et al., 2012), und wird nun mit humanen Astrozyten fortgesetzt (Sonsalla et al., in review). Wesentliche weitere Verbesserungen wurden durch die Erforschung der grundlegenden molekularen und zellulären Prinzipien der Reprogrammierung erzielt, wie zum Beispiel die große Bedeutung des Zelltyps, der in Neurone umprogrammiert wird, die Regionalisierung des Nervensystems (Kempf et al., 2021) und die Schlüsselstellung des mitochondrialen Proteoms (Russo et al., 2021).

Die Erforschung der endogenen Neurogenese spielt weiterhin eine große Rolle und liefert ständig neue Einblicke für die Umsetzung der Reprogrammierung. Zum Beispiel hat Magdalena Götz ein völlig neues Kernprotein identifiziert, das als ‘master regulator’ der Kompartimentierung im Kern funktioniert, (Esgleas et al., 2020) und so die Stammzellerneuerung orchestriert. Zum ersten Mal konnte durch die Manipulation dieses Proteins eine Faltung des Mauscortex induziert werden (Stahl et al., 2013). In ihren neuesten Arbeiten revolutionierte die Arbeitsgruppe von Magdalena Götz unser Bild des Zentrosoms. Dies begann mit der sorgfältigen Analyse des Proteins Akna, das als Transkriptionsfaktor beschrieben war, sich aber als neues Zentrosomenprotein erwies, mit wesentlichen Funktionen bei der Differenzierung neuraler Stammzellen (Camargo et al., 2019). Die hohe Spezifität mit der Akna am Zentrosom lokalisiert ist, hat dann zur Entdeckung geführt, dass das Zentrosom wesentlich zell-typ-spezifischer ist, als je gedacht wurde. Die darauffolgende Bestimmung des Zentrosomproteoms von menschlichen neuralen Stammzellen und Neuronen zeigte hunderte von neuen Proteinen und einen Unterschied zum Zentrosomproteom anderer Zellen (O’Neill et al., 2022). Diese Befunde aus der Grundlagenforschung ermöglichten dann die Entdeckung, warum die Mutation eines ubiquitären, in allen Zellen des Körpers vorhandenen Proteins, nur Fehlbildungen im Gehirn auslöst – weil es dort am Zentrosom lokalisiert ist.

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