Pressemitteilung/News

Forschungsförderung
05.09.2019

VolkswagenStiftung fördert Forschungsprojekt zur Untersuchung der Geschwindigkeit der Embryonalentwicklung mit Stammzellen

„OntoTime – Messung und Modulation der Zeitskalen des Lebens“ – mit diesem Forschungsprojekt werden Dr. Micha Drukker und Dr. Carsten Marr vom Helmholtz Zentrum München und Dr. Christian Schröter vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie untersuchen, wie die Zeitspannen des Lebenszyklus verschiedener Säugerarten festgelegt werden. Als Teil ihrer Forschungsinitiative „Leben? – Ein neuer Blick der Naturwissenschaften auf die Grundlegenden Prinzipien des Lebens“ fördert die VolkswagenStiftung dieses Forschungskonzept nun mit insgesamt 1.5 Millionen Euro.

©Van Hope, Fotolia

Alle mehrzelligen Organismen durchlaufen einen festgelegten Lebenszyklus mit aufeinander folgenden Lebensphasen, wie Entwicklung, Reifung und das Altern. Die Dauer des gesamten Lebenszyklus sowie die der einzelnen Phasen unterscheidet sich massiv zwischen verschiedenen Tierarten: Von der Befruchtung einer Eizelle bis zur Geburt eines Menschen vergehen bekanntlich 9 Monate. Bis zur Geschlechtsreife dauert es weitere 11 – 16 Jahre und mit spätestens 19 Jahren sind die meisten Menschen ausgewachsen. Bei kleinen Säugern wie Mäusen hingegen werden diese Phasen in nur wenigen Wochen durchlaufen.

Die Wissenschaftler wollen nun herausfinden, welche Prozesse sich hinter diesem Phänomen verbergen und wie sie die entwicklungsbiologischen Zeitskalen festlegen. Schwerpunkt der Forschung wird die Embryonalentwicklung und damit der Anfang des Lebenszyklus sein.

Bisher ist bekannt, dass die Zeitspanne dieser ersten Lebensphase stark von der Spezialisierung der Embryonalzellen bestimmt wird. Dabei werden die Zellen durch die Aktivierung oder Repression bestimmter Gene, den Informationsträgern der Zelle, mit neuen Funktionen ausgestattet. Ob und wie schnell eine Embryonalzelle sich nun beispielsweise zu einer Muskel- oder Nervenzelle spezialisiert, wird in der Zelle biochemisch reguliert. Aber auch Einflüsse von außerhalb der Zelle, wie Zelldichte, Stoffwechsel oder pharmakologische Substanzen, können sich auf die Entwicklung von Zellen auswirken.

Die Geschwindigkeit der Zelldifferenzierung messen

Gemeinsam mit Christian Schröter vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie werden Micha Drukker und Carsten Marr vom Helmholtz Zentrum München die Rolle verschiedener Faktoren auf die Geschwindigkeit der Zellspezialisierung untersuchen und dafür eigens erzeugte pluripotente Stammzellen aus verschiedenen Säugerarten nutzen.

„Stammzellen können in der Kulturschale unbegrenzt vermehrt werden und haben das besondere Potential, sich zu jedem Zelltyp eines Organismus spezialisieren zu können. Mit unserem System können wir die Geschwindigkeit der Embryonalentwicklung verschiedener Organismen auf zellulärer Ebene in nie dagewesener Weise messen und anschließend ihre Grundlagen identifizieren und beeinflussen“, beschreibt Drukker die Vorgehensweise.

„Wir wollen unsere Ressourcen und Expertise auf dem Gebiet der Stammzellforschung, der Videomikroskopie, der Bestimmung der Aktivität von Genen und der quantitativen Analyse biologischer Daten bündeln, um die Komponente Zeit im Lebenszyklus besser verstehen zu können“, so Christian Schröter, der Initiator des Projekts. Mittel- bis langfristig könnten die Ergebnisse des Forschungsprojektes auch beim Einsatz von Stammzellen in der Medizin eine Rolle spielen.


Weitere Informationen


Die VolkswagenStiftung unterbreitet mit der Förderinitiative „Leben? – Ein neuer Blick der Naturwissenschaften auf die grundlegenden Prinzipien des Lebens“ ein Angebot für die Wissenschaft, an der Schnittstelle zwischen Natur- und Lebenswissenschaften wissenschaftlich spannende und potenziell innovative Vorhaben in diesem Kontext zu fördern. Geförderte Projekte sollen helfen, die fundamentalen Prinzipien des Lebens besser zu verstehen und damit neue Perspektiven in Ergänzung zu philosophischen Aussagen über das Leben zu eröffnen.
Seit Einrichtung der Initiative in 2015 wurden nach nun 3 Stichtagen 29 Anträge mit insgesamt rund 38,4 Mio. Euro Fördermitteln bewilligt. Im Juni 2019 wurden 8 Projekte aus 95 Anträgen mit einer Gesamtfördersumme von rund 11 Mio. Euro vom Kuratorium der VolkswagenStiftung bewilligt. www.volkswagenstiftung.de

Das Institut für Stammzellforschung (ISF) untersucht die grundlegenden molekularen und zellulären Mechanismen der Stammzellerhaltung und -differenzierung. Daraus entwickelt das ISF Ansätze, um defekte Zelltypen zu ersetzen, entweder durch Aktivierung ruhender Stammzellen oder Neuprogrammierung anderer vorhandener Zelltypen zur Reparatur. Ziel dieser Ansätze ist die Neubildung von verletztem, krankhaft verändertem oder zugrunde gegangenem Gewebe.

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus, Allergien und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.500 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 19 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. 

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