Therapie gegen Stoffwechselerkrankungen

Die Biotechnologin Karen Jülicher, Doktorandin im Forschungsteam von Prof. Dr. Jörn Stitz an der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln, hat erste Forschungsergebnisse zur funktionellen Charakterisierung des Serpina1-Proteins DOM-7 der Maus als Erstautorin veröffentlicht. Außerdem erschien eine der mikroskopischen Aufnahmen aus der Publikation als Cover Art auf dem Titel des renommierten Journals "Biological Chemistry" der Mai-Ausgabe (Abbildung unten).

Das Foto zeigt eine mikroskopische Visualisierung rekombinanter Zelllinien in Kultur, die nach genetischer Modifikation das DOM-7 Protein (Rot) der Maus und das Grüne Fluoreszenz Protein (GFP; Grün) produzieren. Außerdem wurde das Organell Endoplasmatisches Retikulum (Blau) der Zellen angefärbt. (Bild: Dr. Reto Eggenschwiler)

Die Serpina1-Proteine – bei Menschen Alpha-1-Antitrypsin (AAT) genannt – sind Eiweißstoffe, welche der Organismus im Normalfall zum Schutz vor Lungenschädigung selbst herstellt. Bei einem angeborenen Gendefekt können diese Proteine nicht korrekt oder nur in unzureichender Menge in der Leber produziert und ausgeschüttet werden. Die Folge können Schädigungen der Lunge oder Leberkrebs sein (Laurell-Eriksson-Syndrom). Die Krankheit kann sowohl in der Kindheit als auch im fortgeschrittenen Alter ausbrechen. Das neu charakterisierte Protein DOM-7 soll dabei helfen, eine Therapie gegen das Laurell-Eriksson-Syndrom zu entwickeln.

Titelseite des Biological Chemistry, Ausgabe Mai 2018 (Bild: De Gruyter)

In ihrem wissenschaftlichen Artikel beschreibt Karen Jülicher die Charakterisierung des erst kürzlich in Mäusestämmen entdeckten Proteins DOM-7. Darüber hinaus konnte das Forscherteam auch das DOM-7-Gen erstmals im Erbgut von Mäusen nachweisen. Die experimentellen Arbeiten wurden im Labor von Prof. Dr. Tobias Cantz unter Leitung von Dr. Reto Eggenschwiler an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH; Cluster of Excellence "Von Regenerativer Biologie zu Rekonstruktiver Therapie“ REBIRTH) in Zusammenarbeit mit der amerikanischen Forschungsgruppe um Karen W. Barbour (University of South Carolina) durchgeführt.

Als nächsten Schritt im Promotionsprojekt wird Karen Jülicher nun mittels biotechnologischer Techniken optimierte Zellen zur Produktion des DOM-7 Proteins etablieren, um größere Mengen dieses Eiweißes herstellen zu können. Dies soll weitere detailliertere Untersuchungen für die künftige Entwicklung neuer Wirkstoffe und Therapien ermöglichen und vorbereiten.

Karen Jülicher arbeitet seit 2016 in ihrer Promotion an der Charakterisierung von Serpina1-Varianten und der Entwicklung hocheffizienter viraler Vektorsysteme für die Zelllinienentwicklung zur Proteinproduktion. Sie wird von Prof. Dr. Stitz im Forschungsfeld der Pharmazeutischen Biotechnologie an der TH Köln betreut, in Kooperation mit Prof. Dr. Cantz (Stammzellbiologie und translationale Hepatologie) und Prof. Dr. Hildegard Büning (Experimentelle Hämatologie) an der MHH.