UZH-Team verfolgt live Zellentwicklung über mehrere Generationen

(CONNECT) Forschende der UZH haben untersucht, wie Vielfalt in Zellpopulationen entsteht. Diese Diversität kann laut einem Bericht der UZH zu Krankheiten wie Krebs führen, Tumore komplexer machen und Therapien weniger wirkungsvoll. Aus diesem Grund wollte das Team genauer verstehen, was zu Diversität führt sowie ob und wie sie sich über Zellgenerationen hinweg ausdrückt. Dafür entwickelte es eine Methode, mit der man diese Prozesse erstmals detailliert und in Echtzeit am Mikroskop verfolgen kann.

Mithilfe der CRISPR-basierten Genomeditierung brachten sie an zwei Proteinen fluoreszierende Markierungen an: eine, um den Ablauf der DNA-Verdoppelung zu verfolgen, und eine, um erworbene DNA-Schäden zu markieren. „Wir konnten so über mehrere Zellgenerationen hinweg beobachten, wie Krebszellen auf verschiedene Stressfaktoren reagieren und wie dies die Heterogenität innerhalb der Zellpopulation erhöht“, erklärt Merula Stout, UZH-Doktorandin am Institut für Molekulare Mechanismen bei Krankheiten und Co-Erstautorin der Studie.

Zusätzlich untersuchten sie das Ausmass unterschiedlicher Stresssignale in Tochter- und Enkelzellen. Wie sie sahen, setzten sich die festgestellten Unterschiede in der nächsten Zellgeneration fort. „DNA-Schäden und Stress wirken somit nicht nur kurzfristig, sondern haben auch langfristige Effekte auf die zelluläre Vielfalt“, so die UZH. Ausserdem fand das Team heraus, dass mehrfache Genom-Kopien Therapieresistenzen fördern.

Nun ist das Ziel, die Methode in Zusammenarbeit mit den Technologieplattformen der UZH weiter auszubauen und zu automatisieren. Denn „sehr wahrscheinlich sehen wir zurzeit nur die sprichwörtliche Spitze des Eisbergs“, so der Studienleiter und UZH-Professor Matthias Altmeyer. ce/mm