ZNF827 – Ein Protein mit zwei Gesichtern

Neue Erkenntnisse von Forschenden der Universitätsmedizin Mainz könnten Diagnose und Behandlung von Gehirn- und Krebserkrankungen verbessern.

Eine internationale Forschungsgruppe, an der Wissenschaftler der I. Medizinischen Klinik und Poliklinik und des Instituts für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz beteiligt waren, hat ein Protein identifiziert, das sowohl für die Bildung von gesunden Gehirnzellen als auch für die Entstehung von Krebsmetastasen von entscheidender Bedeutung ist. Das Forschungsteam fand heraus, dass das Protein ZNF827 bei diesen zwei zellulären Prozessen maßgeblich einen Mechanismus reguliert, der die Zellwanderung ermöglicht: die sogenannte epithelial-mesenchymale Transition (EMT). Die neuen Erkenntnisse könnten zu einer frühzeitigeren Diagnose und einer gezielteren Behandlung von Gehirn- und Krebserkrankungen führen, glauben die Forscher.

Im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT) entwickeln sich Epithelzellen, die fest im Gewebe verbunden sind, zu mesenchymalen Zellen. Diese besitzen die besondere Eigenschaft, wandern zu können. Über die Mechanismen, die die EMT und die von ihr ermöglichte Zellwanderung steuern, war bisher nur wenig bekannt. Mit ihrer Studie konnten die Forschenden aus Belfast (UK), La Jolla (USA), San Diego (USA), Montpellier (Frankreich), Stockholm (Schweden) und Mainz nun nachweisen, dass das Zinkfingerprotein ZNF827 hauptverantwortlich für die Regulation der EMT ist.

Im Gehirn sorgt die EMT dafür, dass sich neugebildete Nervenzellen an einen bestimmten Ort bewegen und ein intaktes Nervennetzwerk bilden. Ist dieser Migrationsprozess gestört, verknüpfen sich die Nervenzellen nicht richtig. Im Rahmen ihrer Forschungsarbeit gelang es den Wissenschaftlern zu zeigen, dass sich bei einem Mangel des Proteins ZNF827 weniger neue Nervenzellen bilden und die Zellwanderung stark zurückgeht. Bei einem Überschuss an ZNF827 entwickeln sich die Zellen zu früh. In der Folge können Schädigungen im Gehirn entstehen. Aus diesen Erkenntnissen schließen die Forschenden, dass das Protein ZNF827 einen wesentlichen Faktor für eine gesunde Gehirnentwicklung darstellt.

Auch bei Krebserkrankungen spielt der EMT-Mechanismus eine Schlüsselrolle. Der Tumor nutzt ihn, um seine Zellen weiterzuentwickeln, abzukapseln und in Bewegung zu setzen. Auf diese Weise können sich Krebszellen im ganzen Körper verbreiten und eine Metastasierung verursachen. Insbesondere in einem späten Stadium der Krebserkrankung bewirkt die EMT, dass der Tumor aggressiv wächst und Metastasen streut. Bei der Untersuchung von Brustkrebszellen konnte das Forschungsteam belegen, dass das Protein ZNF827 – ähnlich wie bei den Nervenzellen im Gehirn – auch die EMT von Tumorzellen entscheidend bestimmt: Bei einem Mangel an ZNF827 wuchs der Tumor nur langsam und streute weniger Metastasen in die Lunge.

Diese neuen Erkenntnisse stellen einen wesentlichen Fortschritt im Verständnis der molekularen Vorgänge bei der EMT dar. Sie eröffnen neue Perspektiven für innovative Diagnose- und Therapieansätze bei Gehirnerkrankungen und verschiedenen Krebserkrankungen.