Neues Projekt untersucht, wie Serotonin die Zelldifferenzierung beeinflusst. Serotonin ist vor allem wegen seiner stimmungsaufhellenden Wirkung bekannt. Neben dieser Funktion im zentralen Nervensystem hat das Molekül eine Vielzahl von weiteren Funktionen. Es fördert als Botenstoff in Blutplättchen die Blutgerinnung und reguliert den Blutdruck. Auch seine Rolle bei der Entstehung von Depressionen oder Übergewicht ist umfassend belegt.

Offen ist jedoch die Frage, ob das Hormon auch eine Rolle in der Embryonalentwicklung spielt. Dr. Natalia Alenina aus der MDC-Forschungsgruppe „Molekularbiologie von Hormonen im Herz-Kreislauf-System“ will dieser Frage nun im jetzt bewilligten Projekt nachgehen. „Es gibt viele Anzeichen, dass es so ist, aber die Mechanismen wurden noch nicht verstanden“, sagt die Wissenschaftlerin. In dem Projekt „Serotonin in stem cell potency and differentiation“ geht es deshalb um zwei zentrale Fragen: Welche Rolle spielt Serotonin in dem Prozess, bei dem aus Stammzellen differenzierte Körperzellen werden – und welcher therapeutische Nutzen lässt sich aus diesem Wissen ableiten?

In Experimenten mit Zellkulturen soll untersucht werden, welche Rolle Serotonin bei der Entwicklung von Stammzellen in verschiedenen Zelltypen spielt. „Dafür nutzen wir körpereigene Zellen, die zunächst zu Stammzellen ‚umprogrammiert’ werden“, berichtet Alenina. Diese sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) werden dann gezielt in Nerven- oder Fettzellen differenziert, und der Einfluss von Serotonin auf diesen Vorgang wird untersucht. Die Erkenntnisse aus diesen Experimenten könnten bei der Suche nach Therapien für Krankheiten wie Depression und Übergewicht helfen.

Zu den Forschungsarbeiten tragen die drei beteiligten Partner ihre jeweilige Expertise zusammen: das MDC zu Serotonin, die russische Gruppe um Alexej Tomilin (Institut für Cytologie der Russischen Akademie der Wissenschaften in St. Petersburg) zu pluripotenten Stammzellen, und die ukrainische Partnerin Svitlana Novikova (Staatsinstitut für Genetische und Regenerative Medizin in der Nationalen Akademie für Medizinische Wissenschaften der Ukraine in Kiew) zu Neuralleisten-Zellen, einer Stammzellenpopulation in embryonalen Geweben. Die Forschungsarbeiten starten im Mai 2016.

„Ich freue mich sehr, dass die Volkswagen Stiftung unser Projekt zur Förderung ausgewählt hat. So können wir zeigen, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland, Russland und der Ukraine trotz der schwierigen politischen Situation weiter miteinander arbeiten“, sagt Natalia Alenina.

Im Rahmen des Programms „Trilaterale Partnerschaften – Kooperationsvorhaben zwischen Wissenschaftler(inne)n aus der Ukraine, Russland und Deutschland“ fördert die Volkswagen Stiftung in der aktuellen Ausschreibungsrunde 39 Projekte mit insgesamt 8,6 Millionen Euro.

idw 2016/04