Einblicke in die Mechanismen von Metastasen
Im Fokus des Projekts „Die Rolle von NFR2 in der Melanom-Progression“ an der IMC Fachhochschule Krems stehen metastasierende Hautmelanome, die Resistenzmechanismen entwickelt haben. Im Mittelpunkt steht dabei das Schutzsystem, das durch den Transkriptionsfaktor NRF2 induziert wird und in Krebszellen oft stark hochreguliert ist. Dadurch kommen die Krebszellen besser mit den Nebenprodukten ihres gesteigerten Energieumsatzes zurecht und können Resistenzen gegen Behandlungen entwickeln. Durch medikamentöse Beeinflussung dieses Schutzsystems könnte die Effektivität von Krebstherapien erhöht werden. Eine Kerntechnik, die dabei zum Einsatz kommt, ist die Massenspektrometrie zur Proteinanalyse.
Das Projekt wird von der Niederösterreichischen Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB) gefördert und in Kooperation mit der Medizinischen Universität Wien und der Karl Landsteiner Privatuniversität abgewickelt.
Was ist der Inhalt deines aktuellen Forschungsprojekts?
Das Projekt beschäftigt sich im Rahmen des Life Science Calls des Landes Niederösterreich mit oxidativem Stress in der Melanom-Behandlung und -Progression. Der Transkriptionsfaktor NRF2, als wichtigster Regulator der zellulären Antwort auf erhöhten oxidativen Stress, wird als mögliches Ziel einer synergetischen Behandlung mit bestehenden Therapieansätzen und als eventueller Treiber maligner, also bösartiger, Ausformungen untersucht. An der IMC FH Krems arbeiten wir hier mit einer speziellen Technik, der Massenspektrometrie zur Proteinanalyse. Mit dieser sogenannten Proteomik werden die Proteine von Zellen biochemisch erforscht.
Wie funktioniert Proteomik mit Massenspektrometrie?
Proteomik mittels Massenspektrometrie ist eine komplexe und sehr Equipment-intensive Technologie, die über die Bestimmung der Massen von Biomolekülen und Ermittlung sehr spezifischer Peptidfraktionsspektren eine Identifizierung und Quantifizierung zahlreicher Proteine, zeitgleich und mit sehr kleinen Probenmengen, ermöglicht.
In welchen Bereichen kann diese Technik angewendet werden?
Eine große Stärke der Proteinanalyse mittels Massenspektrometrie ist die relativ einfache Adaption an verschiedene Probentypen und Fragestellungen sowie die große Tiefe der Analyse. Es können beispielsweise Tausende Proteine aus Zellkultur oder Gewebe zeitgleich identifiziert und quantifiziert werden. Die etablierte Methodik der Proteom-Analysen eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, weitere Fragestellungen zu bearbeiten. Zusammen mit unseren Projektpartnern arbeiten wir etwa an der Charakterisierung von Mikrovesikeln oder Vorgängen im Multiplen Myelom. Es entstehen großartige Folgeprojekte und laufend kommen Projektideen dazu.
Was macht dieses Projekt einzigartig?
Der systembiologische Ansatz und das Screening des Proteoms, nach NRF2-Modulation der Testsysteme, ermöglichen einen Einblick in bisher unbekannte Effekte des NRF2-gesteuerten Apparates, die sich auf der Proteinebene manifestieren. Durch die Charakterisierung des NRF2-gesteuerten Abwehrsystems kann ein besseres Verständnis für Wirksamkeit oder Unwirksamkeit von (Co-) Behandlungen und eventueller Einflüsse auf die Entwicklung der Tumore geschaffen werden.
Wie kann man sich deine Forschungsarbeit vorstellen?
Meine Forschungsarbeit ist sehr vielschichtig. Zum einen ist da natürlich die klassische Laborarbeit mit Pipette und Eppi, um die Proben aufzubereiten und messfertig zu machen. Zum anderen umfasst insbesondere die Messung und Auswertung der Proben das Betreiben hochtechnischer Geräte und viele Stunden Arbeit mit Steuerungs- und Auswertungsprogrammen.
Wie entstand die Idee für dein PhD-Studium?
Die Begeisterung für die komplexe biologische Funktionsweise des Lebens hat mich immer begleitet und auch dazu geführt, dass ich zurzeit mein PhD-Studium an der Medizinischen Universität in Wien verfolge. Durch das Praxissemester an der MedUni während meines Master-Studiums an der IMC FH Krems habe ich viele Erfahrungen im Bereich der Krebsforschung gesammelt. Als diese beiden Institutionen ein Kooperationsprojekt zu diesem Thema aufstellten, war für mich klar, dass ich das im Rahmen eines PhD-Studiums weiterverfolgen wollte.
Wo siehst du dich in den nächsten Jahren?
Life Sciences, insbesondere der Forschungsbereich, sind ständig im Fluss und entsprechend flexibel. Solange es interessante Fragestellungen und entsprechende Nachfrage gibt, bin ich glücklich, meine erworbenen Kenntnisse dahingehend einzusetzen. Die Kompetenzen, die ich während meines PhD-Studiums und den nachfolgenden Projekten am Gebiet der Proteomik und Massenspektrometrie aufgebaut habe, sind sowohl am akademischen als auch im privaten Sektor gefragt und ermöglichen mir, optimistisch in die Zukunft zu blicken.
Was begeistert dich an der Forschungsarbeit an der IMC FH Krems?
Forschungsarbeit ist abwechslungsreich, spannend und kreativ. Als etwas unruhiger Geist bin ich da perfekt aufgehoben. Dazu kommt speziell an der IMC FH Krems die sehr starke Vernetzung von Lehre und Forschung. Beiträge zu Laborpraktika zu gestalten oder sich mit Studierenden über laufende Forschungsprojekte auszutauschen, sind eine tolle Abwechslung und besonders inspirierend für mich.
Über Hans Peter Weitzenböck
Hans Peter Weitzenböck, MSc. (28), hat sein Bachelor- und Master-Studium „Medical and Pharmaceutical Biotechnology“ an der IMC Fachhochschule Krems 2016 abgeschlossen und arbeitet seitdem als Projektmitarbeiter im Department of Life Sciences. Derzeit absolviert er sein PhD-Studium an der Medizinischen Universität Wien. Das PhD-Projekt, eine Kooperation der beiden Institutionen, macht es möglich, weiter auf den Gebieten der Krebsforschung und Proteomik tätig zu sein, die eigene Expertise anzuwenden und weiter zu vertiefen.
Hans Peter Weitzenböck im Wordrap
