Transkriptionelle Regulierung von menschlichen Magenzellen

Der menschliche Magen spielt eine wichtige Rolle im Verdauungssystem. Seine Hauptaufgaben sind das Zerkleinern von Nahrung, das Abtöten von schädliche Bakterien und das Starten des Verdauungsprozesses in unserem Körper. Diese Aufgaben werden grossteils von der Magenschleimhaut, der sogenannten Epithelschicht, übernommen. Sie besteht aus hochspezialisierten Zellen, von denen jede eine bestimmte Funktion hat. Unser Verständnis, wie sich diese Magenzellen entwickeln und spezialisieren, ist leider immer noch lückenhaft, insbesondere im Vergleich zu anderen Teilen des Verdauungssystems. Das Ziel unseres Forschungsprojekts ist es daher, diese Zelltypen genauer zu untersuchen, insbesondere welche Prozesse die Entwicklung dieser Zellen von Stammzellen steuern. Dazu züchten wir im Labor magenähnliche Gewebe, sogenannte Organoide. Indem wir die Wachstumsbedingungen anpassen, können wir gezielt bestimmte Zelltypen erzeugen, wie zum Beispiel zwei verschiedene Arten von Schleimzellen, sogenannte foveoläre und Nebenzellen, die unsere Magenschleimhaut schützen. Diese studieren wir dann im Detail, indem wir Gene und Proteine, insbesondere die sogenannten Transkriptionsfaktoren, identifizieren, die die Entwicklung dieser Zellen steuern. Dabei nutzen wir fortschrittliche Techniken, wie die Analyse der Genaktivität und Werkzeuge wie CRISPR-Cas9, um einzelne Gene gezielt auszuschalten und deren Funktion zu untersuchen. Anschliessend analysieren wir, wie die für die jeweiligen Zelltypen wichtige Transkriptionsfaktoren ihre Funktion in der Zelle ausüben. Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen uns, wie Stammzellen im Magen entscheiden, welcher Zelltyp aus ihnen entsteht. Letztlich könnte diese Forschung zu besseren Behandlungen für Patienten führen, deren Magenzellen beschädigt sind oder nicht richtig funktionieren.