Ziel für neue Therapien: Studie zeigt Rolle des STAT3 Signalwegs bei der Angiogenese
Ein Freiburger Forscherteam befasst sich mit dem Einfluss der Zytokin vermittelten Aktivierung des STAT3 Signalwegs auf die Angiogenese. Diese stellt einen komplexen Prozess dar, der sowohl in der physiologischen Entwicklung als auch bei multiplen Erkrankungen im Auge eine zentrale Rolle spielt. Daher ist auch die Adressierung der Angiogenesepathways ein wichtiger therapeutischer Ansatz.
Die grundlagen-wissenschaftliche Studie "STAT3 signaling induced by the IL-6 familiy of cytokines modulates angiogenesis" von Julian Rapp et al. konnte jetzt zeigen, dass der Faktor Onkostatin M (OSM) des Signalwegs STAT3 begünstigend auf die Blutgefäßneubildung und somit auf einige Netzhauterkrankungen des Auges wirkt. Der Faktor CNT hat hingegen einen schwächenden Einfluss auf die Gefäßneubildung.
Der STAT3-Signalweg der Zelle und seine beteiligten Faktoren sind ein attraktives Ziel für potenzielle neue Therapien. Experten der Stiftung Auge heben daher die Bedeutung dieser Arbeit besonders hervor, wofür Julian Rapp der Wissenschaftspreis 2023 der Stiftung Auge verliehen wurde.
Die Angiogenese ist ein wichtiger Vorgang im gesunden Auge. Tritt diese jedoch vermehrt und unkontrolliert auf, ist das häufig Zeichen einer Augenerkrankung wie der altersabhängigen Makuladegeneration (AMD) oder der diabetischen Retinopathie. „Ein besseres Verständnis der Entstehungsmechanismen ist also essenziell, um mögliche neue therapeutische Ziele zu identifizieren“, sagt Professor Dr. med. Frank G. Holz, Vorsitzender der Stiftung Auge. Eine im „Journal of Cell Science“ erschienene Studie von Julian Rapp et al. untersuchte daher den STAT3-Signalweg, der bei der Blutgefäßneubildung im Auge eine Rolle spielt. In dieser Arbeit konnte die Hypothese, dass der Faktor OSM pro-angiogen und der Faktor CNTF anti-angiogen wirkt, bestätigt werden. Die Gruppe um Rapp konnte dies in Angiogenese-Untersuchungen nach standardisierten wissenschaftlichen Kriterien zeigen.
Viele Prozesse in und zwischen den Zellenerfolgen auf Signalwegen, also Reaktionsketten, die an vielen Stellen durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst werden. „Einer davon ist der STAT3-Signalweg, der bei der physiologischen Entwicklung des Auges sowie bei vielen Erkrankungen eine entscheidende Rolle spielt“ erklärt Holz. Einige Aktivatoren des STAT3 Signalwegs, wie das IL-6 Zytokin-Familienmitglied OSM, setzen den Vorgang der Blutgefäßneubildung in Gang.
Faktoren beeinflussen neben STAT3 Signalweg auch Transkriptom
Bei näherer Untersuchung stellte sich außerdem heraus, dass die Faktoren OSM und VEGF, der vascular endothelial growth factor, der auch einen entscheidenden Einfluss auf die Blutgefäßneubildung hat, sowie CNTF+R+VEGF, nicht nur auf den STAT3-Signalweg wirken. Sie rufen gemeinsam auch eine Veränderung des Transkriptoms hervor. Das Transkriptom bezeichnet dabei die Gesamtheit der Messenger-RNA, die in der Zelle als Kopie der DNA angefertigt werden. Aus der RNA werden unter anderem Proteine hergestellt, die wichtige Aufgaben in der Zelle übernehmen.
„Solche Grundlagenforschung schließt wichtige Wissenslücken“, so Holz. Kennen Forschende die genauen Akteure in einer Reaktionskette und wissen, wann sich diese wie und unter welchen Umständen verhalten, können sie mit neuen Medikamenten zielgerichtet in den Mechanismus eingreifen und die Angiogenese und den Krankheitsverlauf positiv beeinflussen.“
Quelle: Stiftung Auge
Rapp, J., Jung, M., Klar, R. F., Wolf, J., Arnold, J., Gorka, O., … & Bucher, F. (2023). STAT3 signaling induced by the IL-6 family of cytokines modulates angiogenesis. Journal of Cell Science, 136(1), jcs260182.