Krebs bekämpfen mit biologischen Schaltkreisen

Es ist einer der renommiertesten Preise für europäische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Die Freiburger Ingenieurin und Biologin Prof. Dr. Barbara Di Ventura erhält für ihr Forschungsvorhaben einen Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Die Auszeichnung ist mit zwei Millionen Euro dotiert. Mit ihrem Projekt „InCanTeSiMo – Intelligent cancer therapy with synthetic biology methods“ will Di Ventura auf der Basis von Methoden aus der synthetischen Biologie eine neuartige Krebstherapie entwickeln. Dafür wird ihre Forschungsgruppe Netzwerke aus synthetischen Proteinen zusammensetzen, die über molekulare Transportvehikel in menschliche Krebszellen eingeschleust werden können. Diese Netzwerke, auch biologische Schaltkreise genannt, könnten erkennen, ob eine Zelle an Krebs erkrankt ist und diese von innen abtöten.

„Ein Nachteil der gängigen Chemotherapien gegen Krebserkrankungen ist, dass sie meist im ganzen Körper und nicht ausschließlich am Tumor und den Krebszellen selbst wirken“, betont Di Ventura. Sie will eine Therapieform entwickeln, die nur Krebszellen betrifft und das restliche Gewebe schont. Ein weiterer Vorteil der neuen Methode: Wenn die Schaltkreise mit lichtempfindlichen Bestandteilen versehen werden, ließe sich die Wirkung zeitlich gesteuert mit Licht auslösen. „Damit ließe sich die Therapie gezielter und flexibler einsetzen“, sagt die Forscherin. „Im Laufe des Projekts wollen wir herausfinden, ob diese Idee realisierbar ist.“

Seit 2017 ist Barbara Di Ventura Professorin für biologische Signalforschung an der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg und bei BIOSS – Centre for Biological Signalling Studies. Seit 2019 ist sie zudem Mitglied im Exzellenzcluster CIBSS – Centre for Integrative Biological Signalling Studies. Di Venturas Fokus liegt auf der Optogenetik. Diese Technik der synthetischen Biologie verwendet Licht, um Signale in Zellen zu steuern. Solche „Control-of-Function“-Anwendungen entwickelt sie gemeinsam mit ihrer Arbeitsgruppe, um die Dynamik von so genannten Transkriptionsfaktoren zu untersuchen. Das sind Proteine, die das Auslesen von Genen in der Zelle steuern. Di Venturas Anwendungen ermöglichen es, die Funktionen in Signalwegen und Netzwerken innerhalb von Zellen und Organismen besser zu verstehen. Im Exzellenzcluster CIBSS erforscht sie insbesondere den Signalweg des Transkriptionsfaktors NF-κB, der wichtige Aufgaben in der Immunantwort und der Programmierung des Zelltodes übernimmt.

Barbara Di Ventura hat Technische Informatik an der Universität La Sapienza in Rom/Italien studiert. 2007 wurde sie am European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg im Bereich der synthetischen Biologie promoviert. Von 2007 bis 2011 war Di Ventura Postdoktorandin am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg. Danach leitete sie die Arbeitsgruppe für synthetische Biologie am dortigen BioQuant-Zentrum.

Mehr Informationen zu Barbara Di Ventura und der Arbeit ihrer Gruppe

BIOSS – Centre for Biological Signalling Studies

CIBSS – Centre for Integrative Biological Signalling Studies