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Ausgezeichnete Forschung: Tumorzellen den Zucker entziehen

Herausragende wissenschaftliche Leistungen an den beiden Innsbrucker Universitäten werden jährlich mit dem Otto-Seibert-Preis ausgezeichnet. Judith Hagenbuchner vom 3D-Bioprinting Labor der Medizin Uni Innsbruck erhielt diese Auszeichnung 2020 bereits zum zweiten Mal. Auch für ihre Forschung zu einem speziellen Tumor 3D-Modell gibt es Rückenwind. Hagenbuchner und ihr Team an der Univ.-Klinik für Pädiatrie II erhalten eine Förderung des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft und Forschung.

Die Otto-Seibert Förderungspreise werden üblicherweise im feierlichen Rahmen übergeben. Auf Grund der Covid-19-Pandemie musste der gemeinsame Festakt mit der Leopold-Franzens-Universität ausfallen. Der Wissenschaftspreis wurde aber trotzdem vergeben. Bio- und Umwelttechnologin Judith Hagenbuchner hat die Auszeichnung und Förderung für herausragende JungforscherInnen erstmals 2012 gewonnen. 2020 überzeugte die gebürtige Oberösterreicherin die Jury erneut mit einer sehr anwendungsorientierten, wissenschaftlichen Grundlagenarbeit, die einfach gesagt, darauf abzielt, Tumorzellen den Zucker zu entziehen. In vorherigen Arbeiten konnte Hagenbuchner, die gemeinsam mit Michael Außerlechner das innovative 3D-Bioprinting Labor der Medizinischen Universität Innsbruck leitet, erstmals zeigen, dass das Survivin-Protein, auch „Inhibitor of apoptosis protein“ genannt, nachhaltig in den Energiestoffwechsel der Zelle eingreift. Infolge eines komplexen Mechanismus werden Krebszellen resistent gegen verschiedene Chemotherapien, allerdings erkaufen sie sich diese Therapieresistenz mit einer erhöhten Glykolyse-Abhängigkeit. „Durch die Gabe von Glykolyse-Inhibitoren kommt es in dieser Phase zu einem spontanen Zelltod der Tumorzelle“, erklärt Judith Hagenbuchner. In der prämierten Arbeit hat Hagenbuchner nun eine neue Kombinationstherapie eingesetzt, die dazu führt, dass es zu keiner Therapieresistenz kommt, die Tumorzellen abhängig von Glucose werden und dieser Weg der Energiegewinnung gleichzeitig abgeschnitten wird. „So konnten wir im Zellmodell zeigen, dass Tumorzellen unterschiedlichen Ursprungs sehr effizient abgetötet werden können“, so Hagenbuchner. Die Erkenntnisse sind sehr anwendungsorientiert, denn einige der eingesetzten Substanzen befinden sich bereits in Phase III-Studien.

Innovatives 3D-Tumormodell zeigt Metastasierung

Ein wichtiges Ziel ihrer wissenschaftlichen Arbeit an der Univ.-Klinik für Pädiatrie II (Direktorin: Ursula Kiechl-Kohlendorfer) ist es, Ersatzmethoden für Tierversuche weiterzuentwickeln. Mit einem ebenfalls besonders vielversprechenden Ansatz konnte Hagenbuchner auch das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung überzeugen: Am 3D-Bioprinting Labor der Medizinischen Universität Innsbruck wird die Entwicklung eines 3D-biogedruckten Tumor-Modell gefördert, das auch feine Blutgefäße enthält. „Mit Hilfe des Modells aus ausschließlich menschlichen Zellen wollen wir das Gefäßwachstum in den Tumor und die Metastasierung in das Gewebe ganz genau anschauen“, erklärt Hagenbuchner. „Wir können am Bio-Chip die Interaktionen von Minitumoren mit dem umgebenden Gewebe darstellen, die zugrundeliegenden Mechanismen studieren und haben so auch die Möglichkeit, die Wirkung unterschiedlichster Substanzen an diesem designten, menschlichen Tumor zu testen.“ Dieses 3D-Modell bietet damit auch in mancher Hinsicht mehr Testmöglichkeiten, als ein Tierversuch. „Wir hoffen jedenfalls, dass es damit in der Zukunft weniger Tierversuche braucht, als jetzt“, sagt Hagenbuchner.

Zur Person:

„MUI-Scientist to watch“: Judith Hagenbuchner

(Bild (c)  3D-Bioprinting-Labor , B. Hoffmann-Ammann, 08.02.2021)

Weitere Informationen:

Otto-Seibert-Preisverleihung 2020 an der Universität Innsbruck

Otto-Seibert-Preisverleihung 2012

Das 3D Biodruck Labor der Medizinischen Universität Innsbruck