Auszeichnung für exzellente Forschung in der Zellbiologie
Dr. Andrew Clark (Institut für Zellbiologie und Immunologie/Stuttgart Research Center Systems Biology) erhielt von der Deutschen Gesellschaft für Zellbiologie (DGZ) den diesjährigen Walter-Flemming-Preis, benannt nach dem deutschen Zellbiologen Walther Flemming, dessen Beiträge grundlegend für das heutige Verständnis der Zellteilung und -replikation sind. Der Preis wird jährlich für exzellente Forschung in der Zellbiologie an Postdoktorand*innen oder frühe Forschungsgruppenleiter*innen verliehen. Dr. Clark erhielt den Walter-Flemming-Preis für seinen Beitrag zum Verständnis der kollektiven Zellmigration und der Mechanobiologie von Zellen und Geweben.
Krebszellen sind steuerbar
Die kollektive Zellwanderung ist ein zentraler biologischer Prozess, der bei Entwicklung, Gewebereparatur und Krebs eine Rolle spielt. Bei invasivem Krebs wandern die Tumorzellen aktiv vom Primärtumor weg und erreichen so andere Organe und bilden dort neue Tumore aus. Diese Wanderung, die so genannte Metastase, ist für etwa 90% der krebsbedingten Todesfälle verantwortlich. In den letzten Jahren wurde immer deutlicher, dass dieser Migrationsprozess durch Veränderungen der mechanischen Eigenschaften von Tumorzellen und des den Tumor umgebenden Gewebes gesteuert werden kann.
Clark entdeckte während seiner Doktorarbeit am Dresdner Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik neue Mechanismen, die der Organisation und Regulierung des Aktin-Kortex zugrunde liegen. Der Aktin-Kortex ist ein Zytoskelett-Netzwerk, das maßgeblich für die Kontrolle der Zelloberflächenmechanik und die Veränderung der Zellform während Prozessen wie Zellwanderung und Zellteilung verantwortlich ist. Seine Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass die Architektur dieses Netzwerks für die Kontrolle der Zellmechanik entscheidend ist. In späteren Forschungen untersuchte er die kollektive Zellmigration in verschiedenen Kontexten, einschließlich der Migration von Krebszellen in Darmtumoren. Dabei entdeckte er neue Mechanismen des mechanischen Feedbacks zwischen kollektiv wandernden Zellclustern und Kollagennetzwerken, aus denen das Bindegewebe in vielen Organen und umliegenden Tumoren besteht. Diese Kopplung, die von den mechanischen Eigenschaften des Kollagennetzwerks abhängt, fördert die anhaltende kollektive Migration von Krebszellclustern. In Zukunft könnten diese Erkenntnisse bei der Diagnose der Krebsmetastasierung Anwendung finden und auch neue therapeutische Ansätze inspirieren, die auf die mechanischen Interaktionen zwischen Krebszellen und ihrer Mikroumgebung abzielen.
Seit Mai 2021 führt Clark seine eigene Forschungsgruppe als gemeinsame Nachwuchsgruppe der Universität Stuttgart, Institut für Zellbiologie und Immunologie/Stuttgart Research Center Systems Biology und der Universität Tübingen, Zentrum für Personalisierte Medizin. Sie untersucht die kollektive Migration und die Gewebearchitektur des Dünndarms in der Physiologie und bei Krankheiten; wobei sie hauptsächlich primäre Darmorganoide ("Mini-Därme") verwendet.
Ausgewählte Publikationen
Clark, A.G., Maitra, A., Jacques, C., Bergert, M., Pérez-González, C., Simon, A., Lederer, L., Diz-Muñoz, A., Trepat, X., Voituriez, R. and Vignjevic D.M. (2022) Self-generated gradients steer collective migration on viscoelastic collagen networks. Nature Materials. 21:1200-1210. https://doi.org/10.1038/s41563-022-01259-5
Staneva, R., El Marjou, F., Barbazan, J., Krndija, D., Richon, S., Clark, A.G.*, and Vignjevic, D.M.* (2019) Cancer Cells in the Tumor Core Exhibit Spatially Coordinated Migration Patterns. Journal of Cell Science, 132(6):jcs220277. https://doi.org/10.1242/jcs.220277
Chugh, P.*, Clark, A.G.*, Smith, M.B.*, Cassani, D.A.D., Ragab, A., Roux, P.P., Charras, G., Salbreux, G. and Paluch, E.K. (2017) Actin Cortex Architecture Regulates Cell Surface Tension. Nature Cell Biology, 19(6):689-697. https://dx.doi.org/10.1038/ncb3525
Clark A.G., Dierkes K. and E.K. Paluch (2013) Monitoring Actin Cortex Thickness in Live Cells. Biophysical Journal. 105(3):570-580. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2013.05.057
