Dazu muss die Zelladhäsion, durch die Zellen im Gewebe normalerweise zusammenhalten, verloren gehen. Eine gewisse Dynamik der Zelladhäsion ist andererseits aber auch notwendig, denn z. B. im Rahmen von Wundheilungsprozessen müssen Zellen an andere Stellen wandern können. Damit solche Prozesse möglich werden und Metastasenbildung gleichzeitig vermieden wird, muss die Zelladhäsion genau reguliert werden. An der Zelladhäsion wirken verschiedene Proteine mit, manche davon innerhalb der Zellen, andere an ihrer Oberfläche bzw. zwischen ihnen im Gewebe.

Im Rahmen des Forschungsprojektes wird genauer untersucht, wie im Gewebe ein optima­les Gleichgewicht zwischen Zusammenhalt und Bewe­gungsfähigkeit der Zellen hergestellt wird. Als Modell­system dienen dabei menschliche Brustkrebszellen des Typs MDA-MB-231, die sich durch besonders aggressive Metastasenbildung und Therapieresistenz auszeichnen. Neben gentechnischen und zellbiologischen Methoden kommen dabei Bioinformatik sowie die moderne Methode der Optogenetik zum Einsatz, mit der einzelne Proteine durch Bestrahlung mit Licht bestimm­ter Wellenlängen aktiviert oder inaktiviert werden kön­nen. Besonderes Augenmerk richtet sich dabei auf zwei Proteine namens MTSS1 und MTSS2, die bekannter­maßen durch ihre Interaktion mit anderen Proteinen an der Zelladhäsion mitwirken. Im Einzelnen möchten Dr. Matis und Dr. Di Iorio folgende Fragen beantworten:

• Wie verändern sich die Zelladhäsion und die Interaktionen der beteiligten Proteine bei einer gentechnischen Inaktivierung von MTSS1 bzw. MTSS2?
• Wie verändern sich die Dynamik von MDA-MB-231-Zellen, ihre Adhäsion und ihre Interaktionen im Gewebe, wenn man MTSS1 und MTSS2 opto­genetisch beeinflusst?
• Wie lässt sich die Mitwirkung von MTSS1 und MTSS2 an Zelldynamik und Metastasenbildung in einem numerischen Modell quantitativ erfassen?

Insgesamt sollen neue Aufschlüsse über den Mecha­nismus der Metastasenbildung und insbesondere über die Bedeutung der Zelladhäsion für diesen Prozess gewonnen werden.