GNW-News: Nobelpreisverdächtige Entdeckung von VectorBuilder-Wissenschaftlern deckt grundlegende Entwicklungsmechanismen auf

^CHICAGO, April 23, 2026 (GLOBE NEWSWIRE) -- Eine der grundlegendsten Fragen in

der Biologie ist, wie aus einer einzigen befruchteten Eizelle die verschiedenen

Zelltypen entstehen, aus denen der Körper besteht - von Neuronen und Haut bis

hin zu Muskeln und Blut. Sie alle haben denselben genetischen Bauplan, weisen

aber unterschiedliche Expressionsmuster auf. Nun hat ein Forschungsteam unter

der Leitung von Dr. Bruce Lahn, dem leitenden Wissenschaftler von VectorBuilder,

(https://www.vectorbuilder.com/) grundlegende Mechanismen aufgedeckt, die diesen

Prozess steuern. Der Grundlagencharakter dieser Arbeit könnte eines Tages sogar

zu einem Nobelpreis führen.

Lahns Team entwickelte eine leistungsstarke neue Technik namens Potency-Seq, um

die Transkriptionskraft eines Gens zu messen, das heißt, ob ein inaktives Gen

noch das Potenzial hat, aktiviert zu werden, oder ob es diese Fähigkeit

dauerhaft verloren hat. Mit diesem Ansatz fanden die Forschenden heraus, dass

bei der Differenzierung von Stammzellen in spezialisierte Zelltypen ihr Genom

stetig an Transkriptionskraft verliert, wobei eine wachsende Zahl von Genen

dauerhaft blockiert oder, wie Lahn es nannte, ?okkludiert" wird, so dass sie

nicht mehr auf ihre Transkriptionsfaktoren (TFs) reagieren können, selbst wenn

TFs, die diese Gene normalerweise aktivieren würden, in den Zellen vorhanden

sind. Lahns Gruppe bezeichnete diesen Vorgang als ?Occlusis" und bezog sich

damit auf die fortschreitende und irreversible Okklusion der Transkriptionskraft

des Genoms während der Entwicklung, die das Abstammungspotenzial der sich

differenzierenden Zellen schrittweise einschränkt. Das Team argumentierte, dass

die grundlegendste Definition eines Zelltyps nicht so sehr das Expressionsmuster

ist, sondern vielmehr die Frage, welche Gene im Genom transkriptionell potent

bzw. okkludiert sind.

Die Entdeckung der Occlusis löst ein lange ungelöstes Rätsel der

Entwicklungsbiologie, das sich durch den gesamten Stammbaum des Lebens zieht,

nämlich die Frage, warum Stammzellen die Flexibilität haben, sich in

spezialisierte Zellen wie Muskel- oder Nervenzellen zu differenzieren, während

spezialisierte Zellen, wenn sie einmal gebildet sind, weder in frühere,

flexiblere Zustände dedifferenzieren noch von einem spezialisierten Zustand in

einen anderen transdifferenzieren können, obwohl alle diese Zelltypen die

gleichen genetischen Anweisungen enthalten. Dem Occlusis-Modell zufolge ist dies

darauf zurückzuführen, dass Stammzellen eine größere Anzahl transkriptionell

potenter Gene besitzen als differenzierte Zellen, und dass darüber hinaus

verschiedene Arten differenzierter Zellen unterschiedliche Sätze

transkriptionell potenter Gene aufweisen.

Wichtig ist, dass die Studie auch zentrale molekulare Mechanismen aufzeigte, die

den Vorgang der Occlusis vorantreiben. Sie zeigte, dass naive pluripotente

Stammzellen, die ursprünglichsten unter den Stammzellen, im frühesten Stadium

der Embryonalentwicklung die Okklusion in ihrem gesamten Genom aufheben können,

so dass alle Gene wieder aktiviert werden können. Dieser ?Reset"-Vorgang

verleiht diesen naiven Stammzellen die einzigartige Fähigkeit, sich in jeden

Zelltyp zu entwickeln. Lahns Gruppe identifizierte ein Schlüssel-Gen bei diesem

Reset-Vorgang - Esrrb -, das als Deokklusionsfaktor in naiven Stammzellen

fungiert. Entscheidend ist, dass die Expression von Esrrb deaktiviert wird,

sobald naive Stammzellen mit der Differenzierung beginnen, was den Genen die

Möglichkeit gibt, den allmählichen Verlust der Transkriptionskraft bei der

anschließenden Differenzierung festzuschreiben.

Überraschenderweise fand das Team heraus, dass die Okklusion durch einen

außerordentlich einfachen Mechanismus erfolgen kann: Gene können dauerhaft

stillgelegt werden, indem sie einfach in Nukleosomen eingebettet werden. Dies

deutet darauf hin, dass die Okklusion ein grundlegendes Merkmal der DNA-

Organisation ist, wobei Gene standardmäßig okkludiert werden, wenn sie nicht

durch Transkriptionsfaktoren geschützt sind. Lahns Team zeigte außerdem, dass in

Stammzellen in einem späteren Stadium, in dem die Fähigkeit zur Deokklusion

bereits verloren gegangen ist, aber einige stillgelegte Gene das Potenzial

behalten müssen, sich bei der weiteren Differenzierung einzuschalten,

?Platzhalter"-Faktoren wie Sox2 verwendet werden, um die transkriptionelle

Potenz dieser Gene zu erhalten, indem sie dem Standard-Effekt der Okklusion

mittels Nukleosomen entgegenwirken.

?Die Entdeckung der Occlusis und der ihr zugrundeliegenden molekularen

Mechanismen bringt eine nie da gewesene Klarheit bezüglich einer grundlegenden

Frage der Biologie, nämlich wie die Entwicklung verschiedene Zelltypen in einer

unidirektionalen Weise hervorbringt", so Dr. Bruce Lahn. ?Wir sind überzeugt,

dass die Genokklusion in der Evolution den Grundstein für die Entstehung von

mehrzelligem Leben gelegt hat, denn die Fähigkeit, die Identität verschiedener

Zelltypen im Körper durch Genokklusion festzuschreiben, ist eine Voraussetzung

für das ordnungsgemäße Funktionieren eines mehrzelligen Organismus."

?Seltsamerweise wurde die Arbeit von einem Dutzend Fachzeitschriften ohne Peer-

Review abgelehnt, und es schien, als hätten die meisten Herausgeber die Studie

nicht verstanden oder ihre Bedeutung nicht erkannt", kommentierte Dr. Lahn.

?Dies ist ein gutes Beispiel für die Willkür der Herausgeber, da der persönliche

Geschmack und sogar die Inkompetenz der Herausgeber einen unverhältnismäßig

großen Einfluss auf die Entscheidung haben, was veröffentlicht wird.

Bedauerlicherweise hat die kollektive Weisheit der Herausgeberschaft - oder

vielmehr das Fehlen einer solchen - die Wissenschaft in einen formelhaften

Zustand getrieben, der oft reich an Daten, aber erschreckend arm an geistiger

Leistung ist."

?Wir müssen die Grundlagen des wissenschaftlichen Publizierens erneuern, damit

wissenschaftliche Entdeckungen für sich selbst sprechen und wissenschaftliche

Untersuchungen eine unterhaltsame und zutiefst intellektuelle Übung bleiben",

betonte Dr. Lahn und fügte hinzu: ?Und genau das beabsichtige ich zu tun."

Dr. Lahn plant die Gründung einer gemeinnützigen Stiftung zur Finanzierung von

Labors auf der ganzen Welt, die sich mit der Erforschung der Occlusis und ihrer

Bedeutung für die Gesundheit befassen. ?Der Mechanismus, welcher der Entstehung

und Aufrechterhaltung unterschiedlicher Zellidentitäten in mehrzelligen

Lebewesen zugrunde liegt, ist noch viel zu wenig erforscht, obwohl er für die

moderne Biologie von grundlegender Bedeutung ist. Er verdient viel mehr

Aufmerksamkeit vonseiten der Forschung, als ihm derzeit zuteil wird", so Dr.

Lahn.

Insgesamt bietet diese Studie überzeugende Einblicke in die Art und Weise, wie

mehrzellige Organismen ihre verschiedenen Zelltypen auf der Grundlage einer

einzigen Ausgangszelle aufbauen. Es könnte auch zu einem Verständnis dafür

führen, wie Fehler in diesem Prozess zum Altern und zu Krankheiten wie

Degeneration und Krebs beitragen können.

Über VectorBuilder

VectorBuilder ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich der

Gentransfertechnologien. Als vertrauenswürdiger Partner von Tausenden von Labors

und Biotechnologie-/Pharmaunternehmen auf der ganzen Welt ist VectorBuilder ein

Full?Service?Anbieter für das Design, die Entwicklung und die Optimierung von

Gentransferlösungen - von der Grundlagenforschung bis hin zu klinischen

Anwendungen. Sein preisgekröntes Vector Studio ist eine bahnbrechende

Innovation, die es Forschenden ermöglicht, benutzerdefinierte Vektoren einfach

online zu entwerfen und zu bestellen, wodurch sie von der mühsamen Arbeit des

Klonens und Verpackens von Vektoren im Labor befreit werden. Das weltweit tätige

Unternehmen verfügt über eine hohe Produktionskapazität für Vektoren, ein

umfangreiches Vektor- und Komponenteninventar, individuelle CRO-Lösungen mit

fortschrittlichen AAV-Capsid-Engineering-Fähigkeiten und hochmoderne GMP-

Produktionsanlagen. Mit führenden F&E- und CDMO-Kapazitäten ist das Team von

VectorBuilder bestrebt, die effektivsten Lösungen für den Gentransfer

bereitzustellen und innovative Werkzeuge für die biowissenschaftliche Forschung

und die genetische Medizin zu entwickeln.

Originalarbeit ansehen >> (https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-

1247(26)00294-9)

Erklärvideo ansehen >> (https://www.youtube.com/watch?v=qCpgjpWTPTQ)

Medienkontakt

VectorBuilder Media

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