Dr. Jacopo Di Russo ist neuer Assoziierter Wissenschaftler am DWI
Das DWI profitiert ab sofort von der Expertise von Dr. Jacopo Di Russo: Seit Anfang April ist der Mechanobiologe Assoziierter Wissenschaftler am DWI. Jacopo Di Russo leitet die Arbeitsgruppe „Retinal Epithelium Mechanobiology and Disease“ (REMeD) am Interdisziplinären Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) am Uniklinikum der RWTH Aachen. Seine Assoziierung am DWI baut auf bereits laufenden gemeinsamen Forschungsprojekten auf.
Mechanobiologie: Wie reagieren Zellen auf mechanische Kräfte?
Ziel der wissenschaftlichen Arbeit von Jacopo Di Russo ist es, das Zusammenspiel biochemischer und physikalischer Informationen der sogenannten extrazellulären Matrix (EM) bei der Kontrolle der Mechanobiologie von Epithelgeweben zu verstehen. Die EM ist eine gelartige Struktur aus verschiedenen Komponenten, die in Mensch und Tier die Zwischenräume zwischen den Zellen ausfüllt. Als „Epithel“ bezeichnet man Zellschichten, die die inneren und äußeren Oberflächen des Körpers auskleiden und so von ihrer Umgebung abgrenzen, wie beispielsweise bei der Haut oder anderen Organen wie dem Auge. Epithelien können dabei entweder als einzellige Schicht (Monolayer) oder als komplexe 3D-Strukturen aus mehreren Schichten selbstorganisiert sein.
Die Strukturen und Funktionen von Epithelien werden nicht nur durch biochemische Prozesse definiert, sondern sind auch stark von physikalischen oder mechanischen Einflüssen abhängig. Dies sind beispielweise Druck- oder Scherkräfte. Dem Verständnis dafür, wie sich diese Einflüsse auf Epithelien auswirken, widmet sich das Feld der Mechanobiologie. Sie ist ein aufstrebendes Wissenschaftsgebiet an der Schnittstelle von Biologie, Ingenieurwissenschaften und Physik. Forscherinnen und Forscher dieses Gebiets konzentrieren sich darauf, wie physikalische Kräfte und Veränderungen der mechanischen Eigenschaften von Zellen und Geweben zur Entwicklung, Zelldifferenzierung, Physiologie und Krankheit beitragen. Eine große Herausforderung ist dabei das Verständnis der Mechanotransduktion. Dies sind die molekularen Mechanismen, mit denen Zellen mechanische Signale wahrnehmen und auf diese reagieren.
Erstes DWI-Projekt widmet sich der Erforschung einer wichtigen Augenerkrankung
Die Gruppe von Jacopo Di Russo untersucht die Epithelmechanobiologie mit interdisziplinären experimentellen Ansätzen, wie Hydrogeltechnologien, Organoide sowie im Mausmodell. Bereits in der Vergangenheit haben das DWI und Jacopo Di Russo im Feld der Mechanobiologie erfolgreich zusammengearbeitet. Nun werden die DWI-Wissenschaftlerin Laura De Laporte und Jacopo Di Russo in einem ersten Projekt die dynamische Anpassung und die Umwandlung von Stress (Stressdissipation) von Epithelien an lokale mechanische Belastungen weiter charakterisieren (Name des Projekts: „Epitheliale Anpassung an lokalen Stress“). Die Verwendung des in der Gruppe von Laura De Laporte etablierten „beating hydrogels system“ soll in Kombination mit Zellmonolayern die Prozesse hinter chronischen Veränderungen von Epithelien wie dem retinalen Pigmentepithel bei der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) aufklären.
Jacopo Di Russo hat in Florenz (Italien) Zellbiologie studiert und im Anschluss als Marie-Curie-Stipendiat an die Westfälische Wilhelms-Universität Münster gewechselt. Dort hat er unter der Leitung von Prof. Dr. Lydia Sorokin am Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie gearbeitet und promoviert. Er untersuchte, wie die extrazelluläre Matrix physiologische Reaktionen beeinflusst. Im Jahr 2015 begann er seine Arbeit im Labor von Prof. Dr. Joachim Spatz am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg und vertiefte dort sein Wissen über Zelladhäsion auf biophysikalischer Ebene. Seit 2019 ist er unabhängiger Gruppenleiter am IZKF am Uniklinikum der RWTH Aachen.
