Prof. Dr. Gang Pei

Forschungsschwerpunkte: Signalübertragung, Stammzellen, Neurodegeneration, Molekulare Pharmakologie, Arzneistoffentwicklung
Gang Pei ist ein chinesischer Biochemiker und Zellbiologe. Im Zentrum seiner Forschung steht die Signalweiterleitung über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) – zentrale Schaltstellen der Zellkommunikation. Diese Rezeptoren spielen eine Schlüsselrolle bei neurodegenerativen und Autoimmunerkrankungen. Gang Pei untersucht, wie GPCRs Zellprozesse beeinflussen und welche molekularen Mechanismen dabei eine Rolle spielen. Sein Ziel ist es, daraus neue therapeutische Ansätze abzuleiten.
Der Fokus von Gang Peis Arbeit liegt auf der Regulation der Signalwege von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs), Proteinen auf der Zellmembran, die Signale in das Zellinnere weiterleiten. Um ein tiefgreifendes Verständnis der Zellkommunikation zu erzielen, analysiert Gang Pei das Zusammenspiel zwischen GPCRs und anderen Signalkaskaden, darunter der Transkriptionsfaktor NF-kB, dem Zellreparaturprotein p53 und dem Enzym Gamma-Sekretase. Besonderes Augenmerk legt er auf die Funktion von Beta-Arrestinen – Proteinen, die GPCR-Signale mit weiteren Signalwegen verknüpfen und sogar in den Zellkern transportiert werden können, um dort epigenetische Prozesse zu beeinflussen. Diese Erkenntnisse haben die Sicht auf die GPCR-Signalübertragung grundlegend erweitert und neue therapeutische Zielstrukturen aufgezeigt.
Ein weiteres Forschungsfeld von Gang Pei sind die biochemischen Aspekte von Stammzellen, die Zellprogrammierung und die Umwandlung von Zelllinien. Seine Arbeiten haben gezeigt, dass sich neuronale Vorläuferzellen durch den Einsatz kleiner Moleküle und unter Sauerstoffmangel erzeugen lassen, ohne dass exogene Gene eingebracht werden müssen. Darüber hinaus gelang es ihm und seinem Team, humane neuronale Zellen direkt aus adulten Astrozyten, spezifischen Stützzellen des zentralen Nervensystems, mit Hilfe kleiner Moleküle zu generieren. 2015 konnte Gang Pei demonstrieren, dass humane Fibroblasten direkt in neuronale Zellen umgewandelt werden können – allein durch die Anwendung eines chemischen Cocktails aus sieben kleinen Molekülen. Diese Methode ermöglicht es, die Phase der neuronalen Vorläuferzellen zu umgehen und direkt funktionale Nervenzellen zu erzeugen. Die so entstandenen chemisch induzierten neuronalen Zellen (hciNs) zeigen morphologische, genetische und elektrophysiologische Ähnlichkeiten mit induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSCs) und konventionellen induzierten Neuronen (hiNs). Gang Pei hat dieses Verfahren erfolgreich auf Fibroblasten bei familiärer Alzheimer-Erkrankung angewandt, was neue Perspektiven für die Erforschung neurologischer Krankheiten und die regenerative Medizin eröffnet.
Neben der Zellbiologie widmet sich Gang Pei auch der Wiederentdeckung traditioneller chinesischer Medizin und natürlicher Wirkstoffe als therapeutischem Ansatz. Sein Team konnte zeigen, dass die traditionelle Kräuterrezeptur „Smart Soup“ die Amyloid-Pathologie und kognitiven Defizite im Tiermodell der Alzheimer-Krankheit signifikant reduziert. Mindestens eine der verwendeten Heilpflanzen und ihre aktiven Inhaltsstoffe fördern die Proliferation neuronaler Vorläuferzellen. Ein anderer pflanzlicher Wirkstoff vermindert die Produktion von β-Amyloid und verbessert kognitive Einschränkungen. Ein dritter Pflanzenextrakt beeinflusst die morphologische Dynamik aktivierter Mikroglia positiv, was die synergistische Wirkung der drei Heilpflanzen unterstreicht. Klinische Untersuchungen deuten darauf hin, dass eine Kombination aus einem bereits zugelassenen Alzheimer-Medikament aus der Gruppe der Acetylcholinesterase-Hemmstoffe mit „Smart Soup“ eine therapeutische Strategie darstellen könnte.
Mit seinen innovativen Ansätzen verfolgt Gang Pei das Ziel, neue Therapieoptionen für neurodegenerative Erkrankungen zu entwickeln und ein tieferes Verständnis der Biologie des Alterns zu erwerben. Durch die Kombination moderner Zellbiologie mit traditionellen Heilmethoden erschließt er neuartige therapeutische Ansätze, welche die bisher bekannten Wege nachhaltig bereichern könnten.