DFG-Science TV: Filmtagebuch über Alzheimer-Forschung

Das im Jahr 2008 erstmals gestartete Videoportal der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) – DFG Science TV – hat seine zweite Staffel gestartet. Erneut werden zehn Forschungsprojekte aus Deutschland in Filmtagebüchern vorgestellt.

Ab sofort wird jede Woche ein neuer, ca dreiminütigen Kurzfilm präsentiert. Das Material dafür haben die Forscher selbst gedreht. Dafür wurden sie zuvor von professionellen Kameraleuten geschult. Die jeweils Dreiminüter werden von einer professionellen Produktionsfirma verdichtet. Wie schon in der ersten Staffel, sind die Themen breit gestreut. Von Evolutionsbiologie über Klimaforschung bis hin zu Mathematik sind viele Forschungsdisziplinen vertreten. Die Auswahl erfolgte über einen Wettbewerb. In diesem Jahr gibt es auch ein Filmtagebuch über die Erforschung neuer Behandlungswege von Alzheimer. Vorgestellt wird hier die Arbeit des Alzheimer-Experten Christian Haass der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), der anhand gentechnisch veränderter Zebrafische nach neuen Wegen im Kampf gegen die neurodegnerative Krankheit sucht. 

„Die Filme liefern einen authentischen Einblick in den Forscheralltag“, erläuert DFG-Präsident Matthias Kleiner. „Sie erzählen von Erfolgen, aber auch von Rückschlägen.“ Mit ihren Filmen will die DFG vor allem junge Menschen von 14 bis 19 Jahren für die Wissenschaft begeistern. Die erste Pilotstaffel im vergangenen Jahr habe bereits gezeigt, dass die Filme gut ankommen, so Kleiner. Die Kurzfilmreihe wird von einer Untersuchung begleitet, die die Resonanz auf das Angebot prüfen soll. Erweist sich Science TV als Erfolg, erwägt die DFG, aus dem Filmangebot eine Dauereinrichtung zu machen.

Das Portal ist inzwischen auch nicht die einzige Videoplattform der DFG. Auch zur Exzellenzinitiaitve, deren Fortsetzung erst jüngst von der Politik beschlossen wurde (mehr...), gibt es seit vergangenem Jahr eine Webseite (www.exzellenz-initiative.de). Dort werden alle Exzellenz-Einrichtungen, Cluster und Graduiertenschulen filmisch porträtiert.

Mehr Infos: www.dfg-science-tv.de

Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• Freiburger Zentrum für Biosystemanalyse eröffnet
• Hochschule Esslingen: Ersatzmethoden zum Tierversuch im Visier
• Epigenetischer Regulator von zellulärer Maschine entschlüsselt
• Mausmodell zeigt Schlüsselgen für Spracherwerb
• Sanftere Therapie für Autoimmunkrankheiten

Hochschule Esslingen: Ersatzmethoden zum Tierversuch im Visier

Forscher der Hochschule Esslingen wollen Ersatzmethoden entwickeln, um Medikamente und Kosmetika mithilfe von zellbasierten Verfahren ohne Tierversuche testen zu lassen.

„Viele Tierversuche sind völlig überflüssig“, ist Bettina Weiß, Professorin an der Hochschule Esslingen überzeugt. Gemeinsam mit ihrem Forscherteam startet sie nun ein Forschungsprojekt, in dem Ersatzmethoden für bislang gängige Tierversuche in der Industrie gefunden werden sollen. Vor allem in der Kosmetikindustrie könne auf effektive Alternativen zurückgegriffen werden, erklärt die Biologin von der Fakultät für angewandte Naturwissenschaften: „In den vergangenen Jahren haben sich bereits einfache Zellkultursysteme durchgesetzt, mit denen an einzelnen Zellen die Cytotoxität und die Bioverfügbarkeit gemessen werden kann.“

In einer Vorstudie wollen die Forscher nun ein sogenanntes Cokulturmodell entwickeln, bei dem in Kunststoff-Membran-Einsätzen Lungenepithelzellen kultiviert werden, bis sie ähnliche Barrierefunktionen vorweisen wie das menschliche Lungenepithel. Mithilfe eines solchen Modells ist es möglich, den Transport von Stoffen über diese Barriere zu testen sowie Reaktionen der körpereigenen Immunabwehr nachzuahmen.

Wissenschaftler der Hochschule in Esslingen suchen nach Ersatzmethoden zum Tierversuch.Quelle: Tino Fetzer/ Hochschule Esslingen

Der Gesetzgeber unterstützt die Forschungen indirekt – bereits in wenigen Jahren soll die Zahl der Tierversuche signifikant reduziert werden. Ganz verzichten könne man jedoch nicht darauf, vor allem nicht in der Pharmaindustrie, betonen die Wissenschaftler. Die in Esslingen erforschten Alternativen sollen vor allem in den Frühstadien der Entwicklung von Medikamenten Tierversuche überflüssig machen. Dabei gehte so vor allem um pulvrige, lösliche und zu inhalierende Medikamente, um zu testen, ob diese giftige oder allergene Auswirkungen auf Lungen und Bronchien haben.

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Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

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• Epigenetischer Regulator von zellulärer Maschine entschlüsselt
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• Sanftere Therapie für Autoimmunkrankheiten

Epigenetischer Regulator von zellulärer Maschine entschlüsselt

Wissenschafter am Helmholtz-Zentrum München haben ein Enzym entdeckt, das bei der epigenetischen Regulation einer wichtigen zellulären Maschine eine entscheidende Rolle spielt.

Unter Epigenetik verstehen Wissenschaftler die übergeordneten Regulationsmechanismen, die die „Verarbeitung“ der genetischen Information steuern und die, obwohl nicht im Erbgut verankert, auch an nachfolgende Generationen weiter gegeben werden können. „Die Kenntnis der epigenetischen Mechanismen ist notwendig, um Krebs und andere Erkrankungen besser verstehen und gezielter behandeln zu können“, erklärt Dirk Eick, Professor am Helmholtz-Zentrum München.

Gemeinsam mit Kollegen aus den USA hat er nun ein bestimmtes Enzym aufklären können, das bei der epigenetischen Regulation der zellulären Maschine RNA-Polymerase-2 eine wichtige Rolle spielt. Dieser Enzymkomplex im Zellkern ist normalerweise maßgeblich dafür verantwortlich, dass die auf den Genen gespeicherten Baupläne für Eiweiße auch abgelesen und in eine Boten-RNA umgewandelt werden – ein notwendiger erster Schritt in der Eiweißproduktion von Zellen. Wie die Forscher im Fachmagazin Molecular Cell (2009, Vol. 34, Ausgabe 3, 387-839) berichten, bildet das Enzym TFIIH-Kinase nun offenbar einen wichtigen Faktor bei der epigenetischen Regulation der RNA-Polymerase 2 – und zwar bei der Ausbildung ihrer Phosphorylierung, einer Art chemischen Verpackung des Enzymkomplexes. Diese epigenetische Feinregulation ist für die Wissenschaftler besonders interessant, weil sich mit der gezielten Veränderung von definierten Positionen des Enzymkomplexes offenbar regeln lässt, welche Arten von RNA-Molekülen überhaupt hergestellt werden. Diese Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung wollen die Forscher langfristig zur Behandlung von Krebserkrankungen nutzen.

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• Sanftere Therapie für Autoimmunkrankheiten

Mausmodell zeigt Schlüsselgen für Spracherwerb

Das menschliche Foxp2-Gen ist als Schlüsselgen für die menschliche Sprachentwicklung bekannt – theoretisch. Nun haben Wissenschaftler des Nationalen Genomforschungsnetzes erstmals einen funktionellen Beweis im Mausmodell erbracht.
Welche genetischen Veränderungen ermöglichten die Ausbildung der besonderen menschlichen Eigenschaften im Verlauf der vergangenen sechs Millionen Jahre seit sich die Entwicklungslinien von Mensch und Schimpanse trennten? Das ist eine der spannendsten Fragen in der genetischen Forschung. Eine herausragende Eigenschaft des Menschen ist seine Fähigkeit zu sprechen. Zwei genetische Änderungen im Gen FOXP2 stehen seit längerem in Verdacht, bei der Evolution von Sprache eine Rolle gespielt zu haben.

FOXP2 steht im Mittelpunkt von Analysen der menschlichen Evolution: Es ist das bisher einzige Gen, das gut mit der menschlichen Sprachfähigkeit assoziiert ist. Menschen, die nur eine statt zwei funktioneller Kopien dieses Gens besitzen, haben große Schwierigkeiten sprechen zu lernen; andere Fähigkeiten sind dagegen gar nicht oder wesentlich schwächer betroffen. Ein Beweis auf funktioneller Ebene stand dazu bislang aus.

Unter Federführung des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie um Wolfgang Enard haben Wissenschaftler der German Mouse Clinic am Helmholtz-Zentrum München eine Studie durchgeführt, die vom Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) gefördert wird. Dafür wurden gentechnisch veränderte Mäuse gezielt mit der menschlichen Variante des Gens ausgestattet und mit Mäusen verglichen, die das Mauseigene Foxp2-Gen trugen. Wie die Forscher nun im Fachjournal Cell (2009, Vol.137, Ausgabe 5, 961-971) beschreiben, ließen sich damit erstmals mit einem Mausmodell die Aspekte der Evolution von Sprache rekonstruieren.

Forscher aus Leipzig haben mithilfe von Mäusen herausgefunden, dass es ein Schlüsselgen für Sprache gibt.Quelle: Jens Büürgaard Nielsen/Wikimedia

Die Helmholtz-Wissenschafter untersuchten, welche Organe das Foxp2-Gen beeinflusst. „Selten hat ein Gen wirklich nur eine Funktion“, erklärt Martin Hrabé de Angelis, Leiter der German Mouse Clinic (mehr...). So prüften die Wissenschaftler an den Foxp2-Mäusen über 300 Parameter, darunter das Seh- und Hörvermögen und Knochendichte. Weitere Untersuchungen förderten auffällige Veränderungen in einem Teil des Gehirns, den sogenannten Basalganglien zutage. So zeigten Nervenzellen dort nach Stimulation eine verstärkte synaptische Plastizität - eine Reaktion, die für Lernen und Gedächtnisbildung wichtig ist. Zudem zeigten die gv-Mäuse  ein verändertes Erkundungsverhalten und insgesamt weniger Bewegung – beides  Hinweise auf eine veränderte Hirntätigkeit. "Vorstellbar wäre, dass das menschliche FOXP2-Gen eine bessere Koordination der zum Sprechen nötigen Muskeln bewirkt", spekuliert Enard.

Mehr Infos beim Helmholtz-Zentrum München: hier klicken

Mehr Infos beim MPI für evolutionäre Anthropologie: hier klicken

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• Sanftere Therapie für Autoimmunkrankheiten

Sanftere Therapie für Autoimmunkrankheiten

Konstanzer Forscher haben eine Möglichkeit gefunden, wie sich Autoimmunkrankheiten künftig mit weniger Nebenwirkungen für die Patienten behandeln lassen.

Bisher wurden Krankheiten wie Morbus Crohn oder Multiple Sklerose, die durch eine Fehlfunktion des Immunsystems entstehen, mit Immunsuppressiva behandelt. Diese unterdrücken die körpereigene Immunabwehr. Der Patient hat so weniger Symptome, ist aber allgemein anfälliger für Infektionen. Ein Forscherteam um Marcus Groettrup der Universität Konstanz berichtet nun im Fachmagazin Nature Medicine (2009, Online-Vorabveröffentlichung 14.Juni) von einer Behandlungsmethode, die zwar das Fortschreiten von Auotimmunkrankheiten verhindert, aber das Immunsystem nur teilweise drosselt.

Die Wissenschaftler konzentrierten sich dabei auf das Immunproteasom, einen Zellkomplex mit drei Untereinheiten, der unerwünschte oder überflüssige Eiweiße innerhalb der Zelle zerlegt und an die Oberfläche transportiert. Dort signalisieren die Eiweißreste speziellen Immunzellen (T-Zellen), dass die Zelle infiziert ist, so dass die Zelle abgetötet wird. Groettrups Arbeitsgruppe hat nun an Mäusen getestet, was passiert, wenn die Untereinheiten dieses Immunproteasoms ausgeschaltet werden.  „Die Mäuse haben zwar eine reduzierte Immunantwort. Aber insgesamt waren die Auswirkungen bei weitem nicht so drastisch, wie wir vermutet hatten“, beschreibt Groettrup die Forschungsergebnisse.

Vor allem verblüffte die Forscher aber, dass die T-Zellen, die bei Autoimmunerkrankungen vielfach falsch funktionieren und Entzündungen verursachen, vollständig verschwanden. Den Forschern zufolge ein wichtiger Hinweis, dass das Blockieren der Immunproteasome die Entzündungen dämpft. „Das wäre nicht mehr das Alles-oder-Nichts-Prinzip“, hofft Groettrup. „Eine feinste Dosierung und damit bessere Verträglichkeit für die Betroffenen wäre möglich.“ Aufmerksam geworden auf die Arbeit der Deutschen ist inzwischen das US-amerikanische Biotech-Unternehmen Proteolix. Gemeinsam wurde der Inhibitor PR-957 entwickelt, der eine der Immunproteasen-Untereinheiten gezielt blockiert und eigentlich zur Behandlung von Leukämie entwickelt werden sollte. Tests bei Mäusen mit rheumatoider Arthritis haben nun gezeigt, dass die Krankheit aufgehalten wurde, und die Mäuse sich dennoch erstaunlich gut gegen verschiedenste Viren wehren konnten. Auch die Tests im Fall von Diabetes mellitus seien „ein Volltreffer“ gewesen, so die Forscher. Jetzt laufen die Vorbereitungen für weitere Tests mit Multiple Sklerose und Morbus Crohn. Zudem soll bald eine klinische Studie beim Menschen starten.

Mehr Infos bei der Universität Konstanz: hier klicken

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