1000 Biomediziner bei Weltkonferenz für Regenerative Medizin

Über das Potenzial von Stammzellen haben rund 1000 Biomediziner und Bioingenieure bei der Weltkonferenz für Regenerative Medizin in Leipzig diskutiert.

Zu dem Kongress vom 29. bis 31. Oktober 2009 hatten das Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie (IZI) und das Translationszentrum für Regenerative Medizin Leipzig geladen.

Sir Ian Wilmut sprach bei der Weltkonferenz für Regenerative Medizin über das Potenzial von künstlich hergestellten Stammzellen für die Erforschung von Krankheiten.Quelle: Michaela Grahn (IZI)

„Tapping the potential of stem cells“ lautete das Motto in diesem Jahr, es galt also Stammzellen aus verschiedensten Ursprungsquellen auf ihr Potenzial für mögliche Therapien abzuklopfen.  Die Vorträge rückten neben der Stammzelltherapie auch den Organersatz durch Gewebezüchtung (Tissue Engineering) sowie Rahmenbedingungen für die Übertragung therapeutischer Ansätze in die klinische Praxis in den Vordergrund. Sir Ian Wilmut, "Vater" des Klonschafes Dolly (mehr...), stellte im Eröffnungsvortrag der Konferenz seine neuen Arbeiten zu künstlich induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) vor.  Wilmut ist Direktor des schottischen Centre for Regenerative Medicine in Edinburgh. „Die öffentliche Wahrnehmung von Stammzellen richtet sich viel zu stark auf ihre mögliche Anwendung in Therapien“, sagte er. Wilmut sieht hingegen eine ebenso wichtige Rolle von Stammzellen bei der Erforschung von seltenen Erbkrankheiten im Labor und bei der Medikamentenentwicklung. Wilmut präsentierte neue Daten aus seinem Institut: So sei es gelungen, mithilfe der stetig verbesserten iPS-Technik Zelllinien von Patienten mit einer Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) zu entwickeln.  

Regenerative Medizin in Deutschland

In Deutschland gibt es derzeit sechs Zentren der Regenerativen Medizin. Berlin-Brandenburg Center for Regenerative Therapies BCRT Center for Regenerative Therapies Dresden CRTD Translational Centre for Regenerative Medicine Leipzig TRM Regenerative Biology and Reconstructive Therapy Hannover REBIRTH Referenz- und Translationszentrum für kardiale Stammzelltherapie RTC Regenerative Medizin in der Region Neckar-Alb REGiNA

ALS ist ein schleichendes Nervenleiden, das bei Menschen zum Tod durch Atemlähmung führt. Bislang gilt die Erkrankung als nicht behandelbar. „Durch die iPS-Technik können wir in patienteneigenen Zellen den Grund der Krankheit studieren“, sagte Wilmut. „Es muss dazu aber gelingen, die rückprogrammierten Zellen im Reagenzglas wieder in das beim Patienten betroffene Gewebe umzuwandeln“, sagte Wilmut. Der Brite hält es für möglich, derart einst auch psychiatrische Erkrankungen besser zu erforschen und geeignete Medikamente zu finden.

Ein weiterer Fokus der Konferenz galt auch dem Einsatz von Stammzellen bei Nutztieren. Dazu tagte im Rahmen der Weltkonferenz erstmals das neu gegründete „Veterinary Stem Cell Consortium“, ein internationaler Verbund aus Tiermedizinern. Einer der Gründungsväter des Konsortiums,  der Leipziger Tiermediziner Walter Brehm verhilft Sportpferden mit schweren Sehnenverletzungen mithilfe von Stammzellen zu neuer Beweglichkeit. Dazu gewinnen die Forscher adulte Stammzellen aus dem Fettgewebe oder dem Knochenmark der verletzten Tiere. Aus den wandelbaren Zellen züchten sie im Labor Ersatzgewebe heran, das den Pferden dann eingepflanzt wird. „Das Verfahren ist mittlerweile hundertfach angewendet worden,“ sagte Brehm. „Prinzipiell könnte man damit auch Haustiere wie etwa Hunde behandeln.“

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Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• Gentechnisch veränderter Mais hinterlässt keine Spuren in Wildfleisch
• Biotech-Unternehmen Probiodrug sammelt 36 Millionen Euro ein
• Gen-Mix macht Blaualgen flexibel gegen Lichtstress
• Micromet sichert sich millionenschwere Kooperation
• Defektes Schlank-Gen lässt Fliegenlarven abmagern

Gentechnisch veränderter Mais hinterlässt keine Spuren in Wildfleisch

Mit gentechnisch verändertem Mais gefütterte Wildtiere reichern keine Spuren des neuen Genmaterials in ihrem Fleisch an und verbreiten es auch nicht mit ihrem Kot.

Das hat eine mehrwöchige Fütterungsstudie des Instituts für Physiologie der Technischen Universität München an Damhirschen und Wildschweinen ergeben.

Mit gv-Mais gefütterte Wildschweine zeigten keine Rückstände des veränderten Genmaterials in Fleisch und Kot.Quelle: Carsten Przygoda/ pixelio.de

Wildschweinbraten, Hirschgulasch und andere Wildspezialitäten stehen im Herbst wieder hoch im Kurs. Passend zur Saison sind Münchner Tierphysiologen um Heinrich Meyer der Frage nachgegangen, ob das Fleisch von Wildtieren bedenkenlos verzehrt werden kann, wenn sie mit gentechnisch verändertem Mais gefüttert wurden. Schließlich nimmt die Anbaufläche an gv-Mais weltweit immer mehr zu, und Wildschwein und Co. lassen sich nicht von Warnschildern beeindrucken, wenn Felder voller reifer Maiskolben locken. Und was passiert, wenn heimische Damhirsche im Winter mit importierten gv-Mais gefüttert werden?

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News: GV-Mais verändert Kühe nicht Politik: Anbau von gv-Mais in Deutschland verboten Politik: Zweiter Runder Tisch: Erste Annäherung in der Gentechnik-Debatte

In einem vom Bundesamt für Naturschutz geförderten Projekt haben die Forscher untersucht, ob Bt-Mais im Fleisch oder auch in den Fäkalien von Wildtieren Spuren hinterlässt. Die Wissenschaftler um Heinrich Meyer fütterten zu diesem Zweck Wildschweine und Damhirsche über mehrere Wochen hinweg gezielt mit gentechnisch verändertem Häcksel- und Körnermais. Eine andere Tiergruppe erhielt konventionellen Mais. Anschließend nahmen die Forscher sowohl Fleisch als auch Kotproben der Tiere genau unter die Lupe. Das Ergebnis: Lediglich im Darmtrakt fanden die Forscher in molekularbiologischen Tests Bruchstücke des in den Mais eingeschleusten Gens. Im Fleisch selbst waren sowohl bei den Schwarzkitteln als auch beim Damwild keine Spuren des gv-Mais nachweisbar. „Das Fleisch der untersuchten Tiere war in jedem Fall frei von transgenen Komponenten“, sagt Meyer.Beim Untersuchen der Kotproben ergab sich hingegen ein komplexeres Bild: Bei den Damhirschen überlebte zwar keines der gentechnisch veränderten Maiskörner die Reise durch den Darmtrakt. Bei den Wildschweinen kamen hingegen 15 Promille der konventionellen und 9 Promille der veränderten Körner unbeschadet wieder ans Tageslicht. Aus dem ausgeschiedenen gv-Saatgut wuchs ein Keimling tatsächlich zur Pflanze heran, ein anderer ging kurz nach dem Keimen ein. Bei insgesamt 800 000 verfütterten Körnern eine sehr geringe Zahl. Nach Einschätzung der Wissenschaftler haben die Keimlinge in unseren Breiten ohnehin keine Überlebenschance, da Mais nicht kälteresistent genug ist, um den Winter zu überstehen.

In parallel durchgeführten Fütterungsversuchen mit Raps zeigte sich hingegen die umgekehrte Tendenz: Während die Verdauung des Wildschweins dem Raps vollends den Garaus machte, waren von den im Kot der Damhirsche gefundenen Rapskörnern noch 13,6 Prozent keimfähig. „Das zeigt, dass man solche Studien für alle gentechnisch veränderten Pflanzen separat durchführen muss“, so Meyer.

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Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

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• Gen-Mix macht Blaualgen flexibel gegen Lichtstress
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• Defektes Schlank-Gen lässt Fliegenlarven abmagern

Gen-Mix macht Blaualgen flexibel gegen Lichtstress

Für jedes Licht das passende Gen: Cyanobakterien können aus einem molekularen Bausatz aus drei Genen auswählen, um ein bestimmtes Photosynthese-Eiweiß herzustellen.

So sind sie in der Lage, sich rasch an Lichtbedingungen anzupassen. Diesen genetischen Mechanismus haben Pflanzenbiochemiker um Matthias Rögner von der Ruhr-Universität Bochum aufgeklärt. Sie stellen ihre Resultate im Journal of Biological Chemistry (9. Oktober, Bd. 284, S.27875-27883) vor. Studienobjekt der Forscher ist das Cyanobakterium mit dem Namen Synechocystis.

Das Cyanobakterium Synechocystis PC 6803 ist ein Musterbeispiel für perfekte Anpassung an wechselnde Lichtverhältnisse.Quelle: Ruhr-Universität Bochum

Die Cyanobakterien dienen Biologen als Modellorganismen zur Aufklärung grundlegender Prozesse der pflanzlichen Photosynthese. Cyanobakterien sind erdgeschichtlich die ersten Organismen, die den Prozess der Wasserspaltung durch Sonnenlicht, bei der Sauerstoff freigesetzt wird, vor circa 3,5 Milliarden Jahren erfunden haben. Erst durch das Einverleiben von Cyanobakterien, so die Theorie, erlangten Einzeller in der Evolution die Fähigkeit zur Photosynthese.

Wissenschaflter wollen die genauen molekularen Mechanismen klären, die die Cyanobakterien so erfolgreich in der Evolution gemacht haben. „Eine wichtige Voraussetzung für ihre Robustheit waren sicherlich ihr einfacher zellulärer Aufbau und ihre Anpassungsfähigkeit an rasch wechselnde Umweltbedingungen, zum Beispiel an drastische Veränderungen in der Lichtzufuhr“, so Rögner. Er und seine Kollegen haben am Beispiel Lichtzufuhr untersucht, wie der Blaualge die Anpassung gelingt.

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Im Visier hatten sie die Untereinheit eines Elektronen übertragenden Eiweißkomplexes, der neben der Zellatmung auch für die Photosynthese der Blaualge wichtig ist.  Der sogenannte Cytochrom b6f-Proteinkomplex transportiert Elektronen und besteht aus insgesamt acht Eiweiß-Bestandteilen. Für eine einzige dieser Untereinheiten fanden die Forscher im Erbgut des Cyanobakteriums gleich drei sehr ähnliche Gen-Versionen. Je nach Stärke des einfallenden Lichts waren in den Bakterien jeweils eine anderes dieser Versionen aktiv. Wechselte der Lichteinfall vom schwachen zum starken Licht, so benötigten die Blaualgen weniger als 90 Minuten, um von Genversion 1 auf Version 2 umzuschalten und sich so anzupassen. Genversion 3 reguliert diesen Prozess offenbar ebenfalls, und zwar aus der Ferne: „Erstaunlicherweise wird es gar nicht in der Photosynthesemembran integriert, sondern ist ausschließlich in der äußeren Zellmembran des Bakteriums zu finden,“,beschreibt Rögner.
„Die Zelle braucht für eine optimale Funktion alle drei Gene. Nur dieser Mix aus Genen ermöglicht eine rasche und effiziente Anpassung an kurzfristige Änderungen der Umweltbedingungen“, sagt Rögner.  Diese Flexibilität der Cyanobakterien habe „letztendlich die Evolution und die Veränderung der Atmosphäre unseres Planeten seit der Urzeit erst ermöglicht.“

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Micromet sichert sich millionenschwere Kooperation

Die Antikörper-Technologie des deutsch-amerikanischen Biotechnologie-Unternehmens Micromet Inc. entwickelt sich immer mehr zu einem Bestseller.

Mit der französischen Sanofi-Aventis biss bereits das fünfte Pharmaunternehmen an und unterzeichnete eine hoch dotierte Entwicklungskooperation mit dem Münchener Unternehmen, das an der US-Börse Nasdaq gelistet ist.

Ein Antikörper der BiTe-Technologie fungiert als Brücke zwischen der T-Zelle (oben) und der Tumorzelle. Damit kann das körpereigene Immunsystem den Zelltod der Tumorzelle auslösen. Quelle: Micromet

Wie Micromet am 29. Oktober mitteilte, könnte diese Allianz mehr als 160 Millionen Euro einbringen. Direkt nach der Vertragsunterzeichnung war eine Abschlagszahlung in Höhe von 8 Millionen Euro fällig. Sollte der nicht näher bezeichnete präklinische Wirkstoffkandidat, der sich offensichtlich gegen solide Tumore richten soll, zugelassen werden, winken prozentuale Umsatzbeteiligungen und weitere Prämien in Höhe von 150 Millionen Euro. Micromet wird für die Durchführung der Phase I-Studie verantwortlich sein. Danach übernimmt der Pharmakonzern das Ruder in der klinischen Entwicklung und kommt darüber hinaus für die gesamten Entwicklungskosten auf, also auch für die Kosten der ersten klinischen Studie.

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Wirtschaft: Micromet weckt Hoffnungen bei Pharmaindustrie News: Neuartige Immuntherapie gegen Krebs Dossier: Mit Biotechnologie gegen Krebs

Bite-Antikörper sind eine neue Klasse von Wirkstoffen. Ihr Vorteil ist, dass sie über eine Modifikation der klassischen Antikörper-Struktur Krebszellen und Immunzellen direkt in Kontakt bringen. Damit wird das Immunsystem des Patienten auf die Tumorantigene aufmerksam und eliminiert die entarteten Zellen. Da Bite-Antikörper vereinfacht gesprochen katalytisch wirken, müssen sie nicht in so großen Dosen verabreicht werden, wie es derzeit für Standard-Antikörper notwendig sind.
Nach Bekanntgabe der Allianz stieg die Micromet-Aktie um mehr als 13 Prozent. Micromet ist ein im Kern deutsches Biotech-Unternehmen mit sämtlichen Entwicklungsaktivitäten in München, das den Weg an die US-Börse gefunden hat. Daher liegt der formale Hauptsitz des Biotech-Unternehmens seit Januar 2006 in Bethesda nahe Washington. In den letzten Jahren sind neben Sanofi-Aventis bereits bereits zahlreiche andere Pharmaunternehmen mit Micromet Kooperationen eingegangen. Allianzen haben die Pharmapartner Bayer Schering Pharma, Merck Serono, MedImmune und Nycomed mit Micromet abgeschlossen.

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Defektes Schlank-Gen lässt Fliegenlarven abmagern

Bonner Entwicklungsbiologen haben bei Fruchtfliegen ein Gen entdeckt, das den Fettstoffwechsel steuert.

Larven, bei denen die Erbanlage defekt ist, verlieren ihr komplettes Speicherfett. Die Forscher haben das Gen daher auf den Namen „schlank“ getauft. Säugetiere verfügen über eine Gruppe von Erbanlagen, die „schlank“ strukturell sehr ähneln. Möglicherweise erfüllen sie eine ähnliche Funktion im Energiestoffwechsel.

Das schlank-Gen sorgt bei Fruchtfliegen-Larven für gesunde Fettpolster.Quelle: Wikimedia

Die Forscher hoffen daher auf neue Präparate, mit denen sich Fettleibigkeit bekämpfen lässt. Ihre Studie ist in der Zeitschrift The EMBO Journal (15.Oktober 2009, Online-Vorabveröffentlichung) erschienen.

Entwicklungsbiologen benennen ein neu entdecktes Gen meist nach dem Aussehen von Tieren, bei denen die Erbanlage defekt ist. So auch im Falle des schlank-Gens bei der Taufliege Drosophila: Ist es intakt, kann die Fliegenlarve Speicherfett aufbauen – sie wird dick. „Larven mit einer schlank-Mutation bleiben dagegen dünn“, erklärt Michael Hoch von der Universität Bonn. „Im Extremfall führt der Defekt sogar zum Tod.“
Der Entwicklungsbiologe hat mit seinen Mitarbeitern untersucht, wozu das schlank-Gen in der Zelle benötigt wird. Der Studie zufolge enthält das Gen die Bauanleitung für ein Enzym namens Ceramid-Synthase. Ceramide dienen als Rohstoff für die hauchdünnen Membranen, die sämtliche Zellen im Körper umschließen. Schlank fördert außerdem die Fettsynthese und blockiert gleichzeitig den Abbau von Ressourcen aus dem Fettspeicher. 

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Auch der Mensch produziert Ceramid-Synthasen, allerdings nicht wie Drosophila nur eine, sondern gleich sechs verschiedene. Die Bauanleitung für die Enzyme bilden bei Menschen die sogenannten Lass-Gene. Ceramid-Synthasen sind für Tiere extrem wichtig. Mutationen in den entsprechenden Genen führen zu schwerwiegenden Stoffwechsel-Defekten und zu Fehlfunktionen von Organsystemen.  Die Ähnlichkeit der Gene geht so weit, dass Lass-Gene aus der Maus in Fliegen-Mutanten das defekte schlank-Gen zum Teil ersetzen können. „Wir haben ein Mäuse-Gen in mutante Drosophila-Larven eingeschleust“, sagt Hoch. „Normalerweise starben die Larven direkt nach dem Schlüpfen. Dank des Mäuse-Gens bauten sie wieder Körperfett auf und überlebten bis ins nächste Entwicklungsstadium.“ Die Lass-Gene der Säugetiere wurden bislang noch nicht mit der Regulation des Fettstoffwechsels in Verbindung gebracht. Sollten sich die Parallelen zur Fliege weiter verdichten, sehen die Bonner Wissenschaftler einen viel versprechenden Ansatzpunkt für neue Medikamente gegen Fettleibigkeit.

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