Epigenetik verrät Erfolgschancen der Chemotherapie

Mit Hilfe eines epigenetischen Biomarkers können Wissenschaftler den Erfolg einer Chemotherapie bei Darmkrebs vorhersagen.

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Ruhr-Universität Bochum stellte fest, dass der Erfolg einer Chemotherapie bei Darmkrebs von einer  bestimmten Modifikation des Gens TFAP2E abhängt. Ihre Ergebnisse haben die Forscher im New England Journal of Medicine (2012, Online-Vorabveröffentlichung) veröffentlicht. Wie eine Studie mit 200 Teilnehmern ergab, ist demnach die Methylierung von TFAP2E für die Wirksamkeit des Chemotherapeutikums 5-Fluoracil entscheidend. Dabei heftet ein Enzym Methylgruppen an den DNA-Bestandteil Cytosin und beeinflusst damit die Aktivität des Gens. Unabhängig von einer Bestrahlungstherapie erwiesen sich Patienten mit einem stark methylierten Gen als besonders resistent gegen das Chemotherapeutikum 5-Fluoracil. Die Forscher hoffen, dass Patienten mit Hilfe dieses Biomarkers in Zukunft gezielter und mit besserer Erfolgsperspektive behandelt werden können.  

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Förderbeispiel: Darmkrebs erkennen, bevor er entsteht Wissenschaft: Weltweites 1000-Epigenome-Konsortium formiert sich Wochenrückblick: Epigenetik: Krebsrisiko durch stillgelegte Gene früh anzeigen

Mit der Epigenetik des Menschen beschäftigen sich in Deutschland zahlreiche Arbeitsgruppen, Freiburger Forscher wirken an dem „Internationalen Human Epigenome Consortium“, kurz IHEC mit (mehr...). Auch die Rolle methylierter DANN bei der Entstehung von Krankheiten wurde mehrfach nachgewiesen, das Unternehmen Epigenomics bietet auf der Basis von Biomarkern bereits einen Bluttest zur Früherkennung von Darmkrebs an (mehr...). Die übermäßige Methylierung des Gens TFAP2E bewirkt, dass ein anderes Gen vermehrt abgelesen wird.  Dieses Gen mit der Bezeichnung DKK4 ist Teil eines Signalwegs, der Informationen von  der Zelloberfläche ins Zellinnere leitet. Wissenschaftler vermuten, dass DKK4 eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Darmkrebs spielt. Sechs Prozent der Menschen in Deutschland erkranken jährlich an Darmkrebs, der zu der zweithäufigsten Gruppe von Tumoren zählt.

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Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• Icon Genetics geht zurück an Firmengründer
• Neue Wirkstoffe gegen die Pest entdeckt
• Probiodrug wirbt 15 Millionen Euro ein
• Bewegliche Chaperon-Proteine sparen Energie
• Nanohale kauft Forschungs- und Servicesparte von Scil Technology

Icon Genetics geht zurück an Firmengründer

Der Pharmakonzern Bayer gibt seine Anteile an der Icon Genetics GmbH zurück.

Wie die  Geschäftsleitung am 13. Januar bekanntgab, übernimmt Icon-Firmengründer Yuri Gleba die einst von ihm gegründete Firma mitsamt aller Anteile, Vermögenswerte, Patente und die Beschäftigten am Standort Halle/Saale. Gleba will Icon mit der Nomad GmbH zusammenführen, ebenfalls eine seiner Firmen, die unter anderem im Bereich Biomaterialien tätig ist. Icon gilt als Spezialist für pflanzliche Produktionssysteme für Biologika und gehört seit 2006 zum Leverkusener Pharmakonzern.  Im Gegenzug für den Verkauf erhält Bayer Lizenzgebühren sowie weitere, nicht näher benannte „Gegenleistungen“ für alle Produkte der Nomad GmbH. Ob und wie viel Geld geflossen ist, darüber schweigen beide Parteien. „Hier entsteht ein Unternehmen, das den transienten Expressionsprozess erheblich breiter einsetzen und auf unterschiedlichsten Märkten agieren kann: Biopharmazeutika werden weiterhin von Icon bedient, während Nomad die Themen Biomaterialien und den Agro-Bereich beliefert“, erläuterte Gleba.

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Bayer hatte Icon vor mehr als fünf Jahren für 28 Millionen Euro gekauft und auch bereits erste klinische Studien mit Icons Impfstoff-Kandidaten zur Therapie des Non-Hodgkin-Lymphoms durchgeführt (mehr...). In Leverkusen begründet man den Verkauf mit einer „Refokussierung“ des Bayer-Portfolios, bei dem die Icon-Medikamentkandidaten aussortiert worden seien. An der Nomad-Forschung will sich das Unternehmen trotzdem weiter beteiligen. „Obwohl wir uns zu einer Fokussierung unserer Aktivitäten entschlossen haben, sehen wir diese Technologie weiterhin sehr positiv. Nomad ist – mit der bewährten Führung von Professor Gleba und der fortgesetzten Beteiligung von Bayer – sehr gut aufgestellt, um weiterhin erfolgreich zu agieren“, sagt Bayer-Innovationsvorstand Wolfgang Plischke. 

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• Epigenetik verrät Erfolgschancen der Chemotherapie
• Neue Wirkstoffe gegen die Pest entdeckt
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Neue Wirkstoffe gegen die Pest entdeckt

Wissenschaftler der Universität Würzburg haben zwei neue Wirkstoffe gegen die Pest entschlüsselt.

Wie sie am 11. Januar in der Fachzeitschrift Structure (2012, Bd. 20, S.89-100) beschreiben, hemmen die neuen Stoffe ein für den Pesterreger lebenswichtiges Enzym.

Ein neu entwickelter Hemmstoff (rot) bindet an ein lebenswichtiges Enzym des Pesterregers. Blau der Co-Faktor des Enzyms, der wesentlich zur Wirkung des Hemmstoffs beiträgt.Quelle: Maria Hirschbeck

 

Sie binden an das Enzym FabV, das die Herstellung der Zellmembran steuert. Die beiden Wirkstoffe gelten als Hoffnungsträger im Kampf gegen antibiotikaresistente Stämme des Erregers Yersinia pestis, der bis heute besonders in Afrika und Südamerika Epidemien auslöst. Erst kürzlich hatten Forscher anhand mittelalterlicher Pestleichen das Genom des historischen Pesterregers entschlüsselt (mehr...) und herausgefunden, dass Yersinia pestis identisch ist mit dem Erreger des „Schwarzen Todes“ (mehr...).

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News: Genom des historischen Pest-Erregers liegt offen News: Erreger des "Schwarzen Todes" im Mittelalter identifiziert News: Neuartige Antibiotika überlisten Resistenz

In Europa gilt die Pest inzwischen als ausgerottet. Am Rudolf-Virchow-Zentrum der Universität Würzburg hat die Arbeitsgruppe der Strukturbiologin Caroline Kisker jetzt festgestellt, wie die beiden Hemmstoffe den Erreger bekämpfen. Die Wirkstoffe aus der Gruppe der Pyridone lagern sich an das Bakterienenzym FabV an. FabV ist für den letzten Arbeitsschritt in der Herstellung der bakteriellen Fettsäuren verantwortlich, die unter anderem die Zellmembran aufrecht erhalten. Wird FabV gehemmt, stirbt der Erreger ab. Kisker und ihr Team versuchen jetzt, die Wirksamkeit der Hemmstoffe zu erhöhen. Dazu experimentieren sie allerdings nicht mit dem kompletten Pestbakterium, sondern mit dem isolierten Enzym des Erregers, das sie in eine kristalline Form bringen. Mit Hilfe dieser Kristalle ist es möglich, die molekulare Struktur des Enzyms zu ermitteln und genau zu analysieren, wie sich der Hemmstoff anlagert. Anschließend verändern die Forscher die Wirkstoffe, und testen sie erneut.  „Dieser Zyklus muss mehrmals wiederholt werden, bis im Idealfall am Ende ein hoch aktiver Wirkstoff vorliegt“, sagt Kisker. Ob sich der Wirkstoff auch als Medikament eigne, sei noch nicht abzusehen. Weltweit registriert die Weltgesundheitsorganisation zwischen 1000 und 3000 Pestfällen pro Jahr, die letzten Epidemien wurden in Madagaskar, dem Kongo und Peru gemeldet. Die südöstlich von Afrika gelegene Insel gilt als Schwerpunkt weltweiter Pestausbrüche.

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• Probiodrug wirbt 15 Millionen Euro ein
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Probiodrug wirbt 15 Millionen Euro ein

Die Probiodrug AG aus Halle hat eine Finanzierungsrunde über 15 Millionen Euro abgeschlossen.

Die Probiodrug startet mit ihrem Alzheimer-Medikament eine Phase IIa-Studie. Quelle: psdesign1(Fotolia.com)

Wie die Firma am 9. Januar mitteilte, profitiert Probiodrug dabei von einem starken Investorenkonsortium, bestehend unter  anderem aus BB Biotech, Edmond de Rothschild, Biogen Idec, HBM Bioventures sowie Life Sciences Partners. Neu hinzugestoßen ist Wellington. Mit dem Geld soll die Entwicklung eines Alzheimermedikaments weiter vorangetrieben werden. Probiodrug hatte im November eine  Phase-I-Studie für den Wirkstoff PQ912 erfolgreich abgeschlossen. Nun soll mit Phase IIa-Tests der therapeutische Konzeptbeweis angetreten werden. Wenn die Tests gelingen, könnten Glutaminylzyklase-Inhibitoren als neue Wirkstoffklasse zur Bekämpfung der Alzheimerschen Erkrankung eingesetzt werden.

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Menschen: Hans-Ulrich Demuth: Mit Hartnäckigkeit gegen Diabetes Wochenrückblick: Probiodrug sammelt 36 Millionen Euro ein

Im Aufsichtsrat gibt man sich optimistisch. „In den vergangenen zwei Jahren hat die Probiodrug AG ihren Unternehmenswert erheblich gesteigert – vor allem mit der erfolgreichen Phase I-Studie“, sagt Olivier Litzka, Vertreter des französischen Fonds Edmond de Rothschild im Aufsichtsrat von Probiodrug. Litzka war vor rund zwei Jahren bei dem Hallenser Biotech-Unternehmen als Investor einer 36 Millionen Euro schweren Zweitrundenfinanzierung eingestiegen. In den 15 Jahren seines Bestehens hat Probiodrug insgesamt 71 Millionen Euro eingeworben.

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Bewegliche Chaperon-Proteine sparen Energie

Das Chaperon-Protein Hsp90 nutzt für seine dynamischen Bewegungen thermische Fluktuationen, um Energie zu sparen.

Versuchsaufbau zur simultanen Untersuchung von Faltungsvorgängen und ATP-Bindung.Quelle: Christoph Ratzke (TU München)

Forscher um den Biophysiker Thorsten Hugel von der technischen Universität München haben herausgefunden, dass Hsp90 nicht den zellulären Energieträger ATP beansprucht, und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift PNAS (2012, Bd. 109, S. 161-166) veröffentlicht. Als sogenanntes Chaperon-Protein hilft Hsp90 anderen Proteinen dabei, sich in die richtige Form zu falten. Bisher war man davon ausgegangen, dass die dazu notwendige Scherenbewegung des Proteins durch den Energieträger ATP angetrieben wird. Immerhin besitzt das Protein zwei Enzyme, um ATP zu spalten und die Energie zu nutzen.  Doch bei der Beobachtung mit drei Lasern und einer besonders empfindlichen Kamera konnten die Forscher nachweisen, dass es keinen Zusammenhang gibt zwischen dem Verbrauch von ATP und der Aktivität von Hsp90. Stattdessen wird das Chaperon-Protein durch thermische Fluktuationen angetrieben. „Das sind zufällige Änderungen der Struktur des Proteins – man kann sie sich als Zusammenstöße mit Wassermoleküle in der Umgebung vorstellen, die sich bei den Temperaturen in einem lebenden Organismus sehr heftig bewegen“, erklärt Hugel.

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Menschen: Franz-Ulrich Hartl: Die Rolle der Anstandsdame unter den Eiweißen aufgeklärt Wochenrückblick: Von Arbeitspferden und Anstandsdamen: Das Chaperon BiP

 „Indem es diese Zusammenstöße nutzt, spart das Protein wertvolles ATP.“ Die Münchener Biophysiker eröffnen mit dieser Erkenntnis eine neue Sichtweise auf die Energieumwandlung in molekularen Systemen. Der neue Versuchsaufbau ermöglicht ihnen außerdem weitere Analysen des komplexen Systems. So vermuten die Forscher, dass die an Hsp90 befindlichen Enzyme zur Energiegewinnung eine andere Funktion haben als ursprünglich vermutet. Hsp90 ist eines der am häufigsten vorkommenden Zellproteine. Es bildet zusammen mit Hsp70 einen Chaperonkomplex, von dem zahlreiche Proteine abhängen, unter anderem Transkriptionsfaktoren, Kinasen und das Tumorsuppressor-Protein p53.

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