Die größten Entdeckungen 2013
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- Ein Querschnitt offenbart die Struktur des Mini-Gehirns aus der Zellkulturschale. Wie sich diese winzigen Organe formieren, haben Wiener Forscher beobachtet. Quelle: IMBA
02.01.2014 -
Viele Entdeckungen und Errungenschaften in der Biomedizin haben das Forscherjahr 2013 geprägt. Das Fachmagazin Science sieht in der Immuntherapie im Kampf gegen Krebs den wissenschaftlichen „Durchbruch des Jahres“. Auf den Plätzen folgen weitere bahnbrechende Forschungsresultate, von der Stammzellforschung über die Gewebezüchtung bis hin zur Neurobiologie. Auch in der Werkzeugkiste der Molekularbiologen hat es wichtige Neuzugänge gegeben, die biomedizinische Forschung in Zukunft stark beeinflussen werden. Die Redaktion von Nature Methods kürte die Einzelzell-Sequenziertechnik zur „Methode des Jahres 2013“. An einigen der Arbeiten waren auch deutsche Forscher maßgeblich beteiligt.
Die wissenschaftliche Top-Entdeckung des Jahres 2013 ist für die Science-Redaktion eigentlich eine medizinische Behandlungsstrategie: die Immuntherapie gegen Krebs. Bei diesem biotechnologischen Ansatz wird erstmals nicht mehr direkt der Tumor mit chemischen Mitteln oder durch Strahlung angegriffen, sondern die Immunabwehr des Patienten wird so umgerüstet und angekurbelt, dass sie entartete Zellen erkennt und gezielt zerstört. Auch wenn bisher noch wenige Krebspatienten von der Immuntherapie profitiert hätten: Gerade im vergangenen Jahr hätten gleich mehrere klinische Studien belegt, dass die umfunktionierte Immunabwehr Erfolge bringt und Leben rettet, begründen die Science-Redakteure ihre Entscheidung.
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Bündel von Ansätzen
Die Immuntherapie vereint ein ganzes Bündel von verschiedenen Ansätzen. Einige verändern die Killerzellen von Patienten so, dass sie danach auf bestimmte Oberflächenmoleküle entarteter Zellen geeicht sind und diese gezielt suchen und zerstören. Andere verabreichen Patienten eine Substanz, die den Tarn-Mechanismus der Krebszellen blockiert, mit dem diese die Abwehrzellen irreführen. „Es ist wichtig, die unmittelbaren Vorteile nicht zu übertreiben“, so die Science-Redakteure. Doch viele Krebsspezialisten seien überzeugt, dass hier die Geburt ein wichtiges neues Paradigma der Krebsbehandlung entsteht.
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Mini-Organe, Klon-Embryos, klarer Kopf
Unter den wichtigsten Top-Entdeckungen des Jahres 2013 rangieren laut Science weitere biomedizinische Durchbrüche: Im Sommer gelang es Forschern erstmals, ein menschliches Gehirn in der Kulturschale zu züchten. In einem speziellen Bioreaktor entwickelten sich aus Stammzellen Mini-Gehirne (mehr...).
Andere Forscher züchteten mit ähnlichen Methoden Leber- und Nieren-Organoide. Zusammengenommen haben die Gewebeforscher wichtige Fortschritte erzielt bei dem Versuch, Ersatzorgane zu produzieren. Ein Durchbruch gelang US-Forschern in der Klonforschung: Sie schafften es erstmals, mittels Kerntransfer aus einer Körperzelle einen Klon-Embryo herzustellen. Aus diesem gewannen sie dann humane embryonale Stammzellen (mehr...). Auch in den Neurowissenschaften gab es bahnbrechende Entdeckungen: Bei schlafenden Mäusen wiesen Forscher nach, dass sich Kanäle zwischen Neuronen im Kopf erweitern und so dabei helfen, dass sich das Gehirn während des Schlafs saniert und regeneriert. Auf der Science Liste der wissenschaftlichen Durchbrüche 2013 landeten auch zwei Werkzeuge: Zum einen hochpräzise molekulare Schneide- und Bastelwerkzeuge, die CRISP. Mit diesen vielseitigen und zuverlässigen DNA-Skalpellen lassen sich Genome sehr gezielt und elegant verändern.
Sequenzierung einzelner Zellen
Wie Science listet auch die Fachzeitschrift Nature Methods traditionell die wichtigsten Methoden und Technologien des zurückliegenden Jahres auf. 2013 steht die Sequenzierung der Erbmoleküle einzelner Zellen (single-cell sequencing) ganz oben auf dem Treppchen. Die Einzelzell-Sequenzierung werde immer robuster und zuverlässiger und werde zunehmend auch Laboren zugänglich, die nicht hochspezialisiert seien, schreiben die Redakteure von Nature Methods. Die Entzifferungstechnik biete einen Blick auf das Leben in bisher ungekannter Auflösung, 2013 markiere mit Blick auf mögliche Anwendungen einen Wendepunkt.
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