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Wochenrückblick KW 23

10.06.2014

Malariamittel: Wirkung aufgeklärt

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Forscher haben aufgedeckt, wie der Antimalaria-Wirkstoff Atovaquon an sein Zielprotein bindet. Quelle: Dominic Birth, Carola Hunte

Strukturbiologen aus Freiburg haben auf molekularer Ebene einen Ansatz gefunden, um die Wirksamkeit von Antimalaria-Medikamenten zu verbessern.

Überträger der gefährlichen Tropenkrankheit Malaria ist die Anopheles-Mücke. Ein Stich reicht aus, um mit Plasmodien infiziert zu werden, die die Erreger der Erkrankung sind. Der auch im Antimalaria-Mittel Malarone enthaltene Wirkstoff Atovaquon sorgt dafür, dass die einzelligen Parasiten – die Plasmodien– absterben. Doch in der jüngster Zeit waren immer öfter Stämme der Erreger aufgrund von Mutationen gegen den Antimalaria-Wirkstoff resistent.

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Wissenschaftler der Universität Freiburg haben nun die Grundlage geschaffen, um mit verbesserten Medikamenten auf diese Resistenzen zu reagieren. Wie das Team um Carola Hunte im Fachjournal Nature Communications (2014, Online-Veröffentlichung) berichtet, analysierten sie dafür den exakten Bindungsmodus von Atovaquon an das Zielprotein. Für ihre Arbeit verwendeten die Forscher den mitochondrialen Komplex der Bäckerhefe, der dem parasitären Komplex stark ähnelt. Das Zielprotein von Atovaquon ist das dritte von vier Enzymen der Atmungskette im Mitochondrium. Es bildet eine dreidimensionale Tasche aus, in die das Wirkstoffmolekül mit seiner Form exakt hineinpasst, indem es an vielen Stellen an die Aminosäuren anbindet. Die Freiburger Forscher entdeckten nun, dass diese Interaktionen für die Wirkung der Atovaquon auf Plasmodien entscheidend sind. Mittels Proteinsequenzanalyse zeigten sie, dass ein Großteil dieser Andockstellen bei Plasmodien, der Bäckerhefe und in menschlichen Zellen gleich aufgebaut ist. Im offenen Bereich der Bindungstasche geht danach Atovaquon einige Bindungen ein, die für Plasmodien spezifisch sind. Außerdem wurden bei der Strukturanalyse die molekularen Ursachen der Resistenzen deutlich. Denn aufgrund von Mutation kann der Wirkstoff Atovaquon nicht mehr an das Zielprotein andocken. Mit diesem Wissen könnten zukünftig Wissenschaftler die molekulare Struktur von Atovaquon gezielt verändern und neue Medikamente gegen Malaria entwickeln.

© biotechnologie.de/bb

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Kunst: Ohr von van Gogh nachgezüchtet

Für ein Kunstprojekt wurde das abgeschnittene Ohr des Malers Vincent van Gogh aus Knochengewebe nachgezüchtet. <ic:message key='Bild vergrößern' />
Für ein Kunstprojekt wurde das abgeschnittene Ohr des Malers Vincent van Gogh aus Knochengewebe nachgezüchtet. Quelle: © Diemut Strebe

US-Forscher haben im Rahmen eines Kunstprojekts das linke Ohr des berühmten holländischen Malers Vicent van Gogh nachgezüchtet - mit Hilfe der Zellspende eines Nachfahrens.

In einer legendären Aktion hatte der 1890 verstorbene Maler sein linkes Ohr eingebüßt. Es zu ersetzen war damals allerdings undenkbar. Mit den Erkenntnissen aus der Regnenerativen Medizin und der Gewebezüchtung lässt sich heutzutage ein biologisches Ersatzohr herstellen.

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Für die Aktion „Sugababe“ hatte die Künstlerin Diemut Strebe gemeinsam mit Wissenschaftlern vom Bringham and Women´s Hospital in Bosten das Ohr des Künstlers nachgeformt. Die Zellen zur Besiedelung des Gerüsts spendete der Urenkel von van Goghs Bruder Theo, dessen DNA noch zu einem Sechzehntel der des berühmten Verwandten entsprach. Dabei handelte es sich um Knorpelgewebe aus dem Ohr des Nachfahren. Diese Zellen wurden zudem mit Teilen der auf einem Briefumschlag des Malers entnommenen mitochondrialen DNA injiziert. Diese stellte sich später jedoch als unbrauchbar heraus, was auf die Replik allerdings keinen Einfluss hatte. Die Nachbildung entstand aus gezüchtetem Knorpelgewebe des Nachfahren und wurde mit einer abgespeicherten Abbildung von van Goghs Ohr am Computer in eine identisch Form gebracht. Mit Hilfe eines Bio-Printers wurde aus den gezüchteten Zellen dann das dreidimensionale Gewebe hergestellt. In einer Nährstofflösung schwimmend war die Replik im Rahmen der Kunstaktion bis Anfang Juni kurzzeitig im Zentrum für Kunst und Medientechnologie (ZKM) in Karlsruhe zu sehen. Im Frühjahr 2015 wird "Sugababe" in der Feldman-Galerie in New York ausgestellt. Die Ausstellung soll zum Nachdenken über die Möglichkeiten der modernen Gentechnologie anregen.

© biotechnologie.de/bb

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Epigenomics erleidet Rückschlag

Ein blutbasierter Darmkrebstest ist ein Produkt der Berliner Epigenomics. <ic:message key='Bild vergrößern' />
Ein blutbasierter Darmkrebstest ist ein Produkt der Berliner Epigenomics. Quelle: Epigenomics AG /©FL

Ein von Epigenomics hergestellter Bluttest zur Darmkrebsvorsorge hat US-Arzneimittelbehörde FDA vorerst keine Zulassung erhalten.  

Die Ablehnung war an die Bedingung gebunden, zusätzliche Studien zum Test einzuholen. An der Frankfurter Börse ging daraufhin die Aktie von Epigenomics auf Talffahrt und büßte mehr als 30 Prozent ein. Der ablehnende Bescheid der US-Behörde zum Darmkrebstest "Epi proColon" eine herber Rückschlag. Die im Zulassungsantrag zusammengefassten Unterlagen haben laut der US-Gesundheitsbehörde FDA aktuell keine hinreichenden Belege geliefert, „die eine Zulassung von Epi proColon rechtfertigen würden“.

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Zuvor hatte sich auch schon ein unabhängiges Expertengremium kritisch gezeigt. Die FDA hat zwar offenbar keine Zweifel an der klinischen Leistungsfähigkeit des Tests, fordert aber einen Beleg dafür, dass Epi proColon die Bereitschaft fördert, sich einer Darmspiegelung zu unterziehen. Epigenomics hatte in seine Studie auch „Gewohnheitstäter“ einbezogen, die sich schon vorher regelmäßig einem Screening unterzogen hatten. Entmutigen lässt sich Epigenomics offenbar nicht. „Obwohl wir mit diesem Ergebnis nicht gerechnet haben, werden wir weiterhin entschlossen daran arbeiten, den Menschen, die die empfohlenen Darmkrebs-Früherkennungsmaßnahmen nicht durchführen können oder wollen, eine hocheffiziente und anwenderfreundliche Alternative zu bieten“, sagte Thomas Taapken, Vorstandsvorsitzender von Epigenomics. Die von der FDA geforderten Nachweise ließen sich möglicherweise mit einer relativ kleinen, rasch durchführbaren Studie erbringen, so Taapken in einer Analystenkonferenz. Aufschluss darüber könne ein für Ende Juni vereinbartes Treffen mit den US-Aufsehern bringen. Auch wenn der „Not Approvable Letter“ der FDA noch keine endgültige Ablehnung darstellt – Epigenomics kann binnen 180 Tagen den Antrag überarbeiten – die mögliche US-Zulassung muss damit um mehrere Monate verschoben werden.

© biotechnologie.de/bk

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Medtec Europe: Biomaterialien im Trend

Großunternehmen, Startups und Forschungseinichtungen präsentierten auf der Medtec Europe 2014 auch biobasierte Materialien für und in Medizinprodukten. <ic:message key='Bild vergrößern' />
Großunternehmen, Startups und Forschungseinichtungen präsentierten auf der Medtec Europe 2014 auch biobasierte Materialien für und in Medizinprodukten. Quelle: BIOCOM AG

Die Medtec Europe stand in diesem Jahr auch im Zeichen neuartiger Materialen. Darunter biobasierte Stoffe, die bei Implantaten immer häufiger zum Einsatz kommen.

810 Aussteller aus 31 Ländern waren vom 3. bis 5. Juni auf dem diesjährigen Branchentreff der Zulieferindustrie für Medizintechnik in Stuttgart vertreten. Neue Verfahren und Werkstoffe für Design und Fertigung waren neben 3D-Druck Schwerpunkte der dreitägigen Fachmesse. So präsentierte die Schweizer Firma Carag das erste bioresorbierbare Implantat, das bei angeborenem Herzfehler – dem sogenannten Vorhofseptumdefekt – zum Verschluss eingesetzt wird. Es besteht aus zwei Membranen, die durch Polyesterdrähte verbunden sind. „Diese bioresorbierbaren Drähte werden vom Körper in zwei Jahren abgebaut und zurück bleibt nur die Membran“, erläuterte Carag-Geschäftsführer Jérôme Bernhard. Seit Mai wird das Implantat im CardioVasculären Centrum in Frankfurt am Main klinisch getestet. „Biokompatible Polymere könnten zukünftig auch bei Augen- oder Hirnimplantaten als Isolationsschicht Elektronik und Batterie vor Funktionsverlust schützen“, wie Boris Stamm vom NMI - Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut der Universität Göttingen – berichtet. Am Institut wird derzeit eine derartige haftfeste Schutzschicht für Hirnimplantate entwickelt. Milchsäurebasierte Polymere kommen indes bereits bei der Versorgung von Brandwunden zum Einsatz.

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Moderne Labortechnologien wie das vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) entwickelte „Labor der Zukunft“ waren ebenfalls auf der Medtec Europe zu sehen. Neben dem Labortruck präsentierten die IBMT-Forscher ein Mini-Labor zur Zellanalyse. Dieses kompakte miniaturisierte Inkubator-Mikroskop ist kleiner als eine Cola-Dose und 30 Mal günstiger als herkömmliche Mikroskope oder Bioinkubatoren. Es eignet sich besonders für mehrwöchige Zeitrafferaufnahmen und automatische Beobachtungen von Zellkulturen wie Blut. Das Minilabor ist mit einer handelsüblichen Spritzpumpe und einem Computer gekoppelt, der die Daten aufzeichnet und zudem die Temperatur in der Inkubationskammer regelt. „Wir haben bereits Prototypen entwickelt und damit gute Erfahrungen gemacht“, so Thorsten Knoll vom IBMT. Mit  6.300 Besuchern verzeichnete die Medtec Europe zwar einen deutlichen Rückgang im Vergleich zum Vorjahr (14.500). Event Managerin Fabienne Valambras vom Messeveranstalter UBM Canon zieht dennoch eine positive Bilanz. „Wir sind mit der 13. Medtec Europe zufrieden. Das Tagungsprogramm der Konferenz sowie unsere neu geschaffenen Flächen wie die i-Zone und die 3D-Live-Printing-Area lieferten den entsprechenden Input und ergänzten die Ausstellungsflächen optimal“, sagte sie in einem Online-Interview.

© biotechnologie.de/bb

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