Wochenrückblick KW 09
Neuer Hebel für die Hepatitis C-Therapie
Heidelberger Virologen haben ein Protein dingfest gemacht, das für die Vermehrung von Hepatitis C wichtig ist.
Das in menschlichen Zellen vorkommende Enzym wird von den Erregern offenbar zweckentfremdet und für die eigene Ausbreitung genutzt. Wie die Forscher im Fachjournal Cell Host & Microbe (2011, Bd. 9, S.32) berichten, liefert diese Erkenntnis den Forschern einen neuen Hebel für die Entwicklung wirksamer Therapien gegen die Infektionskrankheit. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) leiden weltweit etwa 170 Millionen Menschen an einer chronischen Hepatitis-Infektion. Die Erkrankung kann die Leber fortschreitend zerstören und sogar zu Krebs führen. Die Übertragung der Hepatitis C-Viren erfolgt dabei vorwiegend über Blut und Blutprodukte, jedoch ist der Infektionsweg bei rund 30 Prozent der Patienten unbekannt. Es gibt noch keine Impfung gegen Hepatitis C. Bisherige Therapien schlagen nur in der Hälfte der Fälle an und haben zahlreiche Nebenwirkungen. Wie die Forscher des Universitätsklinikums Heidelberg um Volker Lohmann und Ralf Bartenschlager nun gezeigt haben, nutzt das Hepatitis-Virus einen bestimmten Eiweißstoff der Wirtszelle, um sich zu vermehren:
| Mehr auf biotechnologie.de |
News: Ausgesperrt: Eiweiß-Bruchstücke wehren HIV ab Wochenrückblick: Hepatitis-Viren können nun auch Mäuse befallen |
Das Kinase-Enzym mit dem Kürzel PI4KIIIa. Das Team um Bartenschlager konnte nun zeigen: Die alpha-Form des Enzyms ist für die Virus-Vermehrung entscheidend. Die Viren können sich ohne diesen Eiweißstoff nicht ausbreiten. PI4KIIIa sorgt in der Leberzelle für die Produktion eines Botenstoffs, das so genannte Phophatidylinositol-4-phosphat (PI4P). Nach Ansicht der Forscher bringt das Virus das Enzym PI4KIIIa dazu, in der Leberzelle genau an der Stelle zu wirken, wo die Virenvermehrung stattfindet. Die Zweckentfremdung des Enzyms bedeutet einen gravierenden Eingriff in den Stoffwechsel der Leberzelle. Auf diese Weise könnten Hepatitis C-Viren auch dazu beitragen, dass sich im Verlauf der Erkrankung ein Leberzellkarzinom entwickelt, vermuten die Forscher. Enzyme sind attraktive molekulare Ziele für neue Medikamente. So werden Arzneistoffe, die Enzyme spezifisch hemmen, bereits erfolgreich in der Krebstherapie eingesetzt. „Mit einem Medikament, das PI4KIIIa hemmt, wäre es vielleicht möglich, nicht nur die Virusvermehrung zu stoppen, sondern auch die Krebsentstehung in der Leber erfolgreich zu verhindern“, sagt Ralf Bartenschlager.
Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
- Warum Spinnenseide reißfester als Stahl ist
- 1,4 Millionen Euro für „Pflanzenbasierte Biookönomie“ in Halle
- Mit Nano-Sonden im Blut gegen Krebs
- Volkswagenstiftung startet Videoprojekt Sciencemovies
- Noradrenalin verbessert Regeneration nach Schlaganfall
Warum Spinnenseide reißfester als Stahl ist
Das regelmäßige Wechselspiel von hoch geordneten und ungeordneten Bausteinen ist offenbar der Grund, warum Spinnenseide so reißfest und elastisch ist.
Das hat die Forschungsgruppe molekulare Biomechanik unter der Leitung von Frauke Gräter am Heidelberger Institut für theoretische Studien erforscht und im Biophysical Journal (2011, Bd. 100. S. 1298) publiziert.
Spinnenseide besteht aus Eiweißmolekülen und ist ein Wunder an Belastbarkeit. Sie ist zehnmal dünner als menschliches Haar, doch zwanzigmal stärker als Stahl und gleichzeitig elastischer als Gummi. Würde man sie zu einem zwei Zentimeter dicken Tau verflechten, könnte man damit einen Jumbo bei der Landung bremsen. Mit diesen Eigenschaften kann kein synthetisches Produkt mithalten. Seit dreißig Jahren wird daher an Möglichkeiten geforscht, die wasser- und bakterienresistenten Naturfasern künstlich herzustellen. Ein Durchbruch ist dem Bionik-Forscher Thomas Scheibel gelungen. Er hat vor zwei Jahren eine Firma gegründet, die Spinnenseide mit Hilfe gentechnisch veränderter Bakterien herstellt. Scheibel hofft, die Fasern in einigen Jahren für den Markt produzieren zu können (mehr...).
Die Forschungen von Gräter und einem interdisziplinären Team aus Forschern von der Universität Stuttgart und dem Institute für Computational Biology in Shanghai liefern dafür wichtige Erkenntnisse.
| Mehr auf biotechnologie.de |
News: Amsilks Spinnenseide überzeugt Investoren Förderbeispiel: Vorbild Natur: Wenn Bakterien Spinnenseide herstellen |
“Die Hauptbestandteile der Spinnenseide sind zum einen kristalline, also hoch geordnete Bausteine und zum anderen weiche, ungeordnete Bestandteile“, erklärt Gräter. Bisher habe man angenommen, dass diese Bausteine in der Seide eher zufällig angeordnet sind. Am Computer haben sie simuliert, wie verschiedene Zusammensetzungen die Eigenschaften der Faser verändern. Demnach wird die Seide erst dann wirklich reißfest, wenn die Bausteine regelmäßig in Scheiben angeordnet werden – „wie die Scheiben einer hauchdünn geschnittenen Salami,“ veranschaulicht Gräter. Da es bisher keinen vergleichbar reißfesten Kunststoff gibt, hofft Gräter, das Modell in die Polymerchemie übertragen zu können: „Unsere Computermodelle können den Polymerchemikern helfen, neue Materialien zu entwickeln,“ sagt sie.
Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
- Neuer Hebel für die Hepatitis C-Therapie
- 1,4 Millionen Euro für „Pflanzenbasierte Biookönomie“ in Halle
- Mit Nano-Sonden im Blut gegen Krebs
- Volkswagenstiftung startet Videoprojekt Sciencemovies
- Noradrenalin verbessert Regeneration nach Schlaganfall
1,4 Millionen Euro für „Pflanzenbasierte Biookönomie“ in Halle
Vier Forschungseinrichtungen aus Sachsen-Anhalt haben sich zu einem neuen WissenschafsCampus „Pflanzenbasierte Bioökonomie“ zusammengeschlossen.
Das Forschungsnetzwerk wurde am 4. März in Halle gegründet und wird in den nächsten drei Jahren vom Land Sachsen-Anhalt mit rund 1,4 Millionen Euro gefördert. Im Mittelpunkt soll die Erforschung der pflanzlichen Biologie und Biotechnologie sowie deren sozioökonomischen Rahmenbedingungen stehen. Beteiligt sind die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und die Leibniz-Gemeinschaft mit drei Instituten in Halle (Institut für Pflanzenbiochemie IPB, Institut für Agrarentwicklung in Mittel- und Osteuropa IAMO) und Gatersleben (Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung IPK). Im Fokus des WissenschaftsCampus stehen die Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie sowie ihre sozioökonomischen Rahmenbedingungen. Er greift damit eine Reihe drängender gesellschaftlicher Probleme auf, wie etwa die unsichere Versorgung der Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln und Energieträgern oder auch unausgeschöpfte wirtschaftliche Potentiale in typischen Getreideregionen wie etwa Sachsen-Anhalt. Der WissenschaftsCampus soll nach Wegen forschen, wie den zunehmenden Herausforderungen an die Erzeugung pflanzlicher Produkte auf effiziente Weise begegnet werden kann.
| Mehr auf biotechnologie.de |
News: Bundesregierung: 2,4 Milliarden Euro für die Bioökonomie News: Forschungszentrum für Bioökonomie in Nordrhein-Westfalen gegründet |
Die Erforschung der Bioökonomie liegt im Trend. Ende des vergangenen Jahres hat die Bundesregierung die nationale Forschungsstrategie Bioökonomie 2030+ mit einem Fördervolumen von 2,4 Milliarden Euro auf den Weg gebracht (mehr...). Ein weiteres Zentrum beschäftigt sich in Nordrhein-Westfalen mit der interdisziplinären Erforschung pflanzenbiologischen und -biotechnologischen mit wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Forschungsbereiche (mehr...). Der Präsident der Leibniz-Gemeinschaft Karl Ulrich Mayer sagte, der WissenschaftsCampus in Halle stehe sowohl für einen thematischen Schwerpunkt der Leibniz-Gemeinschaft als auch für ein politisches Ziel: „Agrarforschung in all ihren Facetten – Biologie, Umwelt, Ökonomie – ist für Leibniz von großer Bedeutung.“ Zu den Zielen des neuen Forschungsnetzwerks sagte Andreas Graner, Direktor des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK): „Im WissenschaftsCampus werden wir genetische und physiologische Grundlagen der pflanzlichen Leistungsfähigkeit aufklären, um darüber hinaus einen Beitrag zu einer erhöhten Wertschöpfung von Pflanzen im Rahmen einer pflanzenbasierten Bioökonomie zu leisten.“
Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
- Neuer Hebel für die Hepatitis C-Therapie
- Warum Spinnenseide reißfester als Stahl ist
- Mit Nano-Sonden im Blut gegen Krebs
- Volkswagenstiftung startet Videoprojekt Sciencemovies
- Noradrenalin verbessert Regeneration nach Schlaganfall
Mit Nano-Sonden im Blut gegen Krebs
Nano-Roboter gleiten durch die Blutbahn und attackieren gefährliche Viren oder Krebszellen: Wie fliegende Untertassen sehen die winzigen Sensoren aus, die Karlsruher Forscher beim Ars Electronica-Center im österreichischen Linz vorgestellt haben.
Entwickelt wurden die Mini-Roboter von einem Team um Christian Karnutsch von der Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft. 
Freunde der Science-Fiction-Serie Star Trek kennen sich aus mit Nanosonden: Mit Hilfe dieser winzigen Roboter assimilieren die galaktisch bösen Borg fremde Rassen, reparieren Raumschiffe und abgetrennte Gliedmaßen oder verteidigen sich gegen die Spezies 8472 aus dem flüssigen Raum. Doch was heute noch wie ein Märchen klingt, könnte mit Karnutschts Entwicklungsprojekt bald Wirklichkeit sein: „Nautilos“ (kurz für „nahezu selbstständiges injizierbares optofluidisches System“) soll in der menschlichen Blutbahn eingesetzt werden, dort das Blut der Patienten überwachen und Viren oder Tumorzellen mit einem eingebauten Laser unschädlich machen. Dazu benötigt der mit einem Mini-U-Boot verglichene Kleinstroboter drei Komponenten, die zusammen nicht größer als ein Millimeter sein dürfen: Antrieb und Kommunikationstrang sowie das diagnostische und das therapeutische Zentrum. Für einen Teil der Komponenten kann Karnutsch bereits auf die Mikrosystemtechnik zurückgreifen.
| Mehr auf biotechnologie.de |
Förderporträt: Turbo für neue Antikörper gegen Krebs News: Querschnittslähmung: Krebsmedikament eröffnet Weg für Nerven |
Die größte Herausforderung sei nun, diese Systeme weiter zu verkleinern, was insbesondere bei der biomedizinischen Diagnoseeinheit schwierig sei: „Die heutigen Voraussetzungen lassen darauf hoffen, dass wir in etwa 20 bis 25 Jahren das erste einsatzfähige Mini-U-Boot zur Krebsbekämpfung in der menschlichen Blutbahn herstellen können,“ schätzt Karnutsch. Erforscht und entwickelt wird Nautilos am neuen Institut für Optofluidik und Nanophotonik (IONAS) der Hochschule Karlsruhe. Die Präsentation ist in der Ausstellung „Neue Bilder vom Menschen“ in der Ars Electronica zu sehen. Sie beschäftigt sich mit den Life Sciences und den Errungenschaften in der Verbindung von Mensch und Computer.
Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
- Neuer Hebel für die Hepatitis C-Therapie
- Warum Spinnenseide reißfester als Stahl ist
- 1,4 Millionen Euro für „Pflanzenbasierte Biookönomie“ in Halle
- Volkswagenstiftung startet Videoprojekt Sciencemovies
- Noradrenalin verbessert Regeneration nach Schlaganfall
Volkswagenstiftung startet Videoprojekt Sciencemovies
Wissenschaftler geben mit selbstgedrehten Filmen Einblicke in ihre Forschung – das ist das Konzept des neuen Videoprojekts „Sciencemovies“, das die Volkswagenstiftung gestartet hat.
Auf www.sciencemovies.de präsentieren fortan eine Auswahl von acht Forschergruppen ihre von der Volkswagenstiftung, der größten privaten Wissenschaftsstiftung in Deutschland, geförderten Projekte in Ton und bewegten Bildern. Das Besondere: Die Wissenschaftler haben ihren Forschungsalltag eigenhändig mit der Kamera dokumentiert. In jeweils rund dreiminütigen Videobeiträgen gewähren sie so einen exklusiven Einblick in ihre wissenschaftliche Arbeit. In dem Videoblog sollen pro Projekt etwa zehn Folgen der Verlauf der Studien und Experimente verfolgen. Die Wissenschaftler kommen aus den Bereichen Archäologie, Bauforschung, Biologie, Bodenkunde, Chemie, Ethnologie, Geschichte, Ingenieurswesen und Sprachwissenschaft. Darunter ist auch das Projekt mit dem Titel „Wer versteht das Algen-ABC“, in dem Andrea Bauer und Caroline Kurth von der Universität Jena in Kurzfilmen zeigen, wie sie die chemische Sprache der Algen entschlüsseln wollen.
| Sciencemovies |
Das neue Video-Tagebuch von Forschern ist eine Initiative der Volkswagenstiftung. Zu Sciencemovies: hier klicken Zum Algen-ABC-Projekt: hier klicken |
Ein weiteres Projekt liefert Einblicke in die Welt der Bionik: Hier hat Maschinenbauingenieur Björn Feldhaus festgehalten, wie er die Rippenstruktur der Haifischhaut für Außenwände und Turbinen von Flugzeugen nutzbar machen will. Zum Erlernen des Filmhandwerks haben die Forscher ein einwöchiges Medientraining im Mai 2010 absolviert. Hier konnten sie sich mit der Video- und Schnitt-Technik vertraut machen und unter der Anleitung des Filmproduzenten Peter Prestel und seines Teams den Umgang mit der Kamera lernen. Begleitet von erfahrenen Fernsehredakteuren erarbeiteten die Forschergruppen Drehbücher, die als dramaturgisches Gerüst für ihre Filmarbeiten dienten. Über ein halbes Jahr lang haben die Wissenschaftler dann ihren Forschungsalltag mit der Kamera begleitet. Die jeweils 30 Minuten Filmmaterial pro Folge aus Forscherhand verdichteten die Film-Profis zu Clips von etwa drei Minuten Länge. Nach Ansicht von Generalsekretär der Volkswagenstiftung, Wilhelm Krull, hat das Videoprojekt mehrer Ziele: „Es geht darum, neue Wege der Wissenschaftskommunikation aufzuzeigen, neue wissenschaftliche Erkenntnisse an eine breite Öffentlichkeit zu vermitteln und die Medienkompetenz von Wissenschaftlern im Umgang mit Bewegtbild-Kommunikation zu stärken.“
Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
- Neuer Hebel für die Hepatitis C-Therapie
- Warum Spinnenseide reißfester als Stahl ist
- 1,4 Millionen Euro für „Pflanzenbasierte Biookönomie“ in Halle
- Mit Nano-Sonden im Blut gegen Krebs
- Noradrenalin verbessert Regeneration nach Schlaganfall
Noradrenalin verbessert Regeneration nach Schlaganfall
Kölner Forscher haben einen biochemischen Weg gefunden, über den sich die durch einen Schlaganfall gestörte Kommunikation der Gehirnnerven wiederherstellen lässt.
Das Forscherteam um Christian Grefkes und Gereon Fink vom Max-Planck-Institut für neurologische Forschung und der Uniklinik Köln berichtet im Fachmagazin Annals of Neurology (2011, Online-Vorabveröffentlichung). Demnach kann die gestörte Kommunikation durch Ankurbeln der Produktion des hirneigenen Botenstoffs Noradrenalin verbessert werden. Die Wissenschaftler haben dafür Schlaganfallpatienten mit der Magnetresonanztomografie untersucht. Einige von ihnen hatten zuvor Reboxetin erhalten, eine Substanz, die die Noradrenalin-Produktion steigert. Bei anschließenden Untersuchungen wurde die Aktivität in den motorischen Gehirnregionen während bestimmter Handbewegungen ermittelt.
| Mehr auf biotechnologie.de |
News: Schlaganfall: Das Übel an der Wurzel packen Menschen: Frauke Zipp: Mit neuen Strategien die MS aufhalten |
Bei der Gruppe, die Reboxetin erhalten hatte, normalisierte der höhere Pegel des Botenstoffs den gestörten Informationstransfer. Die Folge war eine deutliche Verbesserung der motorischen Fähigkeiten in der vom Schlaganfall gelähmten Hand. Auf die Motorik der gesunden Hand hatte Reboxetin hingegen keinen Einfluss. Für die Wissenschaftler ein klares Zeichen, dass Reboxetin vor allem die Kommunikation zwischen den gestörten Hirnregionen verbessert, und das nicht nur innerhalb des geschädigten Hirnbereichs, sondern auch zwischen den beiden Hirnhälften. Gleichwohl ist der positive Effekt des Reboxetin abhängig vom Zeitpunkt des Schlaganfalls: Je kürzer der Schlaganfall zurück lag, desto größer waren den Forschern zufolge die Funktionsverbesserungen der betroffenen Hand. Reboxetin scheint deshalb den Forschern zufolge vor allem für die frühe Rehabilitationsphase von Schlaganfallpatienten geeignet.
Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
- Neuer Hebel für die Hepatitis C-Therapie
- Warum Spinnenseide reißfester als Stahl ist
- 1,4 Millionen Euro für „Pflanzenbasierte Biookönomie“ in Halle
- Mit Nano-Sonden im Blut gegen Krebs
- Volkswagenstiftung startet Videoprojekt Sciencemovies
