Wochenrückblick KW 16
Genomanalyse: Eisbär älter als gedacht
Eisbären sind evolutionsgeschichtlich gesehen sehr viel älter als bisher angenommen.
Wie Forscher des Frankfurter LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) im Fachmagazin Science (2012, Online-Vorabpublikation) beschreiben, sind Eisbären bereits vor 600.000 Jahren entstanden.
Bisher war man davon ausgegangen, dass sich die arktische Variante erst vor 150.000 Jahren aus den Braunbären entwickelt hat, was dem Eisbären den Ruf besonderer Anpassungsfähigkeit an extreme Lebensbedingungen eingetragen hat. Tatsächlich ist er darin aber nicht besser als der ebenfalls vor rund einer halben Million Jahre entstandene Polarfuchs. Die BiK-Forscher, zusammen mit Wissenschaftlern aus Schweden, Spanien und den USA, stützen ihre Erkenntnisse auf die Analyse des Erbguts aus dem Zellkern von Eisbären und Braunbären. „Dies ist methodisch neu“, erklärt Frank Hailer, Erstautor der Studie. Bei klassischen Erbgut-Studien wird die DNA der Mitochondrien, der Zellkraftwerke, analysiert, die jedoch nur mütterlicherseits vererbt wird. Eine solche Untersuchung hatte 2010 ergeben, dass der letzte gemeinsame Vorfahr von Braun- und Eisbär vor 150.000 Jahren lebte. Ein Irrtum, den die BiK-F-Forscher jetzt aufgedeckt haben. Nach ihren Erkenntnissen haben sich Braun- und Eisbären auch nach der genetischen Trennung weiter gepaart, die Eisbären verfügen deshalb ebenfalls über mitochondriale Braunbär-DNA. Ausgerechnet dieses Erbgutfragment wurde bisher zur evolutionsbiologischen Untersuchung herangezogen. Forschungen zur Abstammung der Eisbären sind ohnehin schwierig.
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Da die Raubtiere auf dem arktischen Eis leben, gibt es kaum Knochenüberreste: Tote Tiere sinken auf den Meeresgrund oder werden von Gletschern zermalmt. Statt mit Fossilien arbeiten Wissenschaftler deshalb hauptsächlich mit molekularbiologischen Methoden. Sie geben auch Aufschluss über die Lebensumstände der arktischen Raubtiere, die offenbar mehrmals kurz vor dem Aussterben standen. „Die geringe genetische Variabilität innerhalb der Art zeigt, dass die Bestände zwischenzeitlich stark dezimiert waren“, so Hailer. „Möglicherweise fiel dies mit früheren Warmzeiten zusammen. Ob der Eisbär auch den derzeitigen Klimawandel überleben wird, ist ungewiss.“ Die vergleichsweise rasante globale Erwärmung, sowie die Bedrohung durch Jagd und Schadstoffe könnten die bisherige Anpassungsfähigkeit der weißen Riesen überfordern.
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4SC und Crelux arbeiten zusammen
Die 4SC Discovery AG möchte mit ihrem neuen Kooperationspartner Crelux Dienstleistungen in der Pharmaforschung anbieten.
Für das erst seit Jahresbeginn operative Unternehmen ist dies bereits die zweite Zusammenarbeit mit einem Partnerunternehmen. Künftig wollen 4SC Discovery und die Crelux GmbH eine gemeinsame Drug Discovery-Plattform anbieten. Drug Discovery, zu deutsch auch Pharmaforschung genannt, bezeichnet die gezielte Suche nach neuen Wirkstoffen und Arzneien oder neuen Anwendungsgebieten für bereits zugelassene Medikamente mitsamt den dafür notwendigen Qualitäts- und Sicherheitskontrollen. Die neu gebildete integrierte Forschungsplattform soll „im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eine schnellere, günstigere und mit höherer Qualität durchgeführte“ Erforschung neuer Wirkstoffe ermöglichen, verspricht 4SC. Das Angebot richte sich vor allem an Pharmafirmen, die ihre frühen Forschungsprojekte auslagern möchten sowie kleine und mittlere Biotech-Unternehmen, die nicht über die notwendige Infrastruktur für die Drug Discovery verfügen. Neben Fee-for-Service-Dienstleistungen, also einzeln vergüteten Leistungen, sollen Kunden auch Forschungskooperationen angeboten werden.
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Hier tragen 4SC Discovery und Crelux einen Teil der unternehmerischen Projektrisiken und erhalten im Gegenzug Meilensteinzahlungen und Umsatzbeteiligungen. Crelux ist künftig für die Proteinproduktion und Strukturaufklärung von Protein/Wirkstoffkomplexen verantwortlich, 4SC bringt seine in silico-Screeningtechnik und Erfahrungen in der Medizinalchemie in die Partnerschaft ein. Der Geschäftsführer von 4SC Discovery, Daniel Vitt zum gemeinsamen Vorhaben: „Dies ist eine strategisch wichtige Partnerschaft für die 4SC Discovery. Mit Crelux haben wir einen kompetenten und uns bestens vertrauten Technologiepartner gefunden, mit dem wir uns technologieseitig hervorragend ergänzen.“ Auch Michael Schaeffner, Geschäftsführer und Gründer von Crelux freut sich auf die Zusammenarbeit: „ Die bereits eingespielten Prozesse sowie die direkte Nachbarschaft der beiden Unternehmen werden nun auch unsere gemeinsamen Kundenprojekte beschleunigen. Wir sind überzeugt, dass die Plattform im gegebenen Marktumfeld einen wertvollen Beitrag für die Wirkstoffentwicklungsprojekte unserer Kunden liefern wird.“ Erst Anfang April hatte die 4SC mit der Henkel KGaA einen ersten Industriekunden für sich gewinnen können. Ziel der Zusammenarbeit ist die Entwicklung neuer und wirkungsvollerer Waschmittelinhaltsstoffe. In diesem Rahmen führt 4SC Discovery Eigenschaftsberechnungen mehrerer Millionen Substanzen durch und Henkel prüft danach in Anwendungstests, welche Wirkstoffe sich für neue Waschmittelrezepturen am besten eignen.
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Erbanlagen für Übergewicht entdeckt
Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Duisburg-Essen (UDE) hat zwei neue Adipositas-Gene entdeckt.
Wie sie in der Fachzeitschrift Nature Genetics (2012, Online-Vorabveröffentlichung) berichten, haben die Genvarianten die Bezeichnungen rs9568856 und rs9299. Sie ergänzen damit ein Spektrum von bisher rund drei Dutzend Gensequenzen, die für krankhaftes Übergewicht (Adipositas) verantwortlich gemacht werden. Die Ergebnisse sind Teil einer internationalen Metaanalyse, in der zunächst die frühe Adipositas im Kindesalter untersucht wurde.
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Sie besteht aus 14 nationalen Studien, in denen die genetischen Daten von insgesamt 5.530 übergewichtigen und 8.318 normalgewichtigen Kindern zusammengefasst sind. Bei der Analyse entdeckten die Forscher die beiden neuen Adipositas-Gene. „Später stellte sich heraus, dass diese Erbanlagen auch bei Erwachsenen dazu führen, dass sie zu viele Kilos auf die Waage bringen“, erklärt die Molekulargenetikerin Anke Hinney von der UDE. Die Gene haben nicht nur Nachteile: In schlechten Zeiten sind sie ein Überlebensvorteil, weil ihre Träger die wenigen Kalorien besser verwerten können. Es ist bereits länger bekannt, dass Übergewicht zu mehr als 50 Prozent genetisch bedingt ist, rund drei Dutzend Gene sind bisher bekannt. Die Ausprägung zeigt sich jedoch in den Lebensumständen: Erst wenn sich die genetische Disposition mit Bewegungsmangel und kalorienreicher Ernährung verbindet, wird man tatsächlich übergewichtig. Die Forscher hoffen nun, mit Hilfe der neu entdeckten Gene die biologischen Mechanismen von Adipositas zu entschlüsseln und mögliche Therapien zu finden.
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Biotech-Branche wächst trotz Wagniskapitalmangels
Die deutsche Biotechnologie-Branche befindet sich trotz mangelnden Risikokapitals weiterhin auf Wachstumskurs.
Diese Bilanz zieht der 13. deutsche Biotechnologie-Report, den die Prüfungs- und Beratungsgesellschaft Ernst & Young am 16. April in Frankfurt/Main vorgestellt hat.
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2011 konnten die Biotech-Unternehmen, die ihren juristischen Hauptsitz in Deutschland haben, den Umsatz um zehn Prozent auf 1,09 Milliarden Euro Umsatz steigern. Die Zahl der Beschäftigten stieg um vier Prozent auf gut 10 000, während die Anzahl der Unternehmen mit 397 leicht unter dem Niveau des Vorjahres (403) lag. Dieser stabile Aufwärtstrend ist trotz deutlich verschlechterter Finanzierungszahlen zu beobachten: Der Zufluss von Kapital verringerte sich um 71 Prozent von 441 auf 130 Millionen Euro. „Die Branche hat sich 2011 in einem insgesamt günstigen wirtschaftlichen Umfeld stabil positiv entwickelt. Alle wichtigen Kennziffern zeigen in die richtige Richtung“, sagte Studienautor Siegfried Bialojan. Das fehlende Wagniskapital (VC), das noch vor Jahren klassische Finanzierungsmodell in der Biotechnologie, kompensierten die Firmen, indem sie ihre Geschäftsmodelle umstellten: Weg von der kostenintensiven Wirkstoffentwicklung, hin zu Technologieplattformen und Entwicklungen im Dienstleistungs- und Diagnostikbereich.
Auch eine bessere Kapitaleffizienz in den Unternehmen habe geholfen, auf das Scheitern des VC-Finanzierungsmodells in Deutschland zu reagieren. Auf der Kapitalgeberseite wird der Rückgang der klassischen VC-Investoren zum Teil aufgefangen durch neue Investorengruppen wie Family Offices, Privatinvestoren und entsprechende Fonds, aber auch Fördergeldgeber (EU, Bund, Länder) und Stiftungen.
| Ernst &Young Report |
Den vollständigen Report finden Sie auf der Webseite von Ernst&Young: hier klicken |
Dem neuen Report zufolge ist die Zahl der Wirkstoffe in der Medikamenten-Entwicklung bei den deutschen Biotech-Unternehmen minimal von 304 auf 301 gesunken. In der aus Wertschöpfungssicht wichtigen klinischen Prüfung – also in den Phasen I bis III – befinden sich derzeit mit 142 Wirkstoffen geringfügig weniger Projekte als im Vorjahr (143). Im europäischen Vergleich hat der Biotech-Sektor in Deutschland damit nach Großbritannien die am zweitstärksten gefüllte Entwicklungspipeline.
Der Ernst &Young Report zur deutschen Biotechnologie-Industrie bildet nach eigenen Angaben vornehmlich die Situation der auf medizinische Biotechnologie und Therapeutikaentwicklung ausgerichteten Unternehmen ab. Darin unterscheidet er sich von der jährlichen Firmenumfrage von biotechnologie.de, die auch Akteure der industriellen und grünen Biotechnologie erfasst (hier klicken...). Die aktuellen Zahlen für 2011, die biotechnologie.de im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung nach OECD-Standards erhebt, werden in diesem Jahr zu den Biotechnologie-Tagen am 9. Mai in Frankfurt am Main vorgestellt.
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Zellen im Nano-OP
Erlanger Wissenschaftler haben ein Nano-Skalpell entwickelt mit dem sie gezielt einzelne Zellen „operieren“ können.
Auf subzellulärer Ebene ist mit den gewohnten Methoden der Chirurgie nichts mehr zu erreichen. Hier setzen Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg zusammen mit Forschern des Uniklinikums Erlangen an.
Nanopartikel und Laser sollen das Operationsbesteck ersetzen und so Behandlungen innerhalb der Zelle ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist eine interdisziplinäre Forschungsgruppe entstanden, welche mit 500.000 Euro aus dem Schwerpunktprogramm „Optisch erzeugte Sub-100-nm-Strukturen für biomedizinische und technische Applikationen“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird. Die dabei gewonnen Erkenntnisse sollen der Praxis zugeführt werden und könnten zur Entwicklung neuer Therapeutika dienen. Im Rahmen dieser Forschungen hat eine Arbeitsgruppe am Lehrstuhl für Photonische Technologien in einem ersten Schritt ein laserbasiertes Skalpell entwickelt, welches durch seine hohe Präzision und den extrem kleinen Durchmesser des Laserfokus gut geeignet für die Nanochirurgie scheint. „Diese berührungslosen Nanoinstrumente werden es uns ermöglichen, Schnitte in die Zellmembran zu setzen, in das Zellinnere vorzudringen und dort unsere Operation vorzunehmen – ganz so wie bei klassischen Operationen am Menschen“, sagt Florian Stelzle, einer der Projektleiter zur Zukunftsvision des Teams. Im nächsten Schritt ist der Einsatz sogenannter Optischer Pinzetten geplant. Durch die Hilfe dieser Werkzeuge soll es möglich sein, einzelne Nanopartikel in Zellen zu schleusen – und das berührungslos.
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Zuvor müsste die Zelle mit dem Laserskalpell geöffnet werden, da die Zellwand für solche Teilchen normalerweise nicht durchlässig ist. Durch diese Öffnung könnten dann mit der Optischen Pinzette Partikel in die Zelle bewegt werden. Auf diese Weise könnten gezielt einzelne Strukturen im Zellinneren, wie beispielsweise Mitochondrien – die Energieproduzenten der Zelle – bearbeitet, verändert oder entfernt werden. „Ganz so, als ob man die Gallenblase oder eine andere erkrankte Struktur herausnimmt, um den Patienten zu heilen, ist das auch an der Einzelzelle vorstellbar“, erläutert Stelzle. Wie zelluläre Kommunikationswege und Strukturen auf Eingriffe mit den nanochirurgischen Werkzeugen reagieren und ob sie eventuell ihre Funktion ändern soll anschließend in weiteren Untersucheungen geklärt werden. Besonders interessiert sind Forscher vor allem an Möglichkeiten, per Nanochirurgie molekulare Mechanismen, die den Zelltod steuern, zu manipulieren. Daraus könnten sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten auf Gebieten wie der Tumortherapie, der Nervenregeneration oder der künstlichen Züchtung von Gewebe, dem sogenannten Tissue Engineering ergeben.
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FDA genehmigt Qiagen-Grippetest
Die US-amerikanische Arzneimittelaufsicht FDA hat die Zulassung für einen neuen Grippetest sowie für das zugehörige Laborgerät des Diagnostikspezialisten Qiagen erteilt.
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Für Qiagen sind die USA ein wichtiger Markt. Sie stehen mit annähernd 50 Prozent für den Großteil des Konzernumsatzes. Entsprechend groß war die Bedeutung der FDA-Entscheidung, die Qiagen am 17. April in einer Pressemitteilung bekannt gab. „Die Freigaben für das Analyse-Gerät in Verbindung mit dem ersten passenden Test stellen einen wichtigen Meilenstein für Qiagen dar", sagte der Vorstandsvorsitzende Peer Schatz. Mit dem nun zugelassenen Grippetest wird die Identifikation von Infektionen mit Influenza-A und B-Viren aus Abstrichproben des Nasen- und Rachenraums mittels Echtzeit-PCR möglich. Grippeähnliche Symptome können durch verschiedene Erreger ausgelöst werden. Influenza-Tests sollen helfen, zwischen bakteriellen und viralen Erregern zu unterscheiden und die richtige Therapie auszuwählen. Das zu dem Test passende Analysegerät Rotor-Gene Q MDx wurde von der FDA ebenfalls freigegeben. Qiagen war 1994 eines der ersten deutschen Biotechnologie-Unternehmen. Heute zählt ist Qiagen Marktführer im Bereich der Probenvorbereitung und Testtechnologie.Mit ihm drängt Qiagen auf den US-Markt für klinische Tests mit der Realtime-PCR-Technologie. Geht es nach Qiagen, ist die Zulassung des Influenza-Tests nur der erste Schritt. Mehrere weitere Zulassungsgesuche für Kits, die andere Krankheiten nachweisen, seien bereits eingereicht worden oder würden dafür vorbereitet, teilte das Unternehmen mit. Dazu zählten therapiebegleitende Diagnostika für die Behandlung von Darm- und Lungenkrebs auf Basis von Mutationen im KRAS- beziehungsweise EGFR-Gen sowie ein Test zum Nachweis des Cytomegalievirus. Außerhalb der USA werden die Tests und das dazugehörige Gerät teilweise schon seit längerer Zeit vermarktet – unter anderem in der Europäischen Union, China, Japan, Korea, Brasilien, Australien und Russland – und sind bereits als Medizinprodukt für die Nutzung in der In-vitro-Diagnostik registriert. Qiagen N.V. ist das größte deutsche Biotechnologieunternehmen und beschäftigt weltweit an über 35 Standorten etwa 3.900 Mitarbeiter.
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