Wochenrückblick KW 17
High-Tech-Gründerfonds unterstützt Bonner Mikroskopie-Spezialisten
Die Bonner KonTEM GmbH hat sich für ihr innovatives Phasenkontrastsystem für Transmissions-Elektronenmikroskope finanzielle Unterstützung aus dem Hightech-Gründerfonds gesichert.
Die KonTEM GmbH ist eine Ausgründung des Max-Planck-Instituts für Innovation in Frankfurt am Main. Die Technologie, die dem Phasenkontrastsystem von KonTEM zugrunde liegt, wurde am MPI erforscht und am Bonner Forschungszentrum caesar zur Marktfähigkeit weiterentwickelt. Transmissions-Elektronenmikroskope (TEM) werden genutzt, um Strukturen auf molekularer Ebene sichtbar zu machen, beispielsweise Atome abzubilden. Bei biologischen Materialien besteht allerdings das Problem, dass die entsprechenden Proben für den Elektronenstrahl fast vollständig transparent sind, denn sie bestehen vorrangig aus leichten Atomen.
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Der Elektronenstrahl geht fast ohne Ablenkung durch die Probe hindurch, das Bild besitzt nur einen schwachen Kontrast. Das Modell von KonTEM hat das Problem gelöst, indem es einen aus der Lichtmikroskopie bekannten physikalischen Effekt, den sogenannten Phasenkontrast, mit dem TEM kombiniert. Dabei wird die Lichtbrechung durch ein Objekt ausgenutzt, um es räumlich darzustellen. Einen ähnlichen Effekt hat das Bonner Unternehmen für die Elektronenmikroskopie entwickelt, indem es das Abbild der wenigen „abgelenkten“ Elektronen aufbereitet und verstärkt. Mit dem System können auch ältere Geräte nachgerüstet werden. „Die Finanzierung durch den High-Tech Gründerfonds gibt uns jetzt die Chance zur schnellen und umfassenden Marktdurchdringung, Grundvoraussetzung für einen nachhaltigen Wettbewerbsvorsprung“, freut sich KonTEM-Geschäftsführer Joerg Wamser.
Der vom Bundeswirtschaftsministerium im Jahr 2005 initiierte High-Tech-Gründerfonds (HTGF) stellt innovativen Technologieunternehmen eine Frühphasenfinanzierung von bis zu einer halben Million Euro als Risikokapital bereit. Weitere 1,5 Millionen Euro pro Unternehmen sind als Anschlussfinanzierung möglich. Seit Start des Gründerfonds I im Jahr 2005 wurden 260 Unternehmen finanziert, die mit diesem Anschub weitere 400 Millionen Euro Risikokapital eingeworben haben. Mit 288,5 Millionen Euro fällt der im Herbst aufgelegte „HTGF II“ größer aus als der Vorgängerfonds. Neben großen Konzernen haben sich erstmals Unternehmen aus den Life Sciences wie der Hildener Diagnostikkonzern Qiagen als Investor beteiligt.
©biotechnologie.de/ck
Schmerzen mit Licht erforschen
Frankfurter Forscher haben die Funktionsweise eines Schmerz-Rezeptors bei Fadenwürmern aufgeklärt.
Sie berichten im Fachmagazin Current Biology (2012, Onlinevorabveröffentlichung). Zwar spürt der Fadenwurm Caenorhabditis elegans keine Schmerzen wie ein Mensch sie verspürt. Dennoch ist er in der Lage, einen äußeren Reiz als unangenehm zu erkennen und sich diesem daraufhin zu entziehen. So flieht er etwa bei harschen Berührungen und versucht kalten oder stark salzhaltigen Umgebungen zu entkommen. Dieses Verhalten wird durch einen speziellen Rezeptor ermöglicht. Dieser registriert äußere Reize und verstärkt sie, bevor er sie an das Nervensystem weiterleitet. Wissenschaftler der Goethe-Universität Frankfurt haben erforscht, wie dieser Schmerz-Rezeptor funktioniert und in diesem Zusammenhang auch erstmals die beteiligten Gene und Proteine unter die Lupe genommen. Dafür haben sie sich Methoden der Optogenetik bedient, die darauf abzielt, genetisch manipulierte Zellen mit Licht zu kontrollieren. Im Rahmen ihrer Versuche konnte die Forschergruppe um Alexander Gottschalk am Institut für Biochemie feststellen: je stärker der Lichtreiz, desto schneller flüchtet C. elegans. Die Schlussfolgerung daraus ist einleuchtend: Der Fadenwurm kann verschiedene Abstufungen von „Schmerzen“ registrieren. Folglich vermuten die Forscher Proteine in den Nervenzellen, die den Reiz verstärken. Gottschalk und seine Mitarbeiter erhielten von US-Kollegen eine Liste mit rund 1600 Genen, die möglicherweise das Schmerzempfinden beeinflussen sollten. Diese Menge konnten die Wissenschaftler durch verschiedene Auswahlverfahren am Ende auf 240 Gene einschränken, die sie untersuchten. Für die Untersuchungen wurde zeitweise die Produktion bestimmter Proteine unterdrückt.
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Dabei fanden die Forscher tatsächlich mehrere Proteine, die in Ionenkanälen vorkommen und somit in Zusammenhang mit der Reizleitung stehen. Wurden diese nicht produziert, nahm das Schmerzempfinden des Fadenwurms ab. Ebenso fanden die Biochemiker Proteine, die an der Schnittstelle zu anderen Nerven als Reaktion auf einen Reiz einen Mechanismus auslösen, der weitere Botenstoffe freisetzt, wodurch der benachbarte Nerv stärker stimuliert wird.
"Mit dieser Arbeit haben wir gezeigt, dass man durch Optogenetik nicht nur spezifische Fragestellungen nach der Funktion eines Neurons beantworten kann, sondern auch nach den Gene, die darin aktiv sind", erläutert Gottschalk die Bedeutung der für sein Forschungsgebiet prototypischen Arbeit. Der nächste Schritt besteht nun darin, im Fadenwurm nach Proteinen zu suchen, die auch beim Menschen für die Schmerzempfindung wichtig sind, und diese Ergebnisse dann zunächst bei Mäusen zu testen.
©biotechnologie.de/ss
Leipzig bekommt grüne Kryobank
In Leipzig entsteht eine Kryobank zur Langzeit-Archivierung von Pflanzenmaterial.
Die beiden Biotech-Firmen Bioplanta GmbH und Vita 34 AG präsentierten ihre Pläne für das Projekt "Arche Noah" am 24. April in der sächsischen Großstadt. Die Sächsische Aufbaubank bewilligte 500.000 Euro für den Aufbau der Sammlung. Ein ähnliches Projekt, welches auf der norwegischen Insel Spitzbergen angesiedelt ist, hat sich auf Samen seltener Nutzpflanzen spezialisiert. Da diese nur bei minus 18 Grad Celsius aufbewahrt werden, müssen sie regelmäßig erneuert werden: Die Keimfähigkeit nimmt bei dieser Temperatur nämlich mit der Zeit ab. Die Leipziger wollen hingegen Pflanzengewebestückchen für mehrere tausend Jahre einfrieren – und zwar bei noch niedrigeren Temperaturen.
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Vita-34-Vorstandschef Eberhard Lampeter verweist auf den Vorteil: „Bei minus 190 Grad finden keine nennenswerten Alterungsprozesse mehr statt.“ Bioplanta-Geschäftsführer André Gerth ergänzt: „Aus einer dieser winzigen Pflanzenproben können wir heute etliche komplette Pflanzen klonen.“ Auch die Leipziger wollen sich zunächst auf vom Aussterben bedrohte Kulturpflanzen konzentrieren. Dabei interessieren sie besonders jene Arten, deren Saatgut schlecht lagerbar ist.
Beide Unternehmen bringen jeweils ihre Kernkompetenz in das Kryobank-Projekt ein: Die Nabelschnurblutbank Vita 34 kennt sich mit der Kältekonservierung aus, das Bioreaktor-Unternehmen Bioplanta hat Erfahrung im Umgang mit Pflanzen. In der Anlaufphase soll zunächst ein einfaches Versuchsprotokoll für das Einfrieren und anschließende Auftauen des Gewebes etabliert werden. Außerdem sollen sogenannte Vitalitätsmarker identifiziert werden. Je mehr dieser Gene beziehungsweise Proteine im Ausgangsgewebe vorkommen, desto besser eignet es sich für die Kryokonservierung.
© biotechnologie.de/ml
Pharmariese Merck muss sparen
Das angekündigte Sparprogramm der deutschen Merck KGaA betrifft als erstes die Zentrale der Biotech-Tochter Merck Serono in der Schweiz.
Merck hatte Ende Februar das Sparprogramm „Fit für 2018“ angekündigt, nun gab die Konzernleitung erste konkrete Maßnahmen bekannt. Schmerzhaft wird es zunächst vor allem für die Mitarbeiter in der Schweiz. Das Hauptquartier der Pharmasparte in Genf wird geschlossen. 500 Mitarbeiter verlieren ihren Job, 750 weitere Stellen werden auf andere Standorte verteilt. „Damit sollen Doppelstrukturen abgebaut werden“, begründete Pharma-Chef Stefan Oschmann die angekündigten Sparmaßnahmen. Künftig sollen am Stammsitz in Darmstadt alle Konzernfunktionen gebündelt werden.
Die Leitung der Pharmasparte war nach der Übernahme des Biotech-Konzerns Serono im Jahr 2006 zunächst in der Schweiz verblieben. Die ebenfalls in Genf angesiedelten Forschungsaufgaben werden zum größten Teil an das Biotech-Zentrum in Boston sowie nach Peking verlagert. Auch die Produktion in der Schweiz wird umgekrempelt: Wie Genf wird auch der Standort Coinsins geschlossen.
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Erhalten bleiben die Niederlassungen in Aubonne und Corsier-sur-Vevey sowie die Vertriebszentrale in Zug. An den drei Biotech-Produktionsstätten werden insgesamt weitere 80 Stellen gestrichen. Der Stellenabbau und die Versetzungen sollen in der zweiten Hälfte 2012 beginnen. Ausgründungen durch die Mitarbeiter werden zudem mit einem 30 Millionen Schweizer Franken umfassenden Fonds unterstützt. Analysten beurteilen die jetzt getroffenen Maßnahmen positiv. Das Unternehmen habe früher als erwartet damit begonnen, Details seines Sparprogramms vorzulegen, erklärte Analyst Elmar Kraus von der DZ Bank. Für den Schweizer Branchenverband Interpharma ist die Schließung ein einschneidender „Rückschlag für die Forschung in der Schweiz“. Der Schritt zeige, wie dringlich der von der Branche beim Bundesrat geforderte Masterplan zur Revitalisierung des Pharmastandorts sei.
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Helmholtz-Forschungsinitiative zum Metabolischen Syndrom
Das Metabolische Syndrom wird ein Forschungsschwerpunkt an den Gesundheitszentren der Helmholtz-Gemeinschaft.
Bis 2016 werden in die Arbeiten am Portfoliothema „Metabolische Dysfunktion und Volkserkrankungen“ zusätzliche 15 Millionen Euro investiert. Gemeinsam mit weiteren Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen wollen die Helmholtz-Zentren die Ursachen des metabolischen Syndroms aufklären und geeignete Diagnose- und Therapieoptionen entwickeln. Die schwere Stoffwechselstörung ist gekennzeichnet durch das gleichzeitige Auftreten von Übergewicht, Bluthochdruck, veränderte Blutfettwerte und Insulinresistenz. Epidemiologische Studien zeigen, dass das Metabolische Syndrom – vor allem bei jüngeren Menschen – nicht nur das Risiko für Diabetes und kardiovaskuläre Erkrankungen erhöht, sondern auch mit der Entstehung von Krebs-, Infektions- sowie neuropsychiatrischen und neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht wird.
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„Stoffwechselstörungen als Ursache und Folge komplexer Erkrankungen zu verstehen, ist für die Forschung eine große Herausforderung“, sagte Jürgen Mlynek, der Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. Das Max-Delbrück-Centrum (MDC) für Molekulare Medizin in Berlin, das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg und das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Bonn versuchen nun ebenso wie die Helmholtz-Zentren für Gesundheit und Umwelt (München) und Infektionsforschung (Braunschweig), die zugrunde liegenden molekularen Prozesse aufzuklären. Das sei eine wesentliche Voraussetzung, um Krankheitsprozesse zu verstehen und präventive, diagnostische sowie therapeutische Maßnahmen für die Patienten zu entwickeln, so Mlynek.
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Algenbioreaktoren für den Weltraum
Biologen der Ruhr-Universität Bochum entwicklen Algen-Bioreaktoren fürs All.
Sie sollen Astronauten bei Weltraumausflügen begleiten.
Die Forscher sehen zwei Pluspunkte: zum einen wandeln die Algen Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff um, zum anderen können sie als vitaminreiche Nahrungsergänzung genutzt werden. Das im April 2012 gestartete Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie für drei Jahre mit 800.000 Euro gefördert. An dem Vorhaben des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt sind außerdem Forscher der Hochschule Bremen und des Karlsruher Instituts für Technologie beteiligt.
Ein speziell für den Weltraum entwickeltes Verfahren ist notwendig, da sich die Bedingungen im All wesentlich von denen auf der Erde unterscheiden. Durch die fehlende Schwerkraft sind neue Konzepte für die Nährstoffversorgung der Algen gefragt. Auf Grund der strengen Sicherheitsrichtlinien müssen spezielle Materialien und Geräte hergestellt werden. Weiterhin muss ein Befall mit Bakterien verhindert und ein weitestgehend automatisierter Betrieb gewährleistet werden. Dafür entwickeln die Kooperationspartner aus Karlsruhe und Bremen eine genau abgestimmte Steuereinheit für den Algenreaktor.
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Für ihr Wachstum brauchen die Algen Nährstoffe aus einem Kulturmedium. Auf der Erde wird die verbrauchte Nährlösung einfach ersetzt, für Ausflüge ins All jedoch muss wegen den räumlichen Einschränkungen ein anderer Weg gefunden werden. „Das Medium muss wiederverwertet werden, nachdem man Algen daraus entnommen hat", sagt Anja Hemschemeier, die das Projekt an der Ruhr-Universität-Bochum mitbetreuen wird. Um die Algen nicht mit zu viele Nährstoffen zu vergiften oder mit zu wenigen verhungern zu lassen, müssten genau so viele Nährstoffe wieder zugesetzt werden, wie vorher verbraucht wurden, so die Forscherin. Doch die Wissenschaftler wollen noch mehr erreichen. Sie planen, das Verhalten der Grünalgen über das Kulturmedium zu steuern. Zusätze in der Nährlösung sollen eine schnelle Vermehrung und somit die Biomasseproduktion anregen. Ein magereres Medium dagegen soll die Algen dazu bringen, lichtgetrieben Kohlendioxid in Sauerstoff umzuwandeln. Die Kooperationspartner entwickeln den Reaktor und die Steuerungseinheit zunächst am Boden. Sind alle Tests erfolgreich überstanden, kreisen die Bioreaktoren mit ihren Bewohnern aber vielleicht schon bald auf einem Satelliten um die Erde.
©biotechnologie.de/ss