Wochenrückblick KW 18

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Wissenschaftler der Fraunhofer Gesellschaft haben einen Prototypen entwickelt, mit dem sich die Entwicklungswege von Stammzellen systematisch untersuchen lassen. Quelle: Fraunhofer IBMT

05.05.2008  - 

biotechnologie.de hat für Sie acht aktuelle Nachrichten zur Biotech-Branche der vergangenen Tage zusammengefasst:

Ulmer Wissenschaftler finden Gendefekt bei Zuckertransporter +++ Jenaer Forscher entdecken in Atemgift potenziellen Hoffnungsträger für die Medizin  +++ Frankfurter Universitätsklinikum koopiert mit Harvard University +++ Wie kleinste Genveränderungen Heilungschancen bei Leukämie beeinflussen +++ BMBF und Bundesländer legen neues Programm zur Förderung der Spitzenforschung in Ostdeutschland auf +++ Fraunhofer Wissenschaftler verbessern Analyse von Stammzellen +++ Den genetischen Ursachen der Körpergröße auf der Spur +++ EU-Plattform Innovative Medicines Initiative startet erste Ausschreibung

Gendefekt bei Zuckertransporter entdeckt: Damit unser Gehirn arbeiten kann, braucht es Energie - vor allem in Form von Traubenzucker. Auf seinem Weg vom Blut ins Hirn muss der Traubenzucker die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Dabei hilft ihm ein hoch spezialisierter Eiweißstoff, der Glucose-Transporter. Wissenschaftler um Holger Lerche, Leiter der Epileptologie der Universitätsklinik für Neurologie in Ulm, haben nun gemeinsam mit internationalen Kollegen aus Großbritannien und Italien einen vererbbaren genetischen Defekt an dem Transporter entdeckt und seine Wirkungsweise untersucht. Wie sie im Fachmagazin Journal of Clinical Investigation (2008, 1. Mai online) berichten, kann ein solcher Defekt die Bewegungsabläufe von Betroffenen stark einschränken, wenn diese sich beispielsweise sportlich betätigen. In diesem Fall versorgt der Glucose-Transporter das Gehirn nicht mehr ausreichend mit Energie. Hilfe bietet den Betroffenen aber eine fettreiche Ernährung. "Dabei macht man sich zu Nutze, dass sich das Gehirn im Hungerzustand innerhalb weniger Tage vom Energieträger Traubenzucker auf den Verbrauch von Fett, sogenannter Ketonkörper, umstellt", erklärt Lerche. "Bietet man nun eine fettreiche Ernährung an, so lässt sich das Gehirn überlisten und ernährt sich von Ketonkörpern. Die Nervenzellen werden wieder ausreichend versorgt, die Bewegungsstörungen verschwinden." Desweiteren fanden die durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Nationalen Genomforschungsnetzes unterstützten Forscher heraus, dass der Gendefekt auch zu einer Verzögerung der Entwicklung, zu Epilepsie und Blutarmut führen kann.

Mehr Informationen beim Universitätsklinikum Ulm: hier klicken

Vom Atemgift zur Therapie: Es ist ein heimtückisches Atemgift - man kann es weder sehen, schmecken noch riechen. Wer es unbemerkt einatmet, den kann es das Leben kosten: Kohlenmonoxid. Das Gas entsteht bei Schwelbränden und kommt beispielsweise in Autoabgasen vor. Und doch sehen Mediziner und Grundlagenforscher weltweit in dem tödlichen Gas derzeit einen großen Hoffnungsträger für die Medizin. Wie Biophysiker der Universität Jena in den Fachzeitschriften Nature Structural and Molecular Biology (2008, Vol. 15, S. 403-410) und Proceedings of the National Academy of Sciences (2008, PNAS, Vol. 105, S. 4039-4043) berichten, kann es nämlich durchaus positive Wirkungen entfalten. So führt Kohlenmonoxid, das beim Abbau des körpereigenen Blutfarbstoffs Hämoglobin frei wird, beispielsweise zur Weitung von Blutgefäßen. Das wirkt blutdrucksenkend und kann die Durchblutung von inneren Organen wie Leber oder Nieren verbessern."Diese positiven Effekte sind erst seit kurzer Zeit überhaupt bekannt", erläutert Professor Stefan Heinemann. Gemeinsam mit Kollegen der University of Pennsylvania in Philadelphia konnte er erste Anhaltspunkte dafür finden, worauf diese Wirkung beruht. "Wir konnten zeigen, dass Kohlenmonoxid direkt an einen sogenannten Ionenkanal bindet", erläutert Heinemann. Ionenkanäle sind Eiweißmoleküle, die verschließbare Poren in Zellmembranen bilden. Auf bestimmte zelluläre Signale hin öffnen sich die Kanäle und lassen bestimmte Ionen passieren. So auch im Falle des Kanals, an den sich Kohlenmonoxid bindet. "Durch die Bindung öffnet sich der Kanal und lässt Kalium-Ionen aus den Zellen ausfließen", so Heinemann. In den Zellen von Blutgefäßen, wo diese Ionenkanäle vorkommen, führt der Kaliumausstrom zur Erschlaffung der Gefäßwände.

Mehr Informationen zur Arbeit von Prof. Heinemann an der Universität Jena: hier klicken

Frankfurter Universitätsklinikum kooperiert mit Harvard: Jährlich erkranken immer mehr Menschen an einem Tumor im Kopf- und Hals-Bereich. Am Frankfurter Universitätsklinikum werden jedes Jahr etwa 350 Patienten mit derartigen Erkrankungen behandelt. Um Diagnostik und Therapie von Kopf- und Hals-Tumoren weiter zu verbessern, sind die Bündelung der Kompetenzen aller Beteiligten und der wissenschaftliche Austausch zwischen Spezialisten von großer Bedeutung. Aus diesen Grund kooperiert die Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde in Frankfurt/Main seit April dieses Jahres mit dem Dana-Farber Cancer Institute der Harvard University, Boston, USA, zur Erforschung von Tumoren im Kopf- und Halsbereich. "Zentrales Ziel der Zusammenarbeit ist die Verbesserung der Krebsbehandlung zum Wohle der Patienten", erklärt Markus Hambek, leitender Oberarzt der Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, der die Kooperation gemeinsam mit seinem amerikanischen Kollegen Marshall R. Posner vom Dana-Farber Cancer Institute ins Leben gerufen hat. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen durch gemeinsame klinische Studien neue Möglichkeiten der Krebstherapie entwickelt werden. Dabei wird die Erforschung moderner Methoden zur Krebsvorbeugung und -früherkennung im Vordergrund stehen. Die Kooperationsgruppe aus beiden Instituten umfasst neben Wissenschaftlern und Ärzten aus Praxis und Forschung auch Pflegepersonal, Psychologen sowie Phoniater, die auf die Therapie von Störungen des Sprechens und der Stimme spezialisiert sind.

Mehr Informationen beim Universitätsklinikum Frankfurt: hier klicken

Wie kleinste Genveränderungen Heilungschancen bei Leukämie beeinflussen: Die akute myeloische Leukämie (AML) ist die häufigste Form der akuten Leukämie im Erwachsenenalter. Seit langem gelten Veränderungen der Chromosomen als die wichtigsten Faktoren, die Vorhersagen darüber zulassen, wie ein Patient auf Chemotherapie anspricht und wie gut und die Heilungsaussichten sind. Etwa die Hälfte der AML-Fälle weisen jedoch bei der Untersuchung mit dem Lichtmikroskop keine Veränderungen auf und werden als AML mit normalem Karyotyp klassifiziert. Jetzt haben Wissenschaftler von Medizinischen Hochschule Hannover, dem Universitätsklinikum Ulm und dem Deutschen Krebsforschungszentrum gemeinsam mit Kollegen aus Österreich die Ergebnisse einer großangelegten Studie mit 800 Patienten vorgestellt, die unter anderem im Rahmen des vom BMBF unterstützten Kompetenznetzes Akute und Chronische Leukämien finanziert wurde. Wie die Forscher im Fachmagazin New England Journal of Medicine (2008, Vol. 358, S. 1909-1918) berichten, wurde die Patienten mit AML sowie normalem Karyotyp hinsichtlich ihrer Veränderungen in verschiedenen Genen (NPM1, FLT3, CEBPA, MLL, RAS) untersucht. Dabei zeigte sich, dass bestimmte Genmutationen oder die Kombination verschiedener Mutationen vorhersagen, wie Patienten auf eine Chemotherapie ansprechen, wie wahrscheinlich ein Rückfall und wie gut die Heilungschancen sind. Und noch etwas konnte in dieser Studie gezeigt werden: Patienten mit prognostisch ungünstigen genetischen Veränderungen haben nach einer allogenen Knochenmark- oder Blutstammzell-Transplantation höhere Heilungschancen. Dagegen profitieren Patienten, deren Genveränderungen eine günstige Prognose vorhersagen, nicht von dieser intensiven Behandlungsform.

Mehr Informationen beim Universitätsklinikum Ulm: hier klicken

Mehr Schub für Spitzenforschung in Ostdeutschland: Gemeinsam mit den Neuen Bundesländern hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ein neues Programm zur Spitzenforschung und Innovation aufgelegt. Am 5. Mai hat sich Bundesforschungsministerin Annette Schavan in Berlin mit ihren Kollegen aus den Neuen Ländern auf sechs Pilotprojekte verständigt, die noch in diesem Sommer starten sollen und  mit insgesamt 45 Millionen Euro über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren gefördert werden. Ziel ist, die Innovationsfähigkeit und damit die Wirtschaftskraft in den Neuen Ländern zu steigern, indem Kompetenzen überregional, themenorientiert und organisationsübergreifend gebündelt werden. Zu den sechs Spitzenforschungs-Projekten gehört auch das Berlin Institute for Medical Systems Biology unter Leitung des Systembiologen Nikolaus Rajewsky, das am Max-Delbrück-Centrum für molekulare Medizin in Berlin-Buch in Kooperation mit der Berliner Charité entstehen soll. Desweiteren wird der Campus Plasmamed am Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie in Greifswald profitieren der sicht die Erforschung von Biomaterialien konzentrieren will. Das Programm "Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern" ist die Fortführung des "Dialog Innovation Ost", der im November 2006 mit dem Memorandum "7 Punkte für Innovation und Wachstum" zwischen dem BMBF und den Wissenschaftsministerien der Neuen Länder begonnen hat. Die Pilotprojekte sind der Auftakt des neuen Förderprogramms. Noch in diesem Jahr soll eine zweite Ausschreibungsrunde mit einem Fördervolumen von insgesamt 200 Millionen Euro starten.

Mehr Informationen zu den Pilotprojekten beim BMBF: hier klicken

Reifeprüfung für Stammzellen nachstellen: Stammzellen können rund 220 unterschiedliche Entwicklungswege einschlagen und sich in entsprechend viele spezialisierte Körperzellen verwandeln. Diese Fähigkeit zur Differenzierung wollen sich Biologen und Mediziner zunutze machen, um gezielt Herz-, Haut- oder Nervenzellen für die Therapie verschiedener Krankheiten zu gewinnen. Doch die derzeit praktizierten Techniken der Stammzellkultur sind noch wenig effizient. Welcher Anteil einer Stammzell-Mischung verwandelt sich in welche Körperzellen? Und unter welchen Bedingungen? »Wir brauchen Gerätesysteme, die immer wieder dasselbe machen und so statistisch abgesicherte Daten liefern«, erläutert Günter Fuhr, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik (IBMT) in St. Ingbert. Nun haben die Wissenschaftler zwei Prototypen von Apparaten zur Stammzelldifferenzierung entwickelt, die es erstmals ermöglichen, komplexe Entwicklungswege dieser Zellen systematisch zu untersuchen. Sie sind das Ergebnis des internationalen Projekts »CellPROM« – »Cell Programming by Nanoscaled Devices« unter Leitung des IBMT, das die Europäische Union mit 16,7 Millionen Euro gefördert hat. In den beiden Automaten – MagnaLab (siehe Foto oben) und NazcaLab – kommen die Stammzellen in definierter Weise mit in der natürlichen Umgebung vorhandenen Signalfaktoren in Kontakt: Im MagnaLab wachsen mehrere hundert Zellen auf Kultursubstraten, die mit Biomolekülen beschichtet sind. Im NazcaLab schwebt eine Vielzahl einzelner Zellen, von Nährlösung umspült, in parallelen Kanälen und trifft dort auf Mikropartikel, die mit Signalfaktoren bestückt sind. Auf diese Weise wollen die Forscher die Situation von Stammzellen im lebenden Organismus möglichst komplex nachbilden. Über ein Mikroskop und eine Kamera dokumentieren sie in Zeitrafferaufnahmen, wie sich einzelne Zellen teilen und differenzieren.

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Genetischer Einfluss auf die Körpergröße: Warum Menschen in ihrer Körpergröße stark variieren, beginnen Wissenschaftler immer besser zu verstehen. Eine internationale genomweite Studie unter Beteiligung von Wissenschaftlern des Helmholtz Zentrums München haben nun 26.000 Personen auf kleinste genetische Veränderungen - sogenannten SNPs - untersucht. Wie das Team im Fachmagazin Nature Genetics (2008, Vol. 40, S. 584-591) berichtet, sind sie dabei sowohl auf bekannte als auch auf zehn neue Gene gestoßen, die die Körperlänge beeinflussen. Die Meta-Analyse lieferte zudem neue Erkenntnsse darüber, wie das Größenwachstum auf genetischer Ebene reguliert wird. So interagieren einige der identifizierten Gene offenbar mit einem bestimmten kleinen RNA-Molekül (microRNA let-7), das wiederum die Regulation anderer Gene beeinflusst. Dieser Zusammenhang war bisher völlig unbekannt. Einige andere genetischen Veränderungen deuten auf eine Modifikation der Struktur von Chromatin hin, also Eiweißen, die die Chromosomen umgeben. Die Ergebnisse könnten darüber hinaus Relevanz für Patienten mit vererbten Wachstumsproblemen oder mit Problemen in der Knochenentwicklung haben, da einige der neu entdeckten Gene seltene Mutationen besitzen, von denen ein Zusammenhang mit anormalem Skelettwachstum bekannt ist. Die Untersuchungen liefen im Rahmen des kürzlich formierten Konsortiums zur genetischen Erforschung der Größe und des Übergewichts (GIANT, Genetic Investigation of Anthropometric Traits).

Mehr Informationen beim Helmholtz-Zentrum München: hier klicken

Startschuss für erste Ausschreibung der IMI: Die als Public-Private-Partnership angelegte europäische Technologieplattform Innovative Medicines Initiative (IMI) wurde Ende 2007 offiziell gestartet, um bestehende Hemmnisse bei der Arzneimittelentwicklung auf europäische Ebene zu beseitigen. Insgesamt stehen dafür nun zwei Milliarden Euro zur Verfügung, die zur Hälfte von den Unternehmen des Europäischen Pharmaverbandes EFPIA und der Europäischen Kommission getragen werden. Die europäischen Gelder stammen aus dem Budget für das siebte Forschungsrahmenprogramm und sollen europäischen Forschungseinrichtungen sowie Kleinen und mittleren Unternehmen zugute kommen. Am 30. April wurde nun die erste Ausschreibung mit einem Fördervolumen von 122 Millionen Euro bei einer offiziellen Veranstaltung in Brüssel gestartet. Die Bewerbungsfrist für Konsortien endet Anfang Juni 2008. Für Deutschland haben der Verband forschender Arzneimittelhersteller (VFA/ VFA Bio) und die DECHEMA einen Workshop am 7. Mai in Frankfurt/Main organisiert, um die Bildung von Forschungsverbünden zu unterstützen.

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