Grundlagenforschung

Forschende haben einen Teil der Antwort auf die Frage gefunden, warum manche Menschen mit Adipositas oder Diabetes Fettlebererkrankungen entwickeln, und andere gesünder bleiben. Sie konnten zeigen, dass Fettzellen über einen Schutzmechanismus verfügen, der sie vor einem Absterben unter Stress schützt. Wenn dieser Mechanismus versagt, zerfallen die Fettzellen. Dies kann zu Gewebeschäden, Entzündungen und Stoffwechselerkrankungen führen.

Ein vom Universitätsklinikum Ulm (UKU) geleitetes Projekt des Deutschen Zentrums für Kinder-​ und Jugendgesundheit (DZKJ) hat einen wichtigen Durchbruch in der Adipositas-​Forschung erzielt: Zum ersten Mal stehen spezifische Referenzwerte für das Hormon Leptin im Serum zur Verfügung. Diese erlauben eine präzise Bewertung von Leptinspiegeln bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen mit Normalgewicht, Übergewicht oder Adipositas.

CRISPR/Cas9 wurde 2020 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Das als „Genschere“ bekannte Verfahren ermöglicht es unter anderem, besser zu verstehen, wie menschliche Zellen funktionieren und gesund bleiben. Für diesen Zweck haben Forschende der Universität Stuttgart CRISPR weiterentwickelt. In der Fachzeitschrift „Cell Reports Methods“ stellen sie ihr Verfahren CRISPRgenee vor.

Forschende am Uniklinikum Heidelberg haben einen bislang unbekannten Mechanismus entschlüsselt, mit dem HIV-1 seine Integrationsorte im menschlichen Erbgut gezielt auswählt. Ein Forschungsteam konnte nachweisen, dass RNA:DNA-Hybride als Wegweiser für das Virus dienen. Diese Erkenntnisse legen eine Schwachstelle im Lebenszyklus von HIV offen, und liefern neue therapeutische Ansatzpunkte, um HIV-Reservoire im Körper gezielt zu kontrollieren.

Das zelluläre Umfeld eines Tumors kann die Genesung unterstützen oder sabotieren. Wie eine förderliche oder hinderliche „Nachbarschaft“ bei kindlichen Hirntumoren aussieht, zeigt die bislang umfänglichste Studie zur Tumor-Mikroumgebung in niedriggradigen Gliomen des KiTZ, des Uniklinikums Jena, des DKFZ und des Uniklinikums Heidelberg. Die Studie gibt auch Hinweise darauf, wie sich die Kommunikation des Tumors möglicherweise blockieren lässt.

Ziel des Projekts ist es, mit spezieller quantitativer MRT frühe Veränderungen der Bandscheibe sichtbar zu machen und rechtzeitige Therapien zu ermöglichen. Ultrashort Echo-Time (UTE)-MRT eröffnet völlig neue Ansätze der präventiven Bildgebung, die mit klassischen MRT-Verfahren schwer oder gar nicht darstellbar sind.

Aus Hirnarealen von Menschen, die Farbringe betrachten, lässt sich ableiten, welche Farbe die Person sieht, ergab eine Studie von der Uni Tübingen. Sie zeichneten mit MRT Bilder aus dem Gehirn von Proband*innen beim Betrachten von Farben auf und gewannen Signale für Rot, Grün und Gelb. Die Muster der Hirnaktivität waren ähnlich, sodass die Farbe allein durch Vergleich mit Aufnahmen aus Gehirnen anderer vorhergesagt werden konnte.

Im menschlichen Körper verarbeiten Stammzellen genetische Informationen äußerst verlässlich und sehr schnell. Dazu greifen sie auf bestimmte Abschnitte der DNA im Zellkern zu. Wie das DNA-basierte Informationssystem funktioniert, haben Forschende des KIT untersucht. Ihre Ergebnisse zeigen, dass dieser Vorgang mit Prozessen in modernen Computern vergleichbar ist und somit als Vorbild für neue Arten von DNA-basierten Computerchips dienen könnte.

Ein gemeinsames Team der Universität Stuttgart und der australischen University of Melbourne hat ein neues Verfahren zur einfachen Analyse kleinster Nanoplastikpartikel in Umweltproben entwickelt. Alles, was dazu nötig ist, sind ein gewöhnliches optisches Mikroskop und ein neu entwickelter Teststreifen – das sogenannte optische Sieb. Die Forschungsergebnisse sind nun in „Nature Photonics“ erschienen

Wenn Embryonen wachsen, stoßen Zellen und Gewebe aneinander. Dabei entstehen mechanische Spannungen, die die Entwicklung gefährden könnten. Ein Team der Uni Hohenheim und des japanischen RIKEN Center haben nun entdeckt, dass Fliegenembryonen Strategien haben, mit diesem Druck umzugehen. Diese Fähigkeit, mechanische Spannungen zu kontrollieren, könnte ein Schlüssel dafür sein, dass so viele Körperbaupläne entstanden sind.

Forschende vom Deutschen Krebsforschungszentrum haben in Zusammenarbeit mit der an der Universität Heidelberg angesiedelten Projektgruppe SILVACX ein therapeutisches Impfkonzept entwickelt, das das Immunsystem gezielt gegen Krebszellen mobilisieren kann. Das Team zeigte, dass sich mit an Silica-Nanopartikel gekoppelten Viruspeptiden wirksame T-Zell-Antworten gegen HPV-bedingte Tumoren hervorrufen lassen.

Immer häufiger bilden Krankheitserreger Resistenzen gegen Antibiotika. Um neue Therapieansätze zu ermöglichen und bakterielle Infektionen künftig effektiver behandeln zu können, haben Forschende des KIT und des Max-Planck-Instituts Marburg das mit der Pest verwandte Bakterium Yersinia enterocolitica untersucht. Dieses nutzt ein spezielles Infektionssystem, mit dem es aktiv zwischen einer Vermehrungs- und einer Ansteckungsphase wechselt.