Tumorimpfungen können den Körper im Kampf gegen Krebs unterstützen. Diese Vakzine machen das Immunsystem der Patienten auf krebstypisch veränderte Proteine aufmerksam. Mediziner und Krebsforscher aus Heidelberg und Mannheim haben nun erstmals erwachsene Patientinnen und Patienten mit fortgeschrittenen Mittellinien-Gliomen, schwer zu behandelnden Hirntumoren, mit einem Peptidimpfstoff behandelt.

Heutige Diagnoseverfahren unterscheiden nicht immer sicher zwischen einer chronischen Entzündung der Bauchspeicheldrüse und Bauchspeicheldrüsenkrebs; etwa ein Drittel aller Diagnosen sind nicht eindeutig. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und dem Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD) suchten daher nach molekularen Markern, die diese Diagnose präzisieren können.

DNA-Nanotechnologie - 25.08.2023

Künstliches Zytoskelett aus DNA für synthetische Zellen

Die Physikerinnen Kerstin Göpfrich und Laura Na Liu möchten das Leben von Grund auf verstehen und deshalb eine künstliche Zelle konstruieren. Als Baumaterial verwenden sie allerdings keine natürlichen Proteinbausteine, sondern dreidimensionale DNA-Strukturen. In einem ersten Schritt gelang es ihnen, ein künstliches Zellskelett zu erschaffen, das sich wie das biologische Vorbild dynamisch auf- und abbaut sowie Vesikel transportieren kann.

Wichtiger Signalweg bei der Hirnalterung identifiziert. Neuartiges Medikament zur Umkehr altersbedingter Veränderungen bei Mäusen eingesetzt.

Eine gestörte Funktion der Lungenfibroblasten gilt als ursächlich für die Symptome der unheilbaren Lungenkrankheit COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease). Deutsche und britische Wissenschaftler haben nun ein detailliertes epigenetisches Profil der COPD-Fibroblasten erstellt und damit potenzielle Angriffspunkte für die COPD-Behandlung identifiziert.

Centromere sind DNA-Abschnitte, die häufig im Zentrum der Chromosomen zu finden sind. Die Centromere verschiedener Arten weisen eine enorme Vielfalt auf – und das, obwohl sie bei fast allen Organismen dieselbe wichtige Aufgabe bei der Zellteilung übernehmen. Ein internationales Forschungsteam hat nun entdeckt, dass Centromere auch innerhalb einer einzigen Art erstaunlich unterschiedlich sein können.

Proteine haben charakteristische Aminosäure-Sequenzen, deren Analyse für Forschung und Medizin grundlegend ist. Diese können entschlüsselt werden. Allerdings ist die so genannte Sequenzierung von Proteinen teuer und zeitaufwändig. Ein groß angelegtes Forschungsvorhaben um Prof. Dr. Jan Behrends vom Physiologischen Institut der Universität Freiburg soll nun eine neue Technologie zur Proteinsequenzierung mit Nanoporen etablieren.

Vor über zwei Jahrzehnten wurde am Uniklinikum Ulm ein kranker Säugling mit einem ernsten Immundefekt behandelt. Später wird eine außergewöhnliche Veränderung in der DNA entdeckt. Als die Ulmer Wissenschaftler von ähnlichen Fällen erfahren, entsteht ein internationales Projekt. Der „Ulmer Patient“ ist nicht mehr allein. Mehr als hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – verteilt über vier Kontinente – forschen fortan gemeinsam.

Der Zukunftscluster nanodiag BW startet mit vier Förderprojekten in seine erste Umsetzungsphase. Bewilligungsbescheide des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in einer Gesamthöhe von annähernd 15 Mio. Euro gehen dieser Tage bei den Akteuren des Zukunftsclusters nanodiag BW ein.

Patientinnen und Patienten haben 30 Prozent weniger schwere Nebenwirkungen, wenn die Medikamentendosis auf ihre genetische Ausstattung angepasst ist. Das hat ein internationales Forschungskonsortium herausgefunden, zu dem auch das Dr. Margarete Fischer-Bosch-Institut für Klinische Pharmakologie am Bosch Health Campus gehört.

Heidelberger Wissenschaftlern gelingt es, die Effizienz von CRISPR/Cas9 sowie verwandten Methoden zu steigern und bislang unerreichbare DNA-Sequenzen zu modifizieren.

Forschende der Universität Stuttgart untersuchen, wie Mutationen in DNA-Methyltransferasen das Wachstum von Tumoren anregen. Bis zu 25 Prozent von Patienten mit akuter myeloischer Leukämie (AML) weisen Mutationen in einem Enzym auf, das an der Regulation der DNA-Methylierung beteiligt ist. Forschende um Prof. Albert Jeltsch von der Universität Stuttgart versuchen nun, die biologischen Auswirkungen dieser Mutationen zu verstehen.

Bei Infekten schaltet das blutbildende System vom Normal- in den Notfallmodus. Dadurch verbessert sich die Abwehrkraft gegen die Erreger. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen im Deutschen Krebsforschungszentrum fanden nun in Blutstammzellen und Vorläuferzellen der Maus einen epigenetischen Schalter, der den Wechsel von der einen Betriebsart auf die andere auslösen kann.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben ein mathematisches Modell entwickelt, das die Gebrechlichkeit anhand epigenetischer DNA-Methylierungsmuster im Blut vorhersagen kann. Ihre Methode könnte helfen, alterungsbedingte Gesundheitsprobleme frühzeitig zu erkennen, um ihnen durch gezielte Präventionsmaßnahmen entgegenzuwirken.

Forschende der Universität Freiburg stellen Biosensor für den Nachweis von SARS-CoV-2 Genmaterial ohne dessen vorherige Vervielfältigung vor.

Deutsche José Carreras Leukämie-Stiftung vergibt rund 800.000 Euro an zwei Krebsforschungsprojekte in Heidelberg. Forschende des Uniklinikums Heidelberg und des DKFZs entwickeln eine personalisierte Zelltherapie zur Behandlung des Multiplen Myeloms. Mit molekularen Analysen möchten Wissenschaftler des Uniklinikums Heidelberg verstehen, warum bei der Akuten Myeloischen Leukämie medikamentöse Therapien nach einiger Zeit ihre Wirkung verlieren.

Ein neu entwickeltes Verfahren kann das Wachstum von Brustkrebs in bisher unbekannten Details abbilden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigten damit, dass Zellen in der direkten Umgebung des Tumors darüber entscheiden können, wie sich die Krankheit ausbreitet. Mit dem neuen Analyseverfahren lässt sich nachverfolgen, welche Krebszellen für das Fortschreiten der Krankheit verantwortlich sind.

Toxikologen der Universität Konstanz haben herausgefunden, dass das Protein p53 unsere Zellen kontinuierlich vor der Tumorentstehung schützt, indem es wichtige Stoffwechselprozesse koordiniert, die ihre Genome stabilisieren.

3.000 Teilnehmende trafen sich am 30. September 2022 auf dem Start-up BW Summit – dem Highlight-Event für die Gründerszene in Baden-Württemberg. Unter dem Motto „The Future ist up to us“ präsentieren sich rund 230 Start-ups – 60 davon aus 20 internationalen Ökosystemen – auf der Landesmesse Stuttgart ebenso wie 24 Start-up-Ökosysteme und KI-Initiativen, 70 Investoren und Unternehmen sowie 20 Partnerinnen und Partner von Start-up BW.

Hummingbird Diagnostics GmbH - 22.09.2022

Das große Potenzial blutbasierter microRNA-Analysen

„Der frühe Vogel fängt den Wurm“, diese Redewendung beschreibt die Motivation der Hummingbird Diagnostics GmbH aus Heidelberg sehr treffend. Das mittelständische Biotechnologie-Unternehmen analysiert spezielle Biomarker im Blut, sogenannte microRNAs, um frühzeitig den Ausbruch von Erkrankungen diagnostizieren sowie Prognosen über Krankheitsverlauf und Therapieerfolg erstellen zu können.

Als epigenetische Modifikationen bezeichnete Veränderungen spielen unter anderem bei der Krebsentstehung eine wichtige Rolle. Sie schnell und zuverlässig analysieren zu können, könnte zum Beispiel wesentlich dazu beitragen, die personalisierte Therapie weiterzuentwickeln.

Bruchstücke von Tumorzellen können in Blut und Rückenmarksflüssigkeit nachgewiesen werden. Die Gesellschaft für Innere Medizin fördert Freiburger Projekt mit 120.000 Euro, um die Diagnostik bei Hirntumorpatient/-innen anwenden zu können.

Forschende des 2. Physikalischen Instituts an der Universität Stuttgart und des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung sind auf dem Weg zur künstlichen Zelle einen Schritt weiter: Es ist ihnen gelungen, funktionsfähige DNA-basierte Zytoskelette in zellgroße Tröpfchen einzubringen und verschiedene Zellfunktionen nachzuweisen. Die Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Nature Chemistry veröffentlicht.

Der Neubau des Cyber Valley I mit 7.000 Quadratmetern für Büroflächen, Labore, Hörsäle, Seminarräume und einen Konferenzbereich soll Ende 2024 fertiggestellt sein. Das Land fördert den Bau mit knapp 56 Millionen Euro.

Viren können Tiere und Menschen krank machen – oder gesund: Forschenden am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB ist es gelungen, das Herpes-simplex-Virus Typ 1, das die schmerzhaften Lippenbläschen auslöst, gentechnisch so zu verändern, dass es sich künftig im Kampf gegen Krebs nutzen lässt.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt in den kommenden vier Jahren zwei Sonderforschungsbereiche (SFB) der Medizinischen Fakultät Heidelberg (MFHD) mit insgesamt rund 26,9 Millionen Euro: Dem bereits bestehenden und erfolgreichen SFB zu Infektionsforschung bewilligte die DFG eine dritte Förderperiode. Neu dazugekommen ist ein SFB zur Herzforschung.

Tübinger Forschende entdecken grundlegenden Mechanismus der Krankheitsentstehung – eine Rotweinsubstanz reguliert ein wichtiges Enzym und könnte Ansatz für künftige ALS-Therapie sein.

Proteinphosphatasen sind die Gegenspieler der Proteinkinasen, zusammen steuern diese beiden Enzymgruppen praktisch jeden Aspekt des Zellverhaltens. Daher ist die Möglichkeit, in die Aktivität spezifischer Kinasen oder Phosphatasen einzugreifen, die Grundlage für eine wachsende Zahl medizinischer Behandlungen, von der Unterdrückung von Entzündungen bei Organtransplantationen bis hin zur Therapie von Leukämie.

Große multizentrische Studie unter Leitung des DKFZ-Hector Krebsinstituts an der Universitätsmedizin Mannheim bestätigt erhebliche Unterschiede im Therapieansprechen und liefert wichtige Erkenntnisse für die Behandlungsplanung.

Der Europäische Forschungsrat fördert eine groß angelegte Proof-of-Concept-Studie über eine neue Methode zur Genomsequenzierung namens "Haplotagging". Haplotagging ist ein innovatives Verfahren, durch welches Genome schneller und qualitativ besser sequenziert werden können. Es wurde von Gruppenleiter Frank Chan und seinem Team am Friedrich-Miescher-Laboratorium auf dem Max-Planck-Campus in Tübingen entwickelt.

Am Wissenschafts- und Technologiepark "Obere Viehweide" in Tübingen haben die Bauarbeiten für den ersten Cyber-Valley-Neubau auf dem Campus der Universität Tübingen begonnen. Das Land investiert rund 55,8 Millionen Euro in den Neubau.

Forschende untersuchen mittels epigenetischer Faktoren die Rolle von Stress bei der Entstehung von Tumorerkrankungen. Stress, so die Vermutung, spielt bei der Entstehung von Tumorerkrankungen eine große Rolle. Eine Berufsgruppe, die in kürzester Zeit extremen Stress hat, sind zum Beispiel Astronaut*innen.

Erbgutveränderungen, die die Entstehung und Ausbreitung von Tumoren fördern, sind schwer zu identifizieren. Das gilt insbesondere für Mutationen in den nicht-proteinkodierenden Bereichen des Genoms, die alle wichtigen regulatorischen Sequenzen umfassen. Wissenschaftler im DKFZ haben nun einen Algorithmus veröffentlicht, der Krebstreiber sowohl in den proteinkodierenden als auch in den nicht-kodierenden Bereichen des Erbguts aufspürt.

Bestimmten Formen von Lungenkrebs liegt eine Erbgut-Umlagerung im ALK-Gen zugrunde. In diesen Fällen kann eine Behandlung mit einem spezifischen zielgerichteten Medikament das Fortschreiten der Erkrankung aufhalten. Doch früher oder später entstehen Resistenzen gegen die Therapie.

Genregulation als Ansatzpunkt für Krebstherapien - 02.12.2021

Neue Untersuchungsmethode zur Entschlüsselung komplexer epigenetischer Netzwerke

Für die Entstehung und Aufrechterhaltung der unkontrollierten Zellteilung in Tumoren ist häufig das aus dem Gleichgewicht geratene, komplexe Zusammenspiel der regulatorischen epigenetischen Netzwerke verantwortlich. Forschende am Institut für Biochemie und Technische Biochemie in Stuttgart haben ein neues Untersuchungssystem entwickelt, mit dem sich Komponenten identifizieren lassen, die als Angriffspunkte für Krebsmedikamente dienen können.

Morbus Parkinson zeichnet sich durch einen langsam fortschreitenden Verlust von Nervenzellen in bestimmten Hirnarealen aus. Noch ist die Krankheit unheilbar und über die genauen Ursachen herrscht Unklarheit. Der Dopamin-Mangel im Gehirn ist ursächlich nur in der Anfangsphase der Krankheit ansatzweise beherrschbar. Mit Grundlagenforschung wird versucht, dem Rätsel Parkinson auf die Spur zu kommen.

In einem hochkompetitiven Verfahren hat die Universität Ulm ihren fünften Sonderforschungsbereich (SFB) eingeworben. Der neue SFB 1506 „Alterung an Schnittstellen“ widmet sich einer der drängendsten Herausforderungen der Medizin: der Alterung des menschlichen Körpers und den damit oftmals verbundenen Erkrankungen und Einschränkungen.

Forscherinnen und Forscher vom Deutschen Zentrum für Lungenforschung am Translational Lung Research Center Heidelberg (TLRC) und am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben herausgefunden, wie die Verstopfung der Atemwege mit zähem Schleim Entzündungsreaktionen fördert, die bei Mukoviszidose und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) zum Krankheitsbild gehören.

Nanoteilchen sind in unserer Umgebung allgegenwärtig: Viren in der Raumluft, Proteine im Körper, als Bausteine neuer Materialien etwa für die Elektronik oder in Oberflächenbeschichtungen. Wer die winzigen Partikel sichtbar machen will, hat ein Problem: Sie sind so klein, dass man sie unter einem optischen Mikroskop meist nicht sieht.

Zellen müssen präzise kontrollieren, welche der im Erbgut enthaltenen Gene sie nutzen. Dies geschieht in sogenannten Transkriptionsfabriken, molekularen Ansammlungen im Zellkern. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie, an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und am Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin haben nun festgestellt, dass die Bildung der Transkriptionsfabriken der Kondensation von Flüssigkeiten ähnelt.

Wenn wir globale Herausforderungen lösen wollen, reichen die klassischen Lösungsansätze nicht aus. Biointelligenz, Biologische Werkzeuge und Technologien könnten zu Treibern für Innovationen in der Produktionstechnik von morgen werden. Die drei Fraunhofer-Institute IPA, IGB und IVV forschen an biointelligenten Robotern mit chemosensorischen Fähigkeiten.

Ein internationales Team unter deutsch-französischer Leitung hat aufgedeckt, dass Mutationen im Gen ONECUT1 Formen von Diabetes auslösen können. Solche Gendefekte führen zur Fehlfunktion der Bauchspeicheldrüse und beeinträchtigen die Insulin-Produktion der Betazellen. Die Studie, an der Forschende des Universitätsklinikums Ulm federführend beteiligt waren, wurde in der hochrenommierten Fachzeitschrift „Nature Medicine“ veröffentlicht.

Eine internationale Studie mit rund 3000 Patientinnen und Patienten bestätigt die Aussagekraft eines neuen Klassifizierungssystems für Meningeome. Es kombiniert Gewebecharakteristika (Histologie) mit molekularen Analysen und verbessert so die Therapieplanung.

Bei jeder Blutabnahme werden sie untersucht, um Informationen über physiologische Prozesse als eine Art »Wasserstandsmeldung« zu erhalten. Biomarker oder Surrogatparameter sind nicht nur wichtige Moleküle zur Diagnosestellung, sondern werden genauso zur Überwachung nach einer Erkrankung oder zur Früherkennung von Krankheiten eingesetzt. Forscher*innen und Mediziner*innen treffen sich hier an einem Schnittpunkt ihrer Arbeit.

Chronisch Lymphatische Leukämie (CLL) ist die häufigste Leukämie-​Form im Erwachsenenalter. Die bösartigen Tumoren unterscheiden sich von Patient*in zu Patient*in, weshalb für eine individuelle Therapie eine genaue Analyse des Tumorgenoms und der Funktion der defekten Gene notwendig ist.

Wissenschaftler der Abteilung Biochemie am Mannheim Institute für Innate Immunoscience (MI3) der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg haben eine Methode entwickelt, mit der sie erstmals die Dauer der Beladungszeit neu synthetisierter Boten-RNA (mRNA) mit Ribosomen in der Zelle messen können.

PixelBiotech GmbH - 27.07.2021

Mit Cytogenetik und KI auf Spurensuche

Das Start-up PixelBiotech kombiniert Fluoreszenztechniken mit Künstlicher Intelligenz, um DNA und RNA in medizinischen Proben aufzuspüren. HuluFISH heißt die Methode, die unzählige Anwendungsmöglichkeiten zulässt – angefangen vom Nachweis von Virusinfektionen wie COVID-19 oder der Afrikanischen Schweinegrippe bis hin zur Qualitätskontrolle gen- und immuntherapeutischer Verfahren in der Krebsmedizin.

Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Universitätsklinikum Heidelberg konnten erstmals die Entstehung von erblichem Darmkrebs mit einer Schutzimpfung hinauszögern. Mäuse mit einer erblichen Veranlagung für Darmkrebs überlebten nach Impfung signifikant länger als ungeimpfte Artgenossen. Eine Kombination der Impfung mit einem entzündungshemmenden Medikament steigerte den Schutzeffekt.

Genregulation - 20.07.2021

Die vielen Gesichter des epigenetischen Regulators MOF

Erst epigenetische Veränderungen an der Erbinformation ermöglichen das koordinierte Ablesen unserer Gene, so dass aus einer befruchteten Eizelle ein Organismus mit unterschiedlichen Zelltypen entstehen kann. Dr. Asifa Akhtar vom Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg forscht seit 20 Jahren an dem essentiellen epigenetischen Regulatorprotein MOF.

Können Fische einen Diabetes bekommen? In der Tat: Der Mexikanische Tetra speichert nach periodischer Nahrungsaufnahme die Glukose im Blut, um so längere Phasen eines Nahrungsmangels zu überstehen. Professor Dr. Jens Kroll vom European Center for Angioscience der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg konnte in den vergangenen Jahren zeigen, dass Fische auch, wie der Mensch, Diabetes-induzierte Organschäden ausbilden können.