Ein internationales Forschungsteam hat einen Mechanismus des evolutionären Wettrüstens in menschlichen Zellen entschlüsselt. Die Ergebnisse geben Einblicke, wie mobile Elemente in der DNA zelluläre Funktionen für sich vereinnahmen – und wie die Zelle sich dagegen wehren kann, um zum Beispiel Tumorbildung oder chronische Entzündungen zu verhindern.

Die Zahl der Darmkrebserkrankungen bei unter 50-Jährigen steigt weltweit an, insbesondere in einkommensstarken Ländern. Als mögliche Ursachen gelten Übergewicht, Bewegungsmangel und der Einsatz von Antibiotika, vor allem in frühen Lebensphasen bis zur Jugend. Wird Darmkrebs jedoch frühzeitig erkannt, erhöhen sich die Heilungschancen erheblich. Deshalb forscht Hahn-Schickard mit Projektpartnern an Methoden zur Krebserkennung in Blutproben.

Wie lässt sich verhindern, dass sich der Malaria-Erreger erfolgreich vermehren kann? Einen neuen Ansatzpunkt dafür hat Dr. Franziska Hentzschel, Wissenschaftlerin an der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg, entdeckt. Über ihre Forschung wird in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Nature Microbiology“ berichtet.

Trotz höherer Empfindlichkeit sind Multitarget-Stuhl-DNA-Tests für die Früherkennung von Darmkrebs nicht so wirtschaftlich wie immunologische Stuhltests, zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum. Die Screening-Kosten pro erkannter fortgeschrittener Krebsvorstufe oder pro frühzeitig erkanntem Darmkrebs fielen bei MSDT-basierten Screenings etwa 7- bis 9-mal höher aus als beim FIT-basierten Screening.

Das Reservoir an Blutstammzellen schrumpft mit dem Alter. Es wird von Stammzellen dominiert, die Immunzellen hervorbringen, die mit chronischen Entzündungen in Verbindung stehen. Fast alle der untersuchten 60-Jährigen zeigen diese Veränderung. Eine neue Entdeckung könnte helfen, die chronischen Entzündungen zu erklären, die anfälliger für Krankheiten machen. Sie könnte dazu beitragen, Frühwarnzeichen für ungesunde Alterungsprozesse zu erkennen.

In unserem Erbgut steckt mehr Bewegung, als man denkt: Fast die Hälfte des menschlichen Genoms besteht aus Transposons – kurzen DNA-Stücken, die in der Lage sind, ihren Platz im Erbgut zu verändern: Sie „springen“ von einer Stelle zur anderen und sie verteilen sich dabei im Genom nicht gleichmäßig, sondern sind oft in Gruppen gebündelt. Forschende des KIT haben nun herausgefunden, wie es zu dieser Gruppenbildung kommt.

Medulloblastome, kindliche Hirntumoren bei Kindern, entstehen vermutlich bereits zwischen dem ersten Trimester der Schwangerschaft und dem Ende des ersten Lebensjahres. Das haben Forschende jetzt veröffentlicht. Sie analysierten in Tumorproben die genetischen Veränderungen jeder einzelnen Krebszelle, um zu rekonstruieren, welche genetischen Veränderungen bei der Tumorentstehung als erste auftreten und wann.

Neue Behandlungsverfahren: DNA-Origami-basierte Nanobausteine steuern Immunantwort präzise - 24.04.2025

Mit Bottom-up-synthetischer-Immunologie zu neuartigen Therapieansätzen

Moderne Therapien zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten oder Krebs beziehen zunehmend das körpereigene Immunsystem ein. Mit Hilfe innovativer Bottom-up-Ansätze auf dem Gebiet der synthetischen Immunologie wollen mehrere Forschungsgruppen der Universität Heidelberg neue Behandlungsverfahren entwickeln, mit denen sich die Immunantwort präziser als bisher lenken lässt.

Krankheitserregende Salmonellen injizieren Effektorproteine in Zellen des Magen- und Darmgewebes, um in diese einzudringen und sich dort zu vermehren. Dabei rufen die Bakterien, die meist über Lebensmittel aufgenommen werden, vor allem bei Kindern und alten Menschen gefährliche Magen-Darm-Entzündungen bis hin zu systemischen Infektionen hervor.

Zwei molekulare Kontrollfaktoren spielen eine Rolle beim Spleißen, dem Schneiden und Zusammenfügen von reifer Boten-RNA – eine Grundvoraussetzung für die Synthese von Proteinen in der Zelle. Die bislang kaum erforschten Faktoren tragen dazu bei, dass die für das Spleißen verantwortliche molekulare Maschine korrekt arbeitet. Wie die beiden zellulären Qualitätsprüfer ihre Arbeit verrichten, hat ein Forschungsteam entschlüsselt.

Mit dem Ziel, lebende Zellen aus nicht-lebenden Bausteinen zu erschaffen, arbeitet die synthetische Biologie mit RNA-Origami. Dieses Werkzeug nutzt die Multifunktionalität des Biomoleküls RNA, um es zu Bausteinen zu falten, so dass die Proteinsynthese überflüssig wird. Mithilfe dieser Technik des RNA-Origami ist es gelungen, Nanoröhrchen herzustellen, die sich zu Zytoskelett-ähnlichen Strukturen falten.

Blutspenden rettet Leben – doch welche langfristigen Spuren hinterlässt diese Praxis in unserem Körper? Forschende unter anderem vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), vom Stammzellinstitut HI-STEM* und vom Blutspendedienst des Deutschen Roten Kreuzes haben nun herausgefunden, dass häufige Blutspenden genetische Anpassungen in Blutstammzellen hervorrufen, die die Regeneration der Blutzellen fördern.

Mit der Innovations- und Zukunftsagenda Baden-Württemberg bündelt die Landesregierung erstmals die Maßnahmen und Investitionen zur Förderung von Zukunftstechnologien. Sie soll den Wohlstand des Landes sichern und die Wettbewerbsfähigkeit stärken.

Zebrafische können beschädigte Herzmuskelzellen vollständig ersetzen: Das betroffene Organ wird wieder voll funktionsfähig. Ein bestimmtes Zell-Zell-Kommunikationssignal hilft dabei, Replikationsstress besser zu bewältigen. Dieser Stress hemmt bei Menschen und Säugetieren im Alter die Geweberegeneration. Bei Zebrafischen hingegen sorgt ein Signalprotein dafür, dass sich die Zellen des beschädigten Organs unvermindert teilen und damit vermehren.

Eine Kombination aus neuer Labortechnologie und künstlicher Intelligenz soll eine schnelle und präzise Unterscheidung von Untergruppen von Hirntumoren flächendeckend verfügbar machen. Das Projekt wird innerhalb einer EU-Ausschreibung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rund einer Million Euro gefördert. Ziel ist es, künftig zuverlässig die individuell passende Krebstherapie bei Patienten mit Hirntumoren auswählen zu können.

Das Spleißosom, sorgt dafür, dass die genetische Information aus dem Erbgut nach ihrer Umschreibung in eine Vorläufer-mRNA korrekt zur reifen mRNA zusammengefügt wird. Dieses „Spleißen“ ist eine Grundvoraussetzung für die Herstellung von Proteinen. Wissenschaftlern des Biochemie-Zentrums der Universität Heidelberg ist es gelungen, ein fehlerhaftes Spleißosom darzustellen und nachzuvollziehen, wie es in der Zelle erkannt und eliminiert wird.

Mehr als 500 europäische Patientinnen und Patienten mit unbekannten Krankheiten haben durch neue genetische Forschung eine Diagnose erhalten. Dazu gehören seltene neurologische Erkrankungen, schwere geistige Erkrankungen, Muskelkrankheiten und erblicher Magen-Darm-Krebs. Die Diagnosen wurden in umfassender europäischer Zusammenarbeit gestellt.

Ist die Entwicklung der Blutgefäße in der Plazenta gestört, so kann es zu Wachstumsverzögerungen des Fetus kommen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg entdeckten, dass die korrekte Ausbildung funktionierender Blutgefäße in der Plazenta der Maus epigenetisch gesteuert wird.

Wissenschaftler*innen der Universität Stuttgart ist es gelungen, die Struktur und Funktion von biologischen Membranen mit Hilfe von „DNA-Origami“ zu beeinflussen. Sie haben eine synthetisch-biologische „Toolbox“ für die Manipulation von Zellen entwickelt, die den Transport von großen therapeutischen Molekülen in einzelne Zellen ermöglicht. Damit eröffnet sich ein neuer Weg für gezielte therapeutische Eingriffe in der Medizin.

Das Medizintechnikunternehmen KARL STORZ gibt die Akquisition des innovativen Software-Herstellers Innersight Labs Ltd. (ISL) mit Hauptsitz in London bekannt. Neben hochmodernen Endoskopen und integrierten Komplettlösungen für den Operationssaal expandiert KARL STORZ damit weiter im Bereich innovativer Softwarelösungen. Der große Kundenstamm, darunter etliche anerkannte Ärztinnen und Ärzte weltweit, kann sich zukünftig auf 3D-Modelle freuen.

Mithilfe von Exom- und Genomsequenzierungen haben Forschende des Universitätsklinikums Tübingen die genetischen Ursachen einer seltenen Erkrankung aufgeklärt, die schon im Säuglingsalter zu schweren neurologischen Beeinträchtigungen führt. Durch die nachgewiesenen Genveränderungen kommt es zu einer fehlerhaften Synthese von Selenoproteinen im gesamten Körper. Diese sind essenziell für die Zellfunktion, insbesondere im Nervensystem.

Tübinger Institut ist Teil des EU-weit größten Projekts zum Aufbau einer europäischen Genomdatenbank. Als einziges deutsches Sequenzierzentrum ist das Tübinger Institut für Medizinische Genetik und Angewandte Genomik am Projekt „Genome of Europe“ beteiligt. Ziel des Projektes ist es, zum Aufbau der größten Genomdatenbank in Europa beizutragen. Auf Basis dessen soll insbesondere die personalisierte Medizin profitieren.

Bisher wird Schizophrenie vor allem symptomatisch behandelt, da wenig über die genauen zugrunde liegenden Prozesse bekannt ist. Forschenden des NMI Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts in Reutlingen ist es gelungen, die treibenden Mechanismen der Krankheit besser zu verstehen. Das bietet Chancen für die Entwicklung neuer Medikamente. Ihre Ergebnisse haben sie im Journal BMC Psychiatry veröffentlicht.

Biochemiker am Institute for Innate Immunoscience (MI3) der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg haben einen wichtigen Mechanismus der Qualitätskontrolle bei der Proteinbiosynthese entdeckt. Georg Stoecklin und sein Team konnten zeigen, dass die E3 Ubiquitin-Ligase RNF10 dafür sorgt, dass Störungen durch „liegengebliebene“ Ribosomen behoben werden, indem die Ribosomen von der mRNA abgelöst werden.

Zellteilung, Zelldifferenzierung, Zellreparatur oder Zelltod spielen eine fundamentale Rolle für den menschlichen Organismus, seine Entwicklung, Gesundheit und Fortpflanzung. Gesteuert werden Zellveränderungsprozesse von zwei Regulationsmechanismen: Chromatinmodifikationen und Zellsignalnetzwerken. Das Graduiertenkolleg EpiSignal beleuchtet das bisher kaum erforschte Zusammenspiel dieser beiden komplexer Systeme.

Chromosomale Instabilität spielt eine Rolle beim Fortschreiten von Krebserkrankungen: Sie formt die Eigenschaften der Tumorzellen und treibt die Entstehung von Therapieresistenzen an. Forschende vom (DKFZ), vom Heidelberger Stammzellinstitut HI-STEM* und vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL) setzten Methoden der Einzelzell-Analyse ein, um die zelluläre Heterogenität einer bestimmten Form der akuten myeloischen Leukämie zu analysieren.

Es sind unterschätzte genetische Steuerelemente: Dass Veränderungen im Erbgut Diabetes auslösen können, ist bekannt. Doch nun haben Forschende des Universitätsklinikums Ulm und des INSERM Cochin Instituts in Paris gezeigt, dass auch eine bisher wenig erforschte Region des Erbguts eine entscheidende Rolle bei der Entstehung dieser Erkrankung spielt.

Die Therapie mit Immuncheckpoint-Inhibitoren hat die Überlebensrate von Personen mit schwarzem Hautkrebs (Melanom) im fortgeschrittenen Stadium deutlich verbessert. Ob Patientinnen und Patienten auf die Therapie ansprechen, kann allerdings erst etwa drei Monate nach Therapiebeginn durch radiologische Bildgebung überprüft werden. Ein neuer Bluttest ‒ die Liquid Biopsy ‒ kann schon deutlich früher Hinweise darauf liefern, ob der Tumor zurückgeht.

Ein Forscherteam der Universität Freiburg und des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken hat zum ersten Mal lichtgesteuerte Tests zum Nachweis von Krankheitserregern und anderen Biomarkern entwickelt. Diese OptoAssays ahmen das Verhalten von biologischen Zellen nicht nur nach, sie verwenden auch deren genetische Programmierung.

Ob wir Veranlagungen für bestimmte Krankheiten haben, hängt im hohen Maße von den unzähligen Varianten in unserem Erbgut ab. Doch insbesondere bei Erbgut-Varianten, die in der Bevölkerung nur selten auftreten, ist der Einfluss auf die Ausprägung bestimmter krankhafter Merkmale schwer zu ermitteln. Forschende stellen nun einen auf Deep Learning basierenden Algorithmus vor, der auch die Auswirkungen seltener Erbgut-Varianten vorhersagen kann.

Bestimmte Entwicklungssignale spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung unserer genetischen Baupläne. Sie verhindern, dass es zu Veränderungen des Genoms kommt. Der zugrundeliegende biologische Mechanismus hilft, dass sich die DNA bei der Zellteilung nach dem ursprünglichen genetischen Bauplan in identischer Kopie vervielfältigt. Bei der Bildung von Nervenzellen kann er aber auch zum genomischen Mosaizismus beitragen.

Die personalisierte Medizin mit individuell maßgeschneiderten Therapien wird bei Krebserkrankungen mehr Realität. Dazu benötigt es einen Blick in das Erbgut der Tumoren. Eine Forschergruppe aus dem Deutschen Netzwerk für Personalisierte Medizin (DNPM) hat erfasst, nach welchen Qualitätsstandards die Genomanalysen in Deutschland durchgeführt werden. Die Daten sind Voraussetzung, um die Gensequenzierung in die Routineversorgung zu integrieren.

Mithilfe eines neuen Verfahrens des Molekularen Engineering können Organoide gezielt in ihrer Entwicklung beeinflusst werden. Zum Einsatz kommen dabei Mikrokugeln aus gezielt gefalteter DNA, die im Inneren der Gewebestrukturen Wachstumsfaktoren oder andere Signalmoleküle freisetzen. Dadurch entstehen wesentlich komplexere Organoide, die die entsprechenden Gewebe besser nachahmen und einen realistischeren Zellmix aufweisen als bisher.

Die Forschenden vom DKFZ und der Universität Heidelberg zeigten an Mäusen, dass experimentell ausgelöster Durchblutungsmangel im Gehirn die Astrozyten epigenetisch zu Hirnstammzellen umprogrammiert, die wiederum Nervenvorläuferzellen hervorbringen können. Diese Entdeckung zeigt, dass Astrozyten möglicherweise für die regenerative Medizin genutzt werden könnten, um geschädigte Nervenzellen zu ersetzen.

Mit dem Forschungsfeld der synthetischen Immunologie, beschäftigt sich ein Perspektiven-Artikel in der Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“. Die Heidelberger Wissenschaftler beschreiben darin ein sogenanntes Bottom-up-Verfahren: Es nutzt den „Werkzeugkasten“ der Nanotechnologie und der synthetischen Biologie, um Systeme aus molekularen Grundbausteinen aufzubauen und diese gezielt mit Immunfunktionen auszustatten.

Die Kenntnis der Zielstrukturen für die Abwehrzellen ist Voraussetzung für die Entwicklung personalisierter Krebs-Immuntherapien. Forschende aus dem DKFZ und dem NCT Heidelberg veröffentlichen ein auf Massenspektroskopie basierendes Verfahren, um solche tumorspezifischen „Neoepitope" zu identifizieren. Das Analyseverfahren ist auf die Detektion dieser vorkommenden Proteinfragmente ausgelegt und kommt mit geringsten Mengen an Probenmaterial…

Die Mehrzahl der Seltenen Erkrankungen ist genetisch verursacht. Die zugrundeliegende Erbgutveränderung kann immer besser beispielsweise durch die so genannten Exom-Sequenzierung (ES) gefunden werden und so zu einer molekulargenetischen Diagnosestellung führen. Die ES ist eine Untersuchung aller Abschnitte unserer Erbsubstanz (DNA), die Proteine kodiert.

Forschungskollaboration zwischen Freiburg und Prag gelingt wissenschaftlicher Durchbruch im Verständnis der Zellteilung. Die internationale Forschungskollaboration hat einen neuen Mechanismus des Zusammenspiels zwischen Mikrotubuli und Aktin-Zytoskelett während der Zellteilung entschlüsselt und einzigartige Eigenschaften des bisher unerforschten Proteins FAM110A aufgedeckt.

Der Sommerempfang der BioRegio STERN Management GmbH bot auch in diesem Jahr den festlichen Rahmen für die Science2Start-Preisverleihung. An der Sternwarte in Tübingen wurden am vergangenen Donnerstag bereits zum 15. Mal ausgezeichnete Ideen von Wissenschaftlern und Gründern gewürdigt, die nach Meinung einer Expertenjury besonderes wirtschaftliches Potenzial haben.

Prof. Dr. Kerstin Göpfrich erhält den Alfried Krupp-Förderpreis 2024 für ihre Arbeiten in der synthetischen Biologie. Die dotierte Auszeichnung der Alfried Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung fördert jährlich junge Wissenschaftler in den Natur- und Ingenieurwissenschaften, die ihre erste Professur innehaben. über fünf Jahren unterstützt der Preis flexible und unabhängige Forschung und Lehre.

Die Heidelberg Epignostix GmbH, ein Deeptech-Start-up, das sich der Präzisionskrebsdiagnostik verschrieben hat, gibt heute eine Seed-Finanzierung in Höhe von 4,3 Millionen Euro bekannt. Diese Investition wird es Heidelberg Epignostix ermöglichen, die Marktentwicklung für seine Hauptindikation, die Klassifizierung von Hirntumoren, einen wesentlichen Schritt voranzutreiben.

Forscher des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen haben das bahnbrechende Werkzeug SynTracker entwickelt. SynTracker erweitert die traditionelle mikrobielle Analyse durch die Berücksichtigung genomischer Strukturvariationen und ergänzt damit bestehende SNP-basierte Methoden. Diese Innovation ermöglicht genauere und tiefere Einblicke in die mikrobielle Stammdiversität und Evolution.

Der Humboldt-Forschungspreisträger Prof. Hao Yan forscht seit Mai am 2.Physikalischen Institut der Uni Stuttgart. Er gilt als einer der weltweit führenden Experten auf dem Gebiet der DNA-Nanotechnologie. „Meine Arbeit hat viele Berührungspunkte zu den Themen, mit denen sich meine Kolleginnen und Kollegen in Stuttgart beschäftigen“, erklärt Yan. „Ich kooperiere daher schon seit längerer Zeit mit der Arbeitsgruppe von Professor Laura Na Liu.

Wissenschaftler haben die molekulare Evolution von Tumoren nach der Einwirkung erbgutschädigender Chemikalien analysiert. DNA-Schäden, die über mehrere Zellgenerationen hinweg unrepariert überdauern, führen zu Sequenzvariationen. Das ermöglichte den Forschenden, den Beitrag der auslösenden Schädigung von dem der nachfolgenden Reparatur bei der Gestaltung der Mutationsmuster zu unterscheiden.

Je nachdem, ob sich der Zellkern einer epithelialen Zelle gerade auf der äußeren oder inneren Seite des Gewebes befindet, ist das Erbgut stärker oder schwächer acetyliert – Gene können also besser oder schlechter abgelesen werden. Dies zeigen Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) erstmals an der Entwicklung des Drosophila-Flügels.

Invasive Infektionen wie eine Sepsis müssen umgehend und zielgerichtet behandelt werden. Fachleuten des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB ist es gelungen, gemeinsam mit Verbundpartnern ein neu gedachtes Nachweisprinzip zu etablieren, das durch schnelle, hochpräzise Erregeridentifikation entscheidend dazu beitragen kann, Leben zu retten. Hierfür erhalten sie den Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2024.

Bis zum Mars: Das ist das erklärte Ziel der Raumfahrt. Um die Gesundheit und Sicherheit der Astronautinnen und Astronauten sicher zu stellen, wollen Forschende verstehen, wie die Raumfahrt den menschlichen Körper beeinflusst. Eine von ihnen ist Daniela Bezdan aus Tübingen. Sie war an Studien von einer der größten Datensammlungen im Bereich der Luft- und Raumfahrtmedizin beteiligt.

Ergebnisse einer internationalen Studie unter Federführung der Universitätsmedizin Mannheim in Nature Aging veröffentlicht. Die sogenannte Einschlusskörpermyositis ist eine chronische, schleichend fortschreitende entzündliche Muskelerkrankung, die auch mit degenerativen Prozessen – mit Muskelschwund – einhergeht. Die Ursachen und Mechanismen, die dem Fortschreiten der Erkrankung zugrunde liegen, sind bislang weitgehend ungeklärt.

Darmkrebs ist nicht gleich Darmkrebs. Deshalb wird nach biologischen Besonderheiten der Tumoren (Markern) gefahndet, die Aussagen erlauben über das voraussichtliche Ansprechen auf bestimmte Therapien und die individuelle Prognose. Ziel ist es, Darmkrebs-Subtypen zu identifizieren, um diese dann maßgeschneidert behandeln zu können.

Ein verbessertes Verfahren zur Isolierung zirkulierender Tumorzellen ebnet den Weg für maßgeschneiderte Therapien in der personalisierten Onkologie: Wissenschaftlerinnen zeigen in einer aktuellen Studie, dass es möglich ist, über eine Anreicherungstechnik von Blutzellen (Diagnostische Leukapherese) ausreichend zirkulierende Tumorzellen zu gewinnen, um den Tumor und dessen Heterogenität umfassend analysieren zu können.

Am Institut für Medizinische Genetik und Angewandte Genomik am Universitätsklinikum Tübingen ist es gelungen, ein jahrzehntelang verborgenes Gen zu identifizieren, das für eine Reihe von seltenen Erkrankungen des Gehirns und Rückenmarks ursächlich sein könnte. Bei diesen sogenannten Ataxien leiden das Gleichgewicht und die Bewegungskoordination.

Forschende des Max-Planck-Instituts für Biologie in Tübingen haben Neuland betreten und gezeigt, dass ein HMG-Box-Gen in Braunalgen für die Bestimmung des männlichen Geschlechts entscheidend ist. Dieser Durchbruch erweitert unser Verständnis der Mechanismen zur Geschlechtsbestimmung in eukaryotischen Organismen erheblich.

Entgegen der weit verbreiteten Meinung sind nicht alle Viren für Organismen schädlich. Manchmal können Viren ihre Wirte sogar vor der Infektion durch andere Viren schützen. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung in Heidelberg und ihre Kollaborationspartner haben nun gezeigt, dass dies bei so genannten endogenen Virophagen der Fall ist.

Carl-Zeiss-Stiftung fördert Aufbau einer gemeinsamen Einrichtung in Heidelberg, Karlsruhe und Mainz. Die Anwendung und Entwicklung neuer Technologien der DNA-Synthese voranzutreiben, um den Weg für die Herstellung ganzer künstlicher Genome zu ebnen – das ist das Ziel eines neuen interdisziplinären Zentrums, das an der Universität Heidelberg, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)…

Wie maschinelles Lernen dabei helfen kann, komplexe Zusammenhänge zwischen Genen, Proteinen und Krankheiten zu verstehen, untersucht Dr. Pascal Schlosser in einer neuen Emmy Noether-Gruppe.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg untersuchten an Mäusen, wie sich streuende Tumorzellen am Ort der Metastasierung verhalten: Einige Krebszellen beginnen sogleich, zur Metastase auszuwachsen. Andere dagegen verlassen das Blutgefäß und können dann in eine lange Ruhephase verfallen.

Auch Bakterien haben ein eigenes Immunsystem, dass sie gegen spezielle Viren – sogenannte Bakteriophagen – schützt. Ein Forschungsteam der Unis Tübingen und Würzburg zeigt nun, wie das Immunsystem die Wirkung von bestimmten Antibiotika gegen den Cholera-Erreger Vibrio cholerae verstärkt. Das Immunsystem ist der Grund, warum dieses Bakterium besonders empfindlich auf eine der ältesten bekannten Antibiotikaklassen – die Antifolate – reagiert.

Das familiengeführte und international agierende Medizintechnikunternehmen KARL STORZ gibt die Akquisition des innovativen Software-Herstellers Innersight Labs Ltd. (ISL) mit Hauptsitz in London bekannt. Neben hochmodernen Endoskopen und integrierten Komplettlösungen für den Operationssaal expandiert KARL STORZ damit weiter im Bereich innovativer Softwarelösungen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Molekulare Virologie am Universitätsklinikum Ulm (UKU) haben wichtige Fortschritte in der Erforschung einer neu entdeckten schweren autoinflammatorischen Erkrankung gemacht. Sie gehört zu einer Gruppe von angeborenen Immunstörungen den sogenannten ‚Typ I Interferonopathien‘. Diese lösen unter anderem Entwicklungsstörungen bei Kindern aus und sind bisher unheilbar.

Epigenetisch wirkende Medikamente ermöglichen, dass in der Zelle Bereiche des Erbguts abgelesen werden, die vorher blockiert und unzugänglich waren. Das führt zur Bildung neuer mRNA-Abschriften und auch neuer Proteine, wie Forschende vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Universitätsklinikum Tübingen jetzt veröffentlichten. Diese „therapieinduzierten Epitope" könnten das Immunsystem beim Erkennen von Krebszellen unterstützen.

In einer wegweisenden Studie hat ein Team des Universitätsklinikums Ulm in Zusammenarbeit mit Forschenden der Universität Ulm einen neuen Angriffspunkt für die Behandlung der Akuten Myeloischen Leukämie (AML) identifiziert. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten zeigen, dass die Tumorzellen Werkzeuge benötigen, um ungehindert wachsen zu können.

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.