Das Auslesen der Erbinformation gehört zu den wichtigsten Prozessen in Körperzellen. Unterlaufen bei der so genannten Gentranskription und der daraus folgenden Protein-Produktion Fehler, können Krebserkrankungen sowie Stoffwechsel- und Entwicklungsstörungen entstehen. Um neue Medikamente oder Therapien für solche Krankheiten zu entwickeln, ist also eine genaue Kenntnis der molekularen Abläufe im Zellinneren wichtig.

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.

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.

Fachbeitrag - 22.03.2019

Personalisierte Therapieansätze bei metastasiertem Brustkrebs

Brustkrebs zeichnet sich durch große genetische Vielfalt aus. Eine erfolgreiche Behandlung wird noch dadurch erschwert, dass sich bei fortgeschrittenem Brustkrebs die Metastasen in ihren Eigenschaften oft wesentlich vom Primärtumor unterscheiden. Im Rahmen der Heidelberger CATCH-Studie werden nun von Metastasen-Gewebeproben der Patientinnen genetische Profile erhoben, nach denen für jede Person eine maßgeschneiderte Therapie ausgewählt wird.

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.

RNA-Interferenz gegen Krebs - 14.01.2021

Neuentdeckte RNA als Wachstumstreiber in Leberkrebs

Nutzlos scheinen sie nicht zu sein, wie lange angenommen wurde: Nicht-kodierende RNA-stücke, die keinen Bauplan für Proteine enthalten, einige werden mit bestimmten Krankheiten in Zusammenhang gebracht. Prof. Dr. Sven Diederichs vom Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung sowie dem DKFZ Heidelberg forscht auch am Uniklinikum Freiburg an diesen Molekülen und entdeckte eine ncRNA, die die Zellvermehrung in Krebszellen reguliert.

Dossier - 02.06.2014

Bioanalytik - Neue Techniken zur Charakterisierung biologischen Materials

Die Wissenschaft stellt die Forscher vor immer neue Herausforderungen die Biologen und Bioanalytiker zu bewältigen haben - sei es durch stets neue resistente pathogene Bakterienstämme oder die herrschenden Hungersnöte in den Dritte-Welt-Ländern. Auf der Suche nach wissenschaftlichen Wahrheiten umfasst die Bioanalytik die Entwicklung Optimierung und Anwendung sämtlicher Untersuchungsmethoden wobei sie doch immer nur eine Erweiterung von…

Fachbeitrag - 09.10.2019

Epigenomik aus dem Cyber Valley

Das Cyber Valley Stuttgart-Tübingen ist einer der europäischen Hotspots für Künstliche Intelligenz und Arbeitsplatz für renommierte Experten und Wissenschaftler. Seit Kurzem auch für Gruppenleiterin Dr. Gabriele Schweikert, die in ihrer Forschungsgruppe „Computational Epigenomics“ epigenetische Mechanismen mithilfe von Techniken des Maschinellen Lernens untersucht.

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…

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.

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.

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.

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.

Neuroblastome können unaufhaltsam voranschreiten oder sich spontan zurückbilden. Wissenschaftler des Hopp-Kindertumorzentrums Heidelberg, des Deutschen Krebsforschungszentrums, der Universität Heidelberg und des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen Heidelberg zeigen, dass einige bösartige Neuroblastome einen besonderen Trick nutzen, um dem Zelltod zu entgehen: Sie verlängern ihre Chromosomenenden durch einen speziellen Mechanismus.

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC) sind geeignet, um die verantwortlichen Gene zu entdecken, die komplexen und auch seltenen genetischen Erkrankungen zugrunde liegen. Dies konnten Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) gemeinsam mit internationalen Partnern erstmals mit einer Untersuchung an iPS-Zelllinien von fast tausend Spendern zeigen.

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.

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.

Fachbeitrag - 05.03.2019

Schutzimpfung gegen onkogene Epstein-Barr-Viren

Fast alle Menschen sind mit Epstein-Barr-Viren (EBV) infiziert, die neben gutartigen Erkrankungen wie dem Pfeifferschen Drüsenfieber auch verschiedene Krebsformen verursachen können. Wissenschaftler am Deutschen Krebsforschungszentrum haben jetzt eine Strategie für einen Impfstoff entwickelt, der gegen verschiedene Stadien des Erregers gerichtet ist und einen dauerhaft wirksamen Schutz gegen eine EBV-Infektion darstellen könnte.

Dossier - 13.01.2014

Optogenetik An- und Abschalten von Zellaktivität mit Licht

Was für uns noch immer wie Science-Fiction klingt ist längst in greifbare Nähe gerückt Wissenschaftler sind seit einigen Jahren in der Lage mit Lichtimpulsen selektiv die Aktivität von Neuronen zu manipulieren. Wie mit einem Schalter können sie abhängig von der Wellenlänge des Lichtes die Zellen an- und wieder ausknipsen. Die Optogenetik so der Name der Methode ist auf dem Vormarsch. Sie wird bereits in vielen Laboren weltweit eingesetzt und…

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.

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.

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.

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.

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.

Dossier - 14.06.2016

CRISPR/Cas – das Genome Editing ist en vogue

Die Zahl der Publikationen und Patente, in die das CRISPR/Cas-System involviert ist, steigt exponentiell in die Höhe. Auch der Anstieg der Finanzmittel zeigt, wie durchschlagkräftig die neue Methode ist. Die Möglichkeit der gezielten Genomveränderung mit CRISPR/Cas bietet eine hohe Präzision und die Perspektive, Erbkrankheiten heilen zu können. Ernst zu nehmende Risiken und ethische Bedenken stehen diesem Heilsversprechen jedoch gegenüber.