Die mit der Genschere CRISPR assoziierte Nuklease Cas13b – ein Enzym, dass Nukleinsäuren abbaut – hat das Potenzial, künftig bei Erbkrankheiten eingesetzt zu werden, um unerwünschte Gene auszuschalten. Im Kampf gegen Infektionen wird diese Nuklease zudem als antivirales Mittel erforscht, da Cas13b gezielt in das Erbgut von Viren eingreifen und diese unschädlich machen kann.

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.

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

Gebündelte Wissenskraft von Menschen und Geräten, zentral für alle Forschenden bereitgestellt – so lässt sich am besten das Prinzip „Core Facility“ beschreiben, das an immer mehr Medizinischen Fakultäten Einzug hält. Neben der spezialisierten Expertise sind Kosteneffizienz und Ressourcenschonung entscheidende Faktoren bei der Bereitstellung eines solchen Spitzenforschungsangebots. An der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm werden mit…

Metastasierende Brustkrebszellen zweckentfremden Makrophagen, einen Typ von Immunzellen, um die Ansiedlung von Krebsmetastasen in der Lunge zu fördern. Die umprogrammierten Fresszellen regen dann Blutgefäßzellen dazu an, einen Cocktail an metastasierungsfördernden Proteinen auszuschütten, die Bestandteil der so genannten metastatischen Nische sind.

Die Ulmer Universitätsmedizin ist seit vielen Jahren an der Entwicklung von personalisierten Therapien für AML, der häufigsten akut verlaufenden Leukämieform in Deutschland, beteiligt. Da die meist älteren Patient/-innen aufgrund von Begleiterkrankungen häufig nicht mit einer intensiven Chemotherapie behandelt werden können, werden in der Therapie bisher standardmäßig die Substanzen Azacitidin und Decitabin eingesetzt.

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.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert eine neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am DKFZ über sechs Jahre mit insgesamt rund zwei Millionen Euro. Die Ärzte und Wissenschaftler, die zur Klinischen Kooperationseinheit Pädiatrische Leukämie am KiTZ gehören, untersuchen, wie Krebszellen Resistenzen gegenüber Medikamenten entwickeln können, indem sie die Bildung von Proteinen manipulieren.

Asthma, COPD und Mukoviszidose: Bei diesen Lungenerkrankungen verursacht eine übermäßige Produktion von Schleim in den Atemwegen zum Teil lebensbedrohliche Symptome. Doch jetzt haben Forschende der Universitäten Ulm, Stanford und des MD Anderson Cancer Centers der University of Texas einen Inhibitor entwickelt, der die krankmachende, überschießende Bildung von Lungenschleim verhindert.

In nicht-kleinzelligen Lungentumoren oder anderen Krebsarten findet sich oftmals das Onkogen RAS. Dieses „Krebs-Gen“ befeuert das Tumorwachstum und lässt sich bislang nicht gezielt ausschalten. Doch nun haben Forschende der Universität Ulm eine neue Funktion des so genannten Glucocorticoid-Rezeptors entdeckt: Im Zusammenspiel mit RAS-Proteinen auf der zytoplasmatischen Seite der Zellmembran kann der Rezeptor das Tumorwachstum ausbremsen.

Ein kleines Stückchen Nukleinsäure könnte der Schlüssel zum Erfolg sein: Mit seiner Hilfe ist es einem Tübinger Forschungsteam im Labor gelungen, einen Genfehler direkt in einer Nervenzelle zu reparieren. Das Molekül verhinderte, dass die Zellen ein fehlerhaftes Protein produzierten und dadurch Schaden nahmen und starben.

Um Ansätze zur Prävention und Behandlung der Alzheimer-Demenz in klinischen Studien weiterzuentwickeln, wäre es hilfreich, Menschen mit einem besonders hohen Erkrankungsrisiko identifizieren zu können. Doch welche Biomarker können bei symptomfreien Menschen, die später tatsächlich Alzheimer entwickeln, schon früh auf eine erhöhte Erkrankungswahrscheinlichkeit hinweisen?

Elastin als künstliches Muskelmaterial - 02.03.2022

Künstlicher Muskel aus Proteinen für vielfältige Anwendungen der Zukunft

Proteine sind in ihrer Vielfalt und Komplexität kleinste Wunderwerke der Natur. Dennoch können sie von Biotechnologen heute schon nachgebaut, nach Maß designt und auch produziert werden. So geschehen im Exzellenzcluster livMatS der Universität Freiburg. Hier ist es Forschenden gelungen, einen autonom arbeitenden künstlichen Muskel aus Elastin herzustellen.

Alle in der Europäischen Union zugelassenen Corona-Impfstoffe schützen effizient vor schweren COVID-Verläufen. Darüber hinaus könnten diese Impfstoffe Erkältungs-Coronaviren hemmen, die mit dem Pandemie-Auslöser SARS-CoV-2 verwandt sind. Anhand einer kleinen Kohorte haben Forschende der Ulmer Universitätsmedizin nun nachgewiesen, dass COVID-19 Impfungen die neutralisierende Aktivität gegen Erkältungs-Coronaviren erhöhen.

Biosensor für Vollblut- und Atemgasanalyse - 02.02.2022

Antibiotika-Nachweis aus Vollblut oder Atemgas möglich

Falsch dosierte Antibiotika sind nicht nur gefährlich für Patientinnen und Patienten, sondern häufig auch die Ursache für resistente Bakterienstämme. Um die wirksame Menge zu bestimmen und so eine Personalisierte Therapie zu ermöglichen, haben Forschende der Universität Freiburg einen Biosensor entwickelt, der in kurzer Zeit kleinste Mengen der Substanzen direkt aus Vollblut oder Atemgas bestimmen kann.

Arzneistoffe bestehen aus im Wirkstofflabor entwickelten Molekülen, die an ihr Ziel, meist einem Protein, binden und so ihre Wirkung entfalten. Die tatsächliche Dauer der Bindung eines Wirkstoffmoleküls an sein Zielprotein variiert je nach Wirkstoff. Die Lebensdauer des Wirkstoff-Ziel-Komplexes kann eine entscheidende Rolle für die Wirksamkeit eines Medikaments spielen.

Dr. Stefan Schiller und Dr. Matthias Huber vom Exzellenzcluster livMatS der Universität Freiburg ist es erstmals gelungen, einen künstlichen Muskel allein auf der Basis von natürlichen Proteinen zu entwickeln. Die autonomen Kontraktionen des Materials, das die Forschenden in der Fachzeitschrift Advanced Intelligent Systems vorstellen, lassen sich mithilfe von Schwankungen des pH-Werts und von Temperaturveränderungen steuern.

Virale Zoonosen - 24.01.2022

Hemmstoffentwicklung gegen virale Zoonosen

Neu auftretende virale Infektionen wie Corona oder Zika stellen eine zunehmende Gefahr für den Menschen dar. Am Institut für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie (IPMB) der Universität Heidelberg entwickelt die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christian Klein Hemmstoffe gegen bereits bekannte Erreger in der Hoffnung, dass diese auch gegen neue Varianten eingesetzt werden können.

Wissenschaftler des European Center for Angioscience (ECAS) der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben erstmals gezeigt, dass Skelettmuskeln mit dem Herzen interagieren und dieses schützen.

Die Landesregierung hat alle Förderzusagen für den neuen Innovationscampus „Heidelberg Mannheim Health and Life Science Alliance“ erteilt. Das Land unterstützt den Aufbau des Forschungsschwerpunkts mit internationaler Strahlkraft für die Jahre 2021 bis 2024 mit 40 Millionen Euro.

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.

Das Fledermaus-Virus RaTG13 ist ein naher Verwandter von SARS-CoV-2, doch anders als der Verursacher der COVID-19-Pandemie kann RaTG13 nur schlecht an menschliche Zellen andocken. Allerdings reicht der Austausch einer einzigen Aminosäure im Spike-Protein dieses Fledermaus-Coronavirus aus, damit es ähnlich wie SARS-CoV-2 über den ACE2-Rezeptor an menschliche Zellen binden kann.

Zukunftscluster - 25.11.2021

nanodiagBW: Mit Nanoporen zu ganz neuen Diagnostikmöglichkeiten

Die moderne Medizin hat eine vielfältige molekulare Diagnostik zur Hand. Im nächsten Jahrzehnt soll dies zunehmend durch Verfahren zur Prognostik ergänzt werden. Der BMBF-Zukunftsclusterfinalist nanodiag BW ist derzeit dabei, Verfahren zu entwickeln, um durch eine neue Art der Bioanalytik – der Einzelmolekülanalyse in Nanoporen – epigenetische Faktoren für Krankheiten zu identifizieren und damit personalisierte Präventionsansätze zu ermöglichen.

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.

Am Universitätsklinikum Tübingen wurde im November 2020 unter Leitung von Prof. Dr. Juliane Walz in der KKE Translationale Immunologie der Medizinischen Klinik (Ärztlicher Direktor Prof. Dr. Helmut Salih) die klinische Erprobung eines eigenentwickelten Impfstoffs (CoVac-1) gegen SARS-CoV-2 begonnen. Nun liegen die Ergebnisse der Phase-I-Studie vor und belegen eine potente Aktivierung der T-Zell-Antwort gegen das Coronavirus.

Ärzte und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und von der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg haben in einem experimentellen Modell an Mäusen erstmals erfolgreich eine neoantigen-spezifische transgene Immunzelltherapie gegen bösartige Hirntumoren erprobt.

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.

Im Juni dieses Jahres startete am Universitätsklinikum Tübingen unter Leitung von Prof. Dr. Juliane Walz in der KKE Translationale Immunologie der Medizinischen Klinik (Ärztl. Direktor Prof. Helmut Salih) die klinische Erprobung eines eigenentwickelten Impfstoffs (CoVac-1) gegen SARS-CoV-2 für Patientinnen und Patienten mit B-Zell-Defekt bzw. Antikörpermangel.

Die Mechanismen, mit denen der Körper Temperatur misst und die eigene Körperwärme reguliert sind lebenswichtig, aber noch wenig verstanden. Bahnbrechend war daher die Entdeckung des ersten Wärmesensors an Nervenzellen der Haut, für die der US-amerikanische Molekularbiologe David Julius den diesjährigen Nobel-Preis für Medizin erhielt.

Beim Start-up BW Hightech Cup sind drei Teams in das Landesfinale des „Start-up BW Elevator Pitch 2021“ eingezogen. Gründerinnen und Gründer gestalten mit ihren innovativen Geschäftsideen die Zukunft der Wirtschaft entscheidend mit. Durch den „Start-up BW Elevator Pitch“ können sie ihre Geschäftsmodelle der Öffentlichkeit präsentieren.

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.

Optimierte Peptide gegen Infektionen & Krebs - 07.10.2021

Neue Biowirkstoffe aus der Schatztruhe Peptidom

Peptide rücken verstärkt in den wissenschaftlichen Fokus für Diagnostik und Therapie. Der menschliche Körper ist voll von diesen Proteinstückchen, aber nur ein Bruchteil ist charakterisiert. Hier schlummert ein enormes Potenzial, neue Biowirkstoffe zu entdecken, die im Kampf gegen Bakterien, Viren und Krebs helfen können. Ein Sonderforschungsbereich am Uniklinikum Ulm ist den vielversprechenden Bruchstücken auf der Spur.

Forschungsteam der Universität Tübingen untersucht einen Wirkstoffkandidaten, der typischen Schädigungen durch die Alzheimer-Krankheit entgegenwirken könnte.

Einem Forschungsteam um das Ulmer Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie ist es gelungen, mit Hilfe gentechnisch veränderter Bodenbakterien antimikrobielle Wirkstoffe in Reinform herzustellen. Die so hergestellten Bacteriocine könnten als Antibiotika-Alternative zur Bekämpfung bakterieller Krankheitserreger eingesetzt werden. Und auch bei der Konservierung von Lebensmitteln könnten diese antibakteriellen Peptide wertvolle Dienste leisten.

Ein Team von Ingenieuren und Biotechnologen der Universität Freiburg weist zu erstem Mal in Säugetieren nach, dass sich in Atemproben die Konzentration von Antibiotika im Körper bestimmen lässt. Die Atemmessungen entsprachen dem Antibiotikagehalt im Blut. Der Biosensor des Teams – ein sogenannter Multiplex-Chip – soll die personalisierte Dosierung der Medikamente gegen Infektionskrankheiten vor Ort in Zukunft ermöglichen.

Prof. Dr. Andreas von Deimling erforscht am Universitätsklinikum Heidelberg und am Deutschen Krebsforschungszentrum neue Methoden zur präzisen Diagnostik von Hirntumoren. Für seine Arbeiten ist er nun mit dem „International Prize for Translational Neuroscience“ der Gertrud-Reemtsma Stiftung ausgezeichnet worden. Er teilt sich den mit 60.000 Euro dotierten Preis mit dem Neuroonkologen Dr. Hai Yan von der Duke University School of Medicine, USA.

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.

Blutgefäße versorgen Tumoren mit Nährstoffen und ermöglichen die Ausbreitung der Krebszellen im Körper. Die Ansiedelung von zirkulierenden Tumorzellen in einem anderen Organ wird dabei durch Faktoren gefördert, deren Produktion vom Primärtumor veranlasst wird. Wissenschaftler haben nun einen neuen, von Blutgefäßen produzierten Wachstumsfaktor identifiziert, der Tumorzellen die metastatische Besiedelung von Organen ermöglicht.

CureVac N.V., ein globales biopharmazeutisches Unternehmen, das in klinischen Studien eine neue Klasse von transformativen Medikamenten auf der Basis von Messenger-Ribonukleinsäure (mRNA) entwickelt, gab heute die Peer-Review-Publikation mit dem Titel „Therapeutic HNF4A mRNA attenuates liver fibrosis in a preclinical model” in der Fachzeitschrift Journal of Hepatology bekannt.

Über die Bestimmung von sieben Mikro-RNAs im Blut lässt sich das Risiko für Darmkrebs besser vorhersagen als mit herkömmlichen Methoden - bereits Jahre vor der Diagnose. In einer aktuellen Studie konnten Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Heidelberg zeigen, dass das miRNA-Profil eine höhere Vorhersagekraft als genetische oder Lebensstil-basierte Verfahren zur Risikostratifizierung…

Lange wurde die Bildung von Neuronen (Nervenzellen) und Blutgefäßen getrennt voneinander betrachtet. Die Forschung der letzten Jahre hat jedoch gezeigt, dass es Signale gibt, die Zellen beider Systeme beeinflussen können. Die immer sensitiveren und spezifischeren Untersuchungsmethoden erlauben es inzwischen, selbst geringe Mengen eines Proteins zu detektieren, das zuvor nicht hätte nachgewiesen werden können.

Wie gelingt es dem Coronavirus sich so effektiv auszubreiten? Das liegt daran, dass es sich ursprüngliche „Gegner“ zu „Helfern“ macht. Wissenschaftler des Universitätsklinikums Ulm haben gezeigt, dass SARS-CoV-2 Interferon-induzierten Transmembranproteine benutzt, um effektiver in Wirtszellen einzudringen. Die Ulmer Forschenden konnten nun nachweisen, dass SARS-CoV-2 diese Transmembranproteine „missbraucht“ und dadurch noch infektiöser wird.

T-Zellen verhindern bereits nach Erstimpfung schweren Krankheitsverlauf. Erst nach zweiter Impfdosis bieten Antikörper verlässlichen Schutz vor Infektion. Forschungsergebnisse in Nature veröffentlicht.

Forscher aus dem Universitätsklinikum Ulm möchten herausfinden, welche molekular-genetischen Fehlregulationen des NOTCH-Signalweges die Entstehung einer Chronisch Lymphatischen Leukämie begünstigen. Gefördert wird das Forschungsvorhaben von der Deutschen Krebshilfe mit 430 000 Euro. Die Ergebnisse sollen dabei helfen, prognostische Marker zu entwickeln, die den Schweregrad und Krankheitsverlauf dieser Leukämieform vorhersagen.

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.

Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist die häufigste Erblindungsursache in den Industrieländern. Allein in Deutschland sind sieben Millionen Menschen betroffen, davon 500.000 im Spätstadium der Erkrankung, von denen etwa die Hälfte als sehbehindert registriert ist. Die AMD unterscheidet man in die "feuchte" und die "trockene" Form der Erkrankung. Gegen die trockene AMD, gibt es derzeit keine Behandlungsmöglichkeiten.

Über einen komplexen, sich selbst verstärkenden Rückkopplungsmechanismus verschaffen sich Darmkrebszellen Platz, indem sie umgebende gesunde Darmzellen in den Tod treiben – und befeuern gleichzeitig ihr eigenes Wachstum. Angetrieben wird diese Rückkopplungsschleife durch einen Aktivator des angeborenen Immunsystems. Dies entdeckten Forscher vom Deutschen Krebsforschungszentrum und von der Universität Heidelberg am Darmgewebe von Fruchtfliegen.

Fachbeitrag - 08.07.2021

Individuelle Operations-Risikoabschätzung durch den „Kognitiven Medizinischen Assistenten“

Trotz moderner chirurgischer Techniken und Narkoseverfahren treten im Zusammenhang mit operativen Eingriffen zum Teil schwerwiegende Komplikationen auf. Um das individuelle Risiko eines Patienten hierfür besser einschätzen zu können, startete ein interdisziplinäres Team des Universitätsklinikums Heidelberg das Projekt „Der Kognitive Medizinische Assistent (KoMed)“.