HITS-Forschende veröffentlichen neue Erkenntnisse zu Kollagen, dem am häufigsten vorkommenden Protein in unserem Körper: Darin enthaltene schwache Bindungen, sogenannte „sacrificial bonds“ reißen schneller als die Grundstruktur und schützen so das Gewebe als Ganzes, weil sie schädliche Radikale aufspüren, die bei mechanischer Beanspruchung entstehen. Die Arbeit wurde in „Nature Communications“ veröffentlicht.

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.

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…

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.

Jenseits von Plaques: Heidelberger Wissenschaftler entschlüsseln natürliche Funktionen der APP-Proteinfamilie.

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.

Intervallfasten kann die Entwicklung einer Fettlebererkrankung aufhalten. Bei bereits bestehender Leberentzündung reduziert das Fastenregime die Entstehung von Leberkrebs. Die Forschenden identifizierten in Leberzellen zwei verantwortliche Proteine, die gemeinsam für den schützenden Fasteneffekt verantwortlich sind. Ein bereits als Medikament zugelassener Wirkstoff kann diesen Effekt teilweise nachahmen.

Zahlreiche zelluläre Proteine schützen uns vor viralen Infektionen und können diese meist verhindern oder zumindest effektiv kontrollieren. Welche dieser sogenannten antiviralen Faktoren am wirksamsten sind und warum sie bei manchen Viren, wie HIV-1 oder SARS-​CoV-2, weitgehend versagen, ist jedoch bislang noch wenig verstanden.

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.

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.

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.

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.

Forschende haben eine vielversprechende zelluläre Immuntherapie zur Behandlung von Glioblastomen entwickelt: Dazu statteten sie T-Zellen mit einem Rezeptor aus, der ein Protein der Hirntumoren erkennt, das für die gefährlichen Stammzelleigenschaften verantwortlich ist. Die gegen diese Zielstruktur gerichteten therapeutischen T-Zellen konnten in Laborversuchen und in Mäusen menschliche Hirntumoren gezielt vernichten.

Die Arbeitsgruppe um Dr. Philipp Rathert am Institut für Biochemie und Technische Biochemie erforscht die Regulation epigenetischer Netzwerke bestimmter Krebserkrankungen und Möglichkeiten zu deren Therapie. Ihre neuen Erkenntnisse hat die Arbeitsgruppe im April veröffentlicht.

Ein Forschungsteam mit Beteiligung des Universitätsklinikums Heidelberg hat neue Erkenntnisse über HIV-1 gewonnen. Forschende haben den Mechanismus hinter einem wichtigen Schritt im Lebenszyklus von HIV entdeckt. In Zusammenarbeit fanden sie heraus, dass das rätselhafte „Spacer Peptid 2“, einer der Virusbestandteile, eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung unreifer HIV-1-Partikel in infektiöse Partikel spielt.

Moose im Dienst der Arzneimittelproduktion - 16.09.2020

Faktor H als Therapieoption bei Viruserkrankungen – auch für COVID-19

Die Suche nach Arzneimittelkandidaten für COVID-19-Erkrankungen läuft auf Hochtouren. Eine zukünftige Therapieoption könnte auch der Faktor H sein, der Teil des angeborenen Immunsystems ist. Die Freiburger Biotechfirma eleva hat eine Technologie entwickelt, um das menschliche Protein in Mooszellen zu produzieren. Der Wirkstoff, der auch regulierende Wirkung bei anderen Erkrankungen haben könnte, befindet sich in der präklinischen Testung.

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.

Gemeinsam mit Kollegen aus Israel und den USA untersucht HITS-Gruppenleiterin Frauke Gräter die Auswirkungen physikalischer Kräfte auf das Protein Kollagen in zwei verschiedenen Modellorganismen. Ziel des Projekts ist es, die Auswirkungen sogenannter Mechanoradikale auf die Integrität des Gewebes und das Wohlbefinden des Organismus zu messen, mit Auswirkungen auf Gesundheit und Alterung.

Spielen BMMFs, die neuartigen infektiösen Erreger, die in Milchprodukten und Rinderseren gefunden wurden, bei der Entstehung von Darmkrebs eine Rolle? Wissenschaftler wiesen die Erreger bei Darmkrebspatienten in unmittelbarer Nähe der Tumoren nach. Die Forscher zeigen, dass die BMMFs dort lokale chronische Entzündungen auslösen, die über aktivierte Sauerstoffmoleküle Mutationen auslösen und damit langfristig die Krebsentstehung fördern können.

Jun.-Prof. Dr. Priscilla Briquez, Juniorprofessorin an der Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie des Universitätsklinikums Freiburg und Mitglied der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg, hat einen Starting Grant des European Research Council (ERC) der Europäischen Kommission erhalten. Ihr Projekt „DRESSCODE“ wird für fünf Jahre mit 1,5 Millionen Euro finanziert.

Forschende haben eine neue Methode entwickelt, die eine präzisere Analyse von einzelnen, im Blut zirkulierenden Tumorzellen ermöglicht. Dies erlaubt nicht nur die bislang mögliche genomische Untersuchung an solchen Tumorzellen, sondern auch die fokussierte Analyse der Einzelzell-Signalwege auf funktionaler Proteinebene. Die kombinierte Betrachtung von mutiertem Genom und Signalproteinen eröffnet neue Wege für gezieltere Behandlungsmethoden.

Die Fähigkeit von Proteinkinasen, eine Phosphatgruppe auf Zielproteine zu übertragen, spielt in vielen zellulären Prozessen eine wichtige Rolle. Wissenschaftler haben nun ein molekulares Werkzeug entwickelt, mit dem sich diese Kinaseaktivitäten sowohl räumlich als auch zeitlich verfolgen lassen. Damit ist es möglich, den Zusammenhang zwischen Kinaseaktivitäten und zellulären Phänotypen in heterogenen Zellpopulationen und in vivo zu untersuchen.

Der Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa benötigt die Zucker-bindenden Proteine LecA und LecB, um Biofilme zu bilden und sich an Wirtszellen anzuheften, um in diese einzudringen. Diese sogenannten Lektine eignen sich daher als Angriffspunkte für Wirkstoffe zur Bekämpfung von Pseudomonas-Infektionen. Forschende aus Saarbrücken und Freiburg haben nun potente Inhibitoren für LecA und LecB hergestellt.

Forschende der Universität Heidelberg, des Universitätsklinikums Heidelberg und des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien haben ein synthetisches Peptid entwickelt, das auf dem natürlichen Protein S100A1 basiert – einem nahezu universellen „Treibstoff“ für geschwächte Herzen. Sie kombinierten dazu computergestützte Methoden mit Laborstudien, um die therapeutische Wirkung des sogenannten S100A1ct-Peptidmoleküls zu untersuchen.

Im Rahmen eines Festakts an der Universität Konstanz hat die Stuttgarter Gips-Schüle-Stiftung am Montag, 10. Juli, die Gips-Schüle-Nachwuchspreise 2023 verliehen. In der Kategorie Lebenswissenschaften wurde Dr. Rayhane Nchioua (30) vom Institut für Molekulare Virologie des Universitätsklinikums Ulm ausgezeichnet.

Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben ein völlig neues Impfkonzept entwickelt. Die Vakzine ist kostengünstig und schützt Mäuse vor fast allen krebserregenden HPV-Typen. Über die Prävention vor Neuinfektionen hinaus löst der Impfstoff auch zelluläre Immunantworten gegen HPV-infizierte Zellen aus und kann daher möglicherweise auch therapeutisch gegen bereits existierende Infektionen wirken.

Die Forschungsgruppe „Molekulare Hepatologie“ aus der II. Medizinischen Klinik der Universitätsmedizin Mannheim (UMM), unter der Leitung von Professor Dr. rer. nat. Steven Dooley, hat einen wichtigen Mechanismus der Fibrosierung der Leber aufgedeckt. Sie stellt das Extrazelluläre Matrixprotein 1 (ECM1) in den Mittelpunkt potenzieller neuer Therapien, mit denen die Leberfibrose verhindert werden kann.

Mediziner kannten die Sternzellen der Leber bislang hauptsächlich als Treiber der Leberfibrose. Die eigentlichen Funktionen dieser Zellart sind kaum untersucht. Forschende veröffentlichen, dass hepatische Sternzellen den Leberstoffwechsel sowie Regeneration und Größe der Leber steuern. Die Ergebnisse der Studie könnten zu neuen Therapieansätzen für Lebererkrankungen beitragen.

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.

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.

Die Forschung von Professor Dr. med. Michael Platten hat ein Ziel: Er will die Heilung einer der tödlichsten Formen von Hirntumoren vorantreiben, der sogenannten Gliome. Mit seiner Forschung hat er gezeigt, dass das Immunsystem der Betroffenen mit Hilfe neuartiger Impfstoffe gegen die Krebsform mobilisiert werden kann. Die körpereigene Abwehr ist dann in der Lage, sehr präzise gegen veränderte Proteine vorzugehen, die das Tumorwachstum antreiben.

Menschen mit einer erblichen Veranlagung für Alzheimer haben bereits etwa 11 Jahre vor dem Ausbruch von Demenzsymptomen auffällige Blutwerte, die auf beschädigte Nervenzellkontakte hinweisen. Maßstab ist die Konzentration des Proteins „Beta-Synuclein“. Das berichtet ein internationales Forschungsteam im Fachjournal „Alzheimer‘s & Dementia“. Der hier untersuchte Biomarker könnte möglicherweise helfen, Neurodegeneration frühzeitig zu erkennen.

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.

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.

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.

Die industrielle Biokatalyse mit Enzymen gilt als „Gamechanger“ bei der Entwicklung einer nachhaltigen chemischen Industrie. Mithilfe von Enzymen kann eine Bandbreite an komplexen Molekülen wie pharmazeutische Wirkstoffe unter umweltfreundlichen Bedingungen synthetisiert werden. Forschende des KITs haben eine neue Klasse von Materialien entwickelt, indem sie Enzyme als Schäume hergestellt haben, die eine enorme Haltbarkeit und Aktivität besitzen.

Am Universitätsklinikum Tübingen führte die Präklinische Studie unter der Leitung von Dr. Daniel Dauch und Prof. Dr. Lars Zender, Ärztlicher Direktor der Medizinischen Onkologie und Pneumologie zu den äußerst positiven präklinischen Ergebnissen. Die Forschergruppen verfolgten einen neuen Therapieansatz, den sie selbst als „induzierte Lipotoxizität“ bezeichnen und der darauf abzielt, Therapieresistenzen beim Leberzellkarzinom zu überwinden.

Forschende des Exzellenzclusters CIBSS zeigen, dass ein Aktin-Gerüst den Zellkern bei mechanischem Stress stabilisiert. Dieser Schutzmechanismus hilft Krebszellen bei ihrer Wanderung im Körper nicht abzusterben. Langfristig könnten gezielte Eingriffe in diesen Mechanismus helfen, Metastasen zu verhindern.

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.

Wissenschaftlern des Zentrums für Infektiologie am Universitätsklinikum Heidelberg und des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie in Heidelberg ist es erstmals gelungen, das HI-Virus beim Transport in den Kern der infizierten Zelle abzubilden. Die elektronentomografischen Aufnahmen zeigen: Die Protein-Hülle des Virus passiert die Kernpore als Ganzes und zerbricht erst im Inneren des Zellkerns, wo es die Virus-Erbinformation freisetzt.

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.

Fachbeitrag - 29.01.2019

Gezielte RNA-Editierung mit körpereigener Enzymaktivität

Mit der Entwicklung der CRISPR/Cas-Methode zur gezielten Veränderung des Erbguts eröffneten sich ganz neue Möglichkeiten für Forschung und Gentherapie. Allerdings ist eine Behandlung mit der Genschere nicht ganz ohne Risiko, da eventuell auftretende Fehler für immer im Erbgut gespeichert werden. Tübinger Wissenschaftler haben eine alternative Methode entwickelt, bei der der Eingriff auf RNA-Ebene mit Hilfe körpereigener Enzyme erfolgt und damit…

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.

Screening-Untersuchungen zur Früherkennung seltener Erkrankungen scheitern oft an unzureichender Vorhersagekraft der Ergebnisse. Beim seltenen HPV-bedingten Rachenkrebs setzten Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum nun in einer Machbarkeitsstudie auf den kombinierten Nachweis von Antikörpern gegen zwei verschiedene Virusproteine. Damit konnten sie den positiven Vorhersagewert der Testergebnisse deutlich verbessern.

Hochauflösende Mikroskopietechnologie durchbricht Beugungslimit - 26.10.2023

Vom Mikro- zum Nanoskop

Lange Zeit war es mit Lichtmikroskopen nicht möglich, Objekte voneinander zu unterscheiden, die näher als 200 Nanometer beieinander liegen. Neuartige Geräte der Firma abberior Instruments GmbH, die eine von Nobelpreisträger Prof. Dr. Stefan Hell und seinen Teams in Heidelberg und Göttingen entwickelte Technologie nutzen, durchbrechen diese Auflösungsgrenze und ermöglichen detailreiche Einsichten in lebende Zellen im unteren Nanometerbereich.

Fachbeitrag - 01.07.2019

Mikroschwimmer liefert Wirkstoffe frei Haus

Medikamente sollen möglichst rasch und gezielt idealerweise nur am Ort der Erkrankung wirken. Dies kann aber bei einer Einnahme über den Verdauungstrakt oder das Blut unter Umständen schwierig werden. Am Stuttgarter Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme haben Forscher nun einen biohybriden Mikroroboter aus Blutzelle und Bakterium entwickelt, der mit Wirkstoffen beladen und gezielt durch den Körper geleitet werden kann.

In unseren Knochen sind spezialisierte Zellen, die Osteoblasten, für den Aufbau der Knochensubstanz zuständig. Ein Forscherteam unter der Federführung von Wissenschaftlerinnen vom DKFZ-Hector-Krebsinstitut an der Universitätsmedizin Mannheim* und dem Universitätsklinikum Hamburg Eppendorf identifizierte nun ein Enzym, das die Aktivität der Osteoblasten steuert.

In einem interdisziplinären Forschungsprojekt gingen Prof. Dr. Lukas Flatz und Dr. Tobias Sinnberg vom Universitätsklinikum Tübingen gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam der Frage nach, warum bei manchen Patientinnen und Patientinnen Probleme bei der Sauerstoffaufnahme während der Covid-19-Infektion auftreten.

Forscher*innen der Hochschule Biberach (HBC) haben ein neues Testmodell entwickelt, um die Verträglichkeit von komplexen Medikamenten wie inhalierte Antikörper zu testen. Dafür nutzen sie Zellen aus der Luftröhre von Schweinen. Diese Methode könnte zukünftig die Entwicklung von weiteren Biomolekülen für die Inhalation verbessern.

Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und vom Netherlands Cancer Institute hat eine bislang unerkannte Schwachstelle von Krebszellen entdeckt: Unter Blockade der Zellteilung mit Chemotherapeutika wie z.B. Paclitaxel produzieren die Tumorzellen kleine immunogene Peptide, die neue Wege für immunbasierte Krebstherapien eröffnen könnten.