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MELDUNG/153: Nachrichten aus Forschung und Lehre vom 06.07.10 (idw)


Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilungen


→  Eine neue Chance für die Hepatitis-C-Forschung
      Wissenschaftler des TWINCORE entwickeln neue Modellansätze für die HCV Forschung
→  Protein mit doppeltem Lichtschalter
→  Wissenschaftsrat - Ambulante Universitätsmedizin stärker in den Fokus rücken
→  Beginn der ersten nationalen Studie zur chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD)

Raute

Medizinische Hochschule Hannover - 05.07.2010

Eine neue Chance für die Hepatitis-C-Forschung

Wissenschaftler des TWINCORE entwickeln neue Modellansätze für die HCV Forschung

Das Hepatitis-C-Virus ist hochspezialisiert. Wir Menschen sind seine natürlichen Wirte. Die einzigen anderen Lebewesen, die das Hepatitis-C-Virus im Labor noch infizieren kann, sind Schimpansen. Dennoch ist es - aus Sicht des Virus gesehen - sehr erfolgreich: etwa 170 Millionen Menschen sind chronisch mit dem Virus infiziert. Und mit der chronischen Infektion steigt das Risiko der Patienten an Leberkrebs zu erkranken. Weltweit arbeiten Wissenschaftler an Impfstoffen und Medikamenten gegen das Virus. Das Problem: Sie können zwar in Leberzell-Kulturen forschen, aber wenn sie wissen möchten, wie das Immunsystem eine Infektion kontrolliert oder ob mögliche Impfstoffe wirksam sind, ist die Forschung an einem Endpunkt: Menschen oder Schimpansen kommen für so frühe Tests nicht in Frage. Am TWINCORE passen Wissenschaftler das HCV jetzt an Mäuse an, so dass Immunologen und Impfstoffforscher in Zukunft die nächsten Schritte gegen diese Krankheit unternehmen können. Denn das Immunsystem der Mäuse ist dem der Menschen sehr ähnlich und nur wenn Impfstoffe im Tierversuch erfolgreich und ungefährlich sind, können Wissenschaftler das Risiko eingehen, diese Stoffe auf Menschen zu übertragen.

Dass HCV nur Menschen und Schimpansen infizieren kann, liegt unter anderem an dem sehr komplizierten Mechanismus über den es die Zelle betritt. Das Virus muss sich über vier verschiedene Moleküle auf seiner Oberfläche an die Oberfläche unserer Leberzellen binden. Das löst dann einen Mechanismus in unseren Zellen aus, der das Virus in die Leberzellen einschleust. "Mäuse haben diese Rezeptoren auf den Leberzellen prinzipiell auch", sagt die Wissenschaftlerin Julia Bitzegeio aus der Abteilung Experimentelle Virologie am TWINCORE, "aber die passen nicht zu denen auf der Virusoberfläche." Die zwei Moleküle, die besondere Schwierigkeiten bereiten, heißen CD81 und Occludin - sie müssen menschlich sein, sonst hat das Virus keine Chance die Zelle zu infizieren. Um das HCV sozusagen mausfähig zu machen, haben die Wissenschaftler zu einem Trick gegriffen: Sie haben von menschlichen Leberzellen den CD81-Rezeptor entfernt und durch Maus-CD81 ersetzt. In einem elektrischen Feld haben sie dann winzige Löcher in die Zellmembran gerissen und die HC-Viren künstlich durch diese Löcher direkt eingeschleust. "In den Zellen hat sich das Virus vermehrt und die neuen Viren haben wir wieder und wieder in die veränderten Leberzellen eingeschleust", erklärt Julia Bitzegeio. Dadurch hat sich das sehr wandlungsfähige Virus schrittweise verändert - bis es auch ohne Hilfe in die Zellen mit Maus-CD81 eindringen konnte. "Die Virusoberfläche hat sich durch diesen Selektionsprozess so stark verändert, dass es nach wie vor sehr schnell menschliche Zellen infiziert, aber ebenso einfach Mauszellen, die die vier Mausvarianten der HCV Rezeptoren enthalten", sagt Arbeitsgruppenleiter Professor Thomas Pietschmann. Das an die Mäuse angepasste Virus kann zwar in die Mauszellen eindringen, aber die Spezialisierung des HC-Virus auf den Menschen ist so hoch, dass es sich in den Zellen nicht vermehren kann. "Das erfolgreiche Eindringen ist der erste Schritt zu einem neuen Kleintiermodell, das so dringend für immunologische Untersuchungen und die Impfstoffentwicklung gegen HCV benötigt wird."

Weitere Informationen
finden Sie unter
www.twincore.de

TWINCORE ist eine gemeinsame Einrichtung vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover.

Literatur:
Bitzegeio J, Bankwitz D, Hueging K, Haid S, Brohm C, et al. (2010)
Adaptation of Hepatitis C Virus to Mouse CD81 Permits Infection of Mouse Cells in the Absence of Human Entry Factors.
PLoS Pathog 6(7): e1000978.
doi:10.1371/journal.ppat.1000978

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Thomas Pietschmann
thomas.pietschmann(at)twincore.de

Julia Bitzegeio
julia.bitzegeio(at)twincore.de

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution121

Quelle: Medizinische Hochschule Hannover, Stefan Zorn, 05.07.2010

Raute

Karlsruher Institut für Technologie - 05.07.2010

Protein mit doppeltem Lichtschalter

Ein neues fluoreszentes Markerprotein haben Forscher um Professor Gerd Ulrich Nienhaus vom KIT entwickelt: Bei dem photoaktivierbaren Protein "mIrisFP" lässt sich sowohl das Fluoreszenzlicht ein- und ausschalten als auch die Farbe des Lichts von Grün nach Rot verändern. Das Protein erlaubt dynamische Untersuchungen an Zellen und Organismen und eröffnet der zellbiologischen und molekularmedizinischen Forschung neue Möglichkeiten. In der Fachzeitschrift "Nature Methods" stellen die Wissenschaftler nun ihre Entwicklung vor.

Fluoreszente Proteine strahlen einfallendes Licht effizient wieder ab und machen dadurch Proteine in lebenden Zellen sichtbar. Als genetisch kodierte Fluoreszenzmarker lassen sie sich für Experimente in den Lebenswissenschaften vielfältig einsetzen: Wird das Gen eines bestimmten Proteins um die Erbinformation (DNS-Sequenz) für das fluoreszierende Protein erweitert, produziert die Zelle ein so genanntes Fusionsprotein, das durch ein charakteristisches Fluoreszenzleuchten zu erkennen ist.

Zunächst war nur das grün fluoreszierende Protein (GFP) einer pazifischen Qualle bekannt. In den vergangenen Jahren entdeckte die Forschung fluoreszierende Proteine in weiteren wirbellosen Meerestieren und identifizierte unter anderem auch photoaktivierbare Proteine, deren Fluoreszenz sich durch Lichteinstrahlung gezielt steuern lässt. Die Naturformen dieser Proteine eignen sich allerdings nicht für biotechnologische Anwendungen; sie müssen dafür aufwendig optimiert werden. Bisher ließ sich bei solchen Markerproteinen entweder die Fluoreszenz ein- und ausschalten oder aber die Farbe des Lichts verändern.

Die Forschergruppe um Gerd Ulrich Nienhaus am DFG-Centrum für Funktionelle Nanostrukturen (CFN) des KIT hat nun gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Ulm, der University of Southampton/UK und der University of Illinois/USA ein als "mIrisFP" bezeichnetes Markerprotein entwickelt. Es zeichnet sich durch die Kombination von zwei durch Licht steuerbaren Aktivierungsmodi aus: eine nicht umkehrbare Photokonversion von Grün nach Rot und eine umkehrbare Ein- und Ausschaltbarkeit der Fluoreszenz. Zudem ist mIrisFP monomer, das heißt es besteht aus nur einer Einheit, so dass es nicht zur Bildung von Proteinmolekülkomplexen kommt.

"Dadurch besitzt mIrisFP exzellente Eigenschaften für lebenswissenschaftliche Anwendungen", erklärt Professor Nienhaus. "Besonders spannend sind sind dynamische Untersuchungen an lebenden Zellen und Organismen." Durch gezielte Lichteinstrahlung können bestimmte Zellen in frühen Embryonalstadien von Modellorganismen markiert und über Tage und Wochen hinweg verfolgt werden. Gezielte Markierungen von Zellkompartimenten werden mit Signalpeptiden erreicht, welche über gentechnische Modifikation auf DNS-Ebene an das fluoreszierende Protein angehängt werden. Besonders wichtig sind die erwähnten Fusionskonstrukte eines fluoreszenten Markerproteins mit einem zu untersuchenden Protein, um dieses sichtbar zu machen. Photoaktivierbare fluoreszente Proteine spielen außerdem eine Schlüsselrolle in der höchstauflösenden Fluoreszenzmikroskopie.

Mit mIrisFP lassen sich Abbildungen von Zellen mit räumlichen Auflösungen von 20 bis 30 Nanometern herstellen - weit unterhalb der Abbeschen Auflösungsgrenze von rund 200 Nanometern, die lange als physikalische Grenze galt und genauere Einblicke in die molekularen Prozesse in der lebenden Zelle verhinderte. In der Fachzeitschrift "Nature Methods" stellt die Forschergruppe das neue Markerprotein vor und untersucht mit höchstauflösender Photoaktivierungs-Lokalisationsmikroskopie (PALM) molekulare Prozesse bei der Bewegung einer menschlichen Krebszelle. So lässt sich verfolgen, wie bestimmte mit mIrisFP sichtbar gemachte Proteine in einem Bereich der Zelle entfernt werden, um anschließend in einem anderen Bereich der Zelle wiederum in neue Strukturen eingebaut zu werden.

Weiterer Kontakt:
Monika Landgraf
Pressestelle
E-Mail: monika.landgraf@kit.edu

Literatur
A photoactivatable marker protein for pulse-chase imaging with superresolution.
Jochen Fuchs, Susan Boehme, Franz Oswald, Per Niklas Hedde, Maike Krause, Jörg Wiedenmann & G Ulrich Nienhaus.
Nature Methods. Published online: 4 July 2010
doi: 10.1038/nmeth.1477.
http://dx.doi.org/_10.1038/nmeth.1477

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:
http://idw-online.de/pages/de/image119790
Detaillierte Einblicke: Die Collage zeigt das Markerprotein mIrisFP (oben rechts in so genannter Cartoon-Darstellung) sowie Details einer Zelle in normaler optischer Auflö-sung (außen) und in Höchstauflösung (Mitte).

Zu dieser Mitteilung finden Sie Anhänge unter:
http://idw-online.de/pages/de/attachment4004
Protein mit doppeltem Lichtschalter

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts und staatliche Einrichtung des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung - Lehre - Innovation.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution1173

Quelle: Karlsruher Institut für Technologie, Dr. Elisabeth Zuber-Knost, 05.07.2010

Raute

Wissenschaftsrat - 05.07.2010

Wissenschaftsrat - Ambulante Universitätsmedizin stärker in den Fokus rücken

Der Wissenschaftsrat hat sich dafür ausgesprochen, die Rolle der Ambulanzen innerhalb der Universitätsmedizin sowohl durch eine verbesserte Ausrichtung auf die universitären Belange, als auch durch eine aufgabenadäquate Einbindung in das Versorgungssystem zu stärken. Anregungen aus der Wissenschaft aufgreifend hat er sich auf Initiative des Bundes und der Länder mit der strategischen Bedeutung der ambulanten Versorgung in den verschiedenen Feldern der Universitätsmedizin befasst.

Die hochschulmedizinischen Ambulanzen sind seiner Auffassung nach ein unverzichtbarer Bestandteil der Universitätsmedizin in Forschung, Lehre und Heranbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Sie bieten die singuläre Möglichkeit, patientenorientierte klinische Forschung in einem ambulanten Umfeld durchzuführen und nur ambulant zu behandelnde Krankheitsbilder im Rahmen der Lehre zu demonstrieren. In gleichem Maße spielen sie eine besondere Rolle in der ärztlichen Aus- und Weiterbildung und sie nehmen darüber hinaus im Rahmen der fachärztlichen Versorgung regional wie überregional erhebliche Leistungen wahr.

"In der traditionell vorwiegend auf die stationäre Versorgung ausgerichteten Universitätsmedizin müssen die hochschulmedizinischen Ambulanzen künftig als gleichwertiger Teil betrachtet werden. Das bedeutet vor allem, Struktur und Organisation dieser Einrichtungen ihrer wachsenden Bedeutung entsprechend auszugestalten und stärker auf die Bedürfnisse der Patienten und Patientinnen auszurichten", fasst der Vorsitzende des Wissenschaftsrates, Professor Peter Strohschneider, die Erwartungen des Gremiums zusammen.

Unter anderem schlägt der Wissenschaftsrat ein abgestuftes Organisationsmodell mit wenigen zentralen Ambulanzportalen und nachgelagerten Spezialambulanzen vor, die in ihrer Gesamtorganisation das Profil der jeweiligen Universitätsmedizin widerspiegeln sollten. Die Einbindung der hochschulmedizinischen Ambulanzen in die patientenorientierte klinische Forschung ist genauso zu intensivieren wie die Einbindung ambulanter Patientinnen und Patienten in die Lehre. Hierfür wird es erforderlich sein, den Ambulanzbetrieb und die Unterrichtsformen aneinander und damit an die Erfordernisse der ambulanten Lehre anzupassen.

Zu wenig wird bisher von Kostenträgern und Gesetzgeber der erhebliche Beitrag anerkannt, den die ambulanten Bereiche der Universitätsmedizin zur Sicherstellung der medizinischen Versorgung der Bevölkerung leisten. Entscheidend für die Patienten sind nicht nur die diagnostischen Möglichkeiten der Universitätsklinika, sondern auch die Kompetenz der Spezialisten zur Differentialdiagnostik komplexer Krankheitsbilder. Neben einer Verbesserung der Kommunikationsstrukturen, insbesondere derjenigen mit den niedergelassenen Ärztinnen und Ärzten, muss künftig vor allem für eine leistungsgerechte Finanzierung der ambulanten Versorgung im Krankenhaus gesorgt werden. Die bisherige reine Pauschalvergütung der Hochschulambulanzen, die nicht in allen Ländern und an allen universitätsmedizinischen Standorten gleichermaßen kostendeckend ausgestaltet ist, sollte deshalb auf eine differenziertere und leistungsgerechtere Vergütung umgestellt werden. Das setzt voraus, die Leistungsdokumentation in den hochschulmedizinischen Ambulanzen der Universitätsklinika zu verbessern wie auch die hierfür erforderlichen Leistungskataloge weiterzuentwickeln.

Auf Dauer wird die Universitätsmedizin ihren Aufgaben in Forschung, Lehre und Weiterbildung sowie in der ambulanten Krankenversorgung der Bevölkerung nur dann in vollem Umfang nachkommen können, wenn sie sich mit einem möglichst umfassenden und differenzierten Patientenspektrum beschäftigen kann. "Entscheidende Voraussetzung dafür ist, den Patienten und Patientinnen einen direkten Zugang zu den hochschulmedizinischen Ambulanzen, unabhängig von der Überweisung eines (Fach-)Arztes, zu ermöglichen", erläutert Professor Peter Strohschneider. Ein solcher, in der Zahnmedizin generell etablierter freier Zugang ist bislang nur in wenigen Bundesländern vereinbart.

Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.wissenschaftsrat.de/download/archiv/10052-10.pdf

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution415

Quelle: Wissenschaftsrat, Dr. Christiane Kling-Mathey, 05.07.2010

Raute

Kompetenznetz Asthma und COPD - 04.07.2010

Beginn der ersten nationalen Studie zur chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD)

Das Kompetenznetz Asthma und COPD nimmt seine Arbeit auf. Ab September werden über drei Jahre hinweg systematisch Daten zu dieser Erkrankung gesammelt. Als neues Kompetenznetz in der Medizin wird das ehrgeizige Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schlägt Alarm: In zehn Jahren wird die chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD) aller Wahrscheinlichkeit nach die dritthäufigste Todesursache sein. Auch Forscher aus Deutschland beobachten diese Entwicklung seit einigen Jahren mit zunehmender Besorgnis, umso mehr, als die Behandlungsmöglichkeiten nach wie vor begrenzt sind. "Diese Erkrankung ist noch nicht ausreichend gut verstanden, um echte Heilungserfolge erzielen zu können", betont Prof. Dr. med. Claus Vogelmeier, Philipps-Universität Marburg, Sprecher des Kompetenznetzes Asthma und COPD.

Was aber macht diese Erkrankung zu einer praktischen und wissenschaftlichen Herausforderung? Wegweisend für das Kompetenznetz ist die Beobachtung, dass COPD in vielen Fällen gemeinsam mit anderen Erkrankungen auftritt, die darüber hinaus häufig die eigentliche Todesursache darstellen. Patienten, die von einer COPD betroffen sind, leiden beispielsweise oft unter Herz-Kreislauferkrankungen; auch andere Begleiterkrankungen sind keineswegs selten.

Allerdings wissen die Forscher bereits, dass einfache, ursächliche Erklärungen zu kurz greifen. So sind in fortgeschrittenen Stadien der COPD die Betroffenen aufgrund der schweren Atemnot kaum noch körperlich aktiv. Dies begünstigt die Entstehung einer Herz-Kreislauferkrankung oder Osteoporose, zieht sie aber offenbar nicht zwingend nach sich. Ebenso unbeantwortet ist die Frage, welche Faktoren die Entstehung der Erkrankung bei den bis zu 20 Prozent der Betroffenen begünstigen, die als Nichtraucher gelten.

Immer häufiger wird unter Experten diskutiert, dass eine systemische Entzündung bei dem Wechselspiel zwischen COPD und Begleiterkrankungen eine wesentliche Rolle spielen könnte. Im Gegensatz zu einer lokalen, organbezogenen Antwort betrifft die systemische Entzündung den gesamten Organismus. Sie ist jedoch keineswegs der einzige denkbare Faktor; andere Kandidaten wären biologische Alterungsprozesse, die bei der Erkrankung beschleunigt ablaufen. Dies ist eine der wesentlichen Arbeitshypothesen der klinischen Studie, die in den kommenden Jahren den Forschungsschwerpunkt des Kompetenznetzes bilden wird.

Im klinischen Teil des Kompetenznetzes sollen 3000 Patienten mit COPD innerhalb eines Zeitraumes von 18 Monaten insgesamt dreimal gründlich untersucht werden. Festgestellt wird der allgemeine Gesundheitszustand, vor allem jedoch der Schweregrad und die Entwicklung der COPD sowie der Begleiterkrankungen. Die Ergebnisse werden verglichen mit denen zweier repräsentativer, bevölkerungsbezogener Erhebungen zum allgemeinen Gesundheitszustand der Bevölkerung, die in Vorpommern (SHIP-Studie) und der Region Augsburg (Kora-Studie) durchgeführt wurden. Auf diese Weise kann geprüft werden, inwieweit die gefundenen Zusammenhänge zwischen COPD und Begleiterkrankungen spezifisch für die COPD sind oder allgemeinere Charakteristika widerspiegeln, beispielsweise solche, die mit der Alterstruktur zusammenhängen.

Sollte sich die Vermutung der Forscher bestätigen, wären die Auswirkungen auf die Behandlung der COPD einschneidend: Patientengruppen könnten wesentlich genauer charakterisiert werden, zukünftige Therapien und die Verfahren zur Verlaufskontrolle würden dementsprechend spezifischer auf die verschiedenen Untergruppen angewendet werden können. Durch die speziell gewählte Studienanordnung werden bereits in einem frühen Stadium Resultate erwartet, die unmittelbar in die Praxis Eingang finden könnten.

Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.asconet.net/html/ueberuns/presse/hintergrund
Hintergrundinformationen zur Studie und zum Kompetenznetz zur Studie und zum Kompetenznetz

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution1546

Quelle: Kompetenznetz Asthma und COPD, Inge Kokot, 04.07.2010

Raute

Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 7. Juli 2010