Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bioinformatik im Kampf gegen AIDS

02.03.2004


Der Saarbrücker Bioinformatiker Professor Dr. Thomas Lengauer, Ph.D., Direktor am Saarbrücker Max-Planck-Institut für Informatik, ist ein hochkarätiger Wissenschaftler: Erst vor wenigen Wochen erhielt er den Karl-Heinz-Beckurts-Preis für herausragende wissenschaftlich-technische Leistungen, die in besonderem Maße industrielle Innovation gestärkt und gefördert haben. Davor wurde er im Oktober 2003 mit der bedeutendsten deutschen Informatikauszeichnung, der Konrad-Zuse-Medaille ausgezeichnet.



Lengauer (51) ist seit zwei Jahren Direktor am Saarbrücker Max-Planck-Institut, außerdem Honorarprofessor der Universität des Saarlandes und Sprecher des Zentrums für Bioinformatik. Er wies als einer der Ersten auf die Bedeutung der Bioinformatik hin und machte sie in Deutschland populär. Prof. Dr. Lengauer konzentriert sich auf Bioinformatik-Methoden für die Diagnose und Therapie von Krankheiten. In einer Arbeitsgruppe von 16 Leuten reichen die Aufgaben von der Grundlagenforschung über die Realisierung und Umsetzung der Ideen bis hin zur Anwendung. Dazu werden Brücken zu anderen Fächern wie z. B. Chemie, Biologie und Medizin geschlagen. Es geht z. B. um die Struktur- und Funktionsvorhersage von Proteinen sowie um ein Verfahren, mit dem man Datenbanken nach potenziellen Wirkstoffmolekülen durchsuchen kann, und das in der pharmazeutischen Industrie Anwendung findet. Dieses Verfahren ist Grundlage für die Startup-Firma BioSolveIT in Sankt Augustin bei Bonn, die Prof. Lengauer mit seinen Mitarbeitern gegründet hat. „Wir haben das Programm Flex-X entwickelt, das Bindungen zwischen Proteinen und Wirkstoffen analysiert. Es benötigt pro Wirkstoff nur 20 Sekunden“, erläuterte Prof. Lengauer.



Die Funktionen des menschlichen Körpers basieren auf komplexen Netzwerken chemischer Reaktionen. Zum Beispiel werden beim Stoffwechsel Moleküle im Körper aufgebaut, verändert und wieder abgebaut. Jede dazu nötige chemische Reaktion besitzt eine Art Wächter-Molekül, das diese Reaktion steuern kann. Diese Molekühle sind Proteine. Auch zum Austausch von Informationen im Körper werden Proteine herangezogen. Die korrekte Funktion und Konzentration der Proteine sorgt für die gewünschte dynamische Balance der Reaktionsnetzwerke im gesunden Körper. Bei Krankheiten wird diese Balance zum Nachteil des Patienten verändert. Eine Therapie sorgt dafür, dass eine neue verträgliche Balance hergestellt wird. Dies geschieht durch Ausschalten spezifischer chemischer Reaktionen, und dies wiederum durch Blockieren ihrer Wächter-Moleküle, die in diesem Zusammenhang auch Zielproteine genannt werden.

„Unsere Aufgabe ist es also nun, ein für die Heilung einer Krankheit geeignetes Zielprotein zu bestimmen und herauszufinden, welcher Wirkstoff sich fest daran bindet“, so Prof. Dr. Lengauer. „Haben wir einen geeigneten Wirkstoff gefunden, der sich genau in das Protein hineinsetzen kann, dann ist es blockiert.“ Die Bioinformatik-Methoden, die in der Gruppe von Prof. Lengauer entwickelt werden, dienen der Suche nach Zielproteinen und nach Wirkstoffen, die sie blockieren.

Doch es treten auch Probleme auf, da dasselbe Protein vielfältige Funktionen haben kann. Das Blockieren eines Proteins führt deshalb zu Nebenwirkungen. Die geeignete Auswahl des Zielproteins muss auch die Minimierung solcher Nebenwirkungen berücksichtigen. Selbst, wenn Zielprotein und Wirkstoff gefunden sind, ist die Arbeit für Bioinformatiker nicht beendet, so Prof. Lengauer weiter. „Bei Infektionskrankheiten verändern sich die Zielproteine ständig. Am Beispiel AIDS kann man das verdeutlichen. AIDS wird durch das HI-Virus übertragen, das für seine pathogenen Aktivitäten spezielle Proteine enthält. Medikamente gegen AIDS sind Wirkstoffe, die ein geeignetes Protein des Virus, nicht aber menschliche Proteine, blockieren. Das Virus antwortet auf die Therapie mit der Veränderung seiner Zielproteine, die durch die Wirkstoffe nun nicht mehr blockiert werden können: Das Virus wird resistent, so dass eine neue Therapie angewendet werden muss. Für AIDS stehen derzeit knapp 20 Wirkstoffe zur Verfügung, und pro Patient werden drei oder mehr Wirkstoffe gleichzeitig verabreicht. Wir haben eine Bioinformatik-Methode entwickelt, die Vorschläge macht, welche Wirkstoffkombination bei welcher Virus-Veränderung Erfolg verspricht.“

Seit zwei Jahren forscht Prof. Dr. Lengauer im Saarland. „Das ist ein kleines Land und ist deshalb gezwungen, Schwerpunkte zu setzen. Doch die Landesregierung betreibt eine effektive Schwerpunktpolitik. Ich bin mit der Unterstützung sehr zufrieden.“

Kontakt:

Max-Planck-Institut für Informatik
Prof. Dr. Thomas Lengauer
Stuhlsatzenhausweg 85, 66123 Saarbrücken
Tel.: (0681) 9325-900
Fax: (0681) 9352-999
E-Mail: mpi@mpi-sb.mpg.de

Prof. Dr. Thomas Lengauer | Staatskanzlei des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.mpi-sb.mpg.de/~mpi

Weitere Berichte zu: Aids Bioinformatik Protein Wirkstoff Zielprotein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

Camera on NASA's Lunar Orbiter survived 2014 meteoroid hit

29.05.2017 | Physics and Astronomy

Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

29.05.2017 | Physics and Astronomy

A 3-D look at the 2015 El Niño

29.05.2017 | Earth Sciences