Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Datenflut aus dem Blut

31.03.2009
Vom harmlosen Schnitt in den Finger bis zum lebensbedrohlichen Schlaganfall: Wenn die Blutgerinnung gestört ist, hat das für den Betroffenen immer gravierende Folgen. Wie dieser Prozess im Detail abläuft, will ein neuer interdisziplinärer Forschungsverbund aufklären. Drei zentrale Teilprojekte laufen an der Universität Würzburg.

Blutplättchen, in der Fachsprache "Thrombozyten" genannt, sind die kleinsten bekannten Zellen im menschlichen Organismus. Gerade mal zwei bis fünf Tausendstel eines Millimeters groß übernehmen sie im Körper doch eine zentrale Aufgabe:

Kommt es zu einer Verletzung an einem Blutgefäß, sammeln sich die Plättchen an der undichten Stelle, ballen sich zusammen und stillen so die Blutung. Ein wichtiger Mechanismus fürs Überleben. Gefährlich wird es hingegen, wenn die Thrombozyten sich ohne erkennbaren Anlass zu einem Gerinnsel zusammenlagern: Dann können Gefäße verstopfen; es drohen Herzinfarkt oder Schlaganfall.

2,5 Millionen Euro für die kommenden drei Jahre

Wie die Blutgerinnung funktioniert, ist noch immer nicht bis ins letzte Detail geklärt. Licht ins Dunkel bringen soll ein großes Forschungs-Verbundprojekt, das jetzt vom Bundesforschungsministerium ins Leben gerufen wurde.

Wissenschaftler an sechs Standorten und aus unterschiedlichen Fachrichtungen, aus Uni und der Industrie, werden darin gemeinsam arbeiten. Dafür erhalten sie in den nächsten drei Jahren 2,5 Millionen Euro. Der Name des Projekts: "Sara - Systembiologie der humanen Plättchen-ADP-Rezeptor-Antagonisten".

"Auch wenn die Thrombozyten so überaus klein sind, arbeiten in ihnen doch Tausende von Proteinen zusammen und sorgen so für ihr Funktionieren", sagt Dr. Jörg Geiger. Geiger ist Wissenschaftlicher Angestellter am Institut für Klinische Biochemie und Pathobiochemie der Universität Würzburg (Professor Ulrich Walter). Im Forschungsverbund leitet er ein Teilprojekt, das den medizinischen und biochemischen Schwerpunkt bildet.

Genaues Verständnis der Abläufe in der Zelle

Ausgangspunkt seiner Arbeit ist die Beobachtung, dass zwei Stoffe - das ADP und ein Prostaglandin - unterschiedliche Rezeptoren in der Zellwand der Thrombozyten aktivieren, die ihrerseits über verschiedene Zwischenstufen die Aggregation der Thrombozyten hemmen oder stimulieren. "Über diesen Prozess wissen wir zwar schon einiges; viele Fragen sind aber noch offen", sagt Geiger. Die Antworten soll das Verbundprojekt liefern - was mit einem enormen Aufwand verbunden sein wird.

"Wenn wir die unterschiedlichen Regelkreise verstehen wollen, müssen wir zuvor die daran beteiligten Proteine der Thrombozyten kennen", sagt Geiger. Das ist der Punkt, an dem ein Ex-Würzburger ins Spiel kommt: Albert Sickmann, bis vor kurzem Arbeitsgruppenleiter am hiesigen Rudolf-Virchow-Zentrum, jetzt Professor an der Universität Dortmund. Sickmanns Spezialität ist es, mit Hilfe der Massenspektrometrie genaue Aussagen über die Zusammensetzung des zu untersuchenden Materials zu liefern. Mit Hilfe dieser Technik ist es möglich, beteiligte Proteine des Thrombozyten und deren Veränderungen, etwa bei Gerinnungsvorgängen, direkt zu messen und damit weiteres Licht in diese komplexen Vorgänge zu bringen.

Bioinformatiker basteln am Netzwerk der Signalketten

Geiger und seine Mitarbeiter liefern die Proben; Sickmann untersucht sie - und dann? "Dann bricht eine immense Datenflut mit einem hohen Grad an Komplexität über uns herein, die der Weiterverarbeitung bedarf", erklärt Jörg Geiger. Eine Aufgabe, der sich der nächste Würzburger Forscher annehmen wird: Thomas Dandekar, Inhaber des Lehrstuhls für Bioinformatik am Biozentrum. Die Bioinformatiker sollen mit ihren Formeln, Algorithmen und PCs "das Signalnetzwerk der Thrombozyten-Aktivierung und -Hemmung" erstellen.

Sind alle Proteine und Signalwege identifiziert, erwarten die Wissenschaftler deutliche Fortschritte für die Medizin: "Wenn der Prozess bekannt ist, finden wir vielleicht diagnostische Marker, die Aussagen über mögliche Risiken zulassen", sagt Geiger. Während ein Schlaganfall oder ein Herzinfarkt heute in der Regel plötzlich und überraschend auftreten, könnte dann eine einfache Untersuchung des Blutes frühzeitig Auskunft darüber geben, ob eine bestimmte Person gefährdet ist.

Hoffnung auf eine bessere Therapie

Auch für die Therapie erwartet Geiger deutliche Verbesserungen: "Heute wissen wir, dass ein bestimmter Prozentsatz der Patienten nicht oder nur schlecht auf die gängigen Medikamente anspricht", sagt der Wissenschaftler. Eine exakte Erklärung dafür fehlt - genauso wie die Möglichkeit, vorherzusehen, in welche Gruppe ein bestimmter Patient fallen wird. Das könnte sich ändern mit dem Wissen, das der Forschungsverbund in den kommenden Jahren gewinnen will.

Weitere Beteiligte sind:

* Die Würzburger Firma vasopharm, ein von Professor Ulrich Walter 1998 mitgegründetes Unternehmen. Dort sollen neue Testverfahren entwickelt werden.

* Das Universitätsklinikum Mainz. Dort läuft die "Prevent-it - Gutenberg-Herz-Studie" mit 17.000 Teilnehmern.

* Das Universitätsklinikum Hamburg mit dem Teilprojekt "SH2 Domain Profiling"

* Die Universität Freiburg mit dem Teilprojekt "Modeling of signaling pathways"

* Die Universität Tübingen mit dem Teilprojekt "Computational proteomics"

Leiter des Forschungsverbunds Sara ist Albert Sickmann; sein Stellvertreter ist Ulrich Walter.

Kontakt: Dr. Jörg Geiger, T: (0931) 31 83 17 3; E-Mail: j.geiger@klin-biochem.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften