Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie genau schneidet Genchirurgie mit Zinkfingern?

08.08.2011
Erstmals konnte gemessen werden, wie die Aktivität von Zinkfinger-Nukleasen in lebenden Zellen verteilt ist. Diese wichtigen Erkenntnisse für die klinischen Anwendungen von Genchirurgie bei AIDS, seltenen Erkrankungen und Krebs publizierten Forscher um Prof. Dr. Christof von Kalle vom Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg und Deutschen Krebsforschungszentrum jetzt in Nature Biotechnology.

Zinkfinger-Nukleasen (ZFN) ermöglichen es, DNA-Sequenzen in lebenden Zellen zu schneiden und so vorher festgelegte Gene gezielt zu zerstören oder auszutauschen. Solche ZFN-Genscheren sind eine bahnbrechende Technologie, die neue Möglichkeiten für die wissenschaftliche Forschung als auch die therapeutische Anwendung bieten.

„Jedoch wussten wir bislang nicht, wie die Genchirurgie mit dem Instrument der Zinkfinger-Nukleasen wirklich funktioniert, weil DNA-Brüche in lebenden Zellen sehr schnell repariert werden“, erklärt Christof von Kalle den Forschungsansatz, mit dem sein Team die Aktivität dieser Scheren in vivo, also in lebenden Zellkulturen, untersuchte. „Wir wussten nur, wo diese ZFN schneiden sollen. Jetzt wissen wir auch, wo sie tatsächlich schneiden.“

Mit ihrem in vivo Ansatz erlaubt die Studie zum ersten Mal einen „Schnappschuss“ der tatsächlichen Aktivität von ZFN in lebenden Systemen. Bei der Reparatur gebrochener Genom-Abschnitte bauen Zellen beim Schließen der Lücke nämlich auch andere, zufällig in der Zelle herumschwimmende DNA-Bruchstücke ein. Nach diesen „DNA-Flicken“ konnten die Forscher nun gezielt suchen und so auch die längst wieder geschlossenen Bruchstellen finden. Die gesamte Nuklease-Aktivität im Genom lässt sich so zweifelsfrei bewerten.

Dazu erstellten sie einen präzisen Katalog der wirklichen Bindungsstellen für die ZFN-Genscheren, um die Abläufe in der Zelle während der gezielten Genchirurgie zu verstehen. Tatsächlich hefteten sich die Zinkfinger-Nukleasen auch überwiegend an den tatsächlich angestrebten Zielbereich an. Interessanterweise zeigt ihre Aktivität außerhalb dieses Zielbereichs auch eindeutige Gesetzmäßigkeiten auf: Diese anderen von den Genscheren geschnittenen Bereiche hatten mit der Ziel-DNA einen weitgehend übereinstimmenden genetischen Code.

Jetzt konnte das internationale Team der Heidelberger Forscher zusammen mit Kollegen des San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy, Vita-Salute San Raffaele University, Milan, Italy sowie der Firma Sangamo BioSciences, Inc., Richmond, California, USA, die Verlässlichkeit von Verfahren zur gezielten Genabschnittreparatur umfassend klären und bewerten. Die Arbeit der Forscher trägt zum besseren Verständnis des Mechanismus aller neuen Verfahren zur DNA-Chirurgie in lebenden Geweben bei, die unter anderem bereits in der Entwicklungsbiologie, zur Korrektur von Erbkrankheiten oder in der AIDS-Therapie eingesetzt werden. Die in dieser Veröffentlichung dargelegten Arbeiten legen den Grundstein, um gezielt hochspezifische ZFN-Genscheren oder auch andere synthetische Enzyme zu entwickeln und diese sicher und schneller in die breite klinische Anwendung, zum Beispiel Krebs, zu übertragen.

Richard Gabriel, Angelo Lombardo, Anne Arens, Jeffrey C. Miller, Pietro Genovese, Christine Kaeppel, Ali Nowrouzi, Cynthia C Bartholomae, Jianbin Wang, Geoffrey Friedman, Michael C Holmes, Philip D Gregory, Hanno Glimm, Manfred Schmidt, Luigi Naldini and Christof von Kalle: An Unbiased Genome-Wide Analysis of Zinc Finger Nuclease Specificity. Nature Biotechnology

7 August 2011 (DOI:10.1038/nbt.1948)

Ein Bild zur Pressemitteilung von Prof. Dr. Christof von Kalle steht kostenfrei zur Verfügung:

http://www.nct-heidelberg.de/de/nct/news/2011/images/Christof_von_Kalle.jpg

Über das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg:
Das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg ist eine gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums, des Universitätsklinikums Heidelberg, der Thoraxklinik Heidelberg und der Deutschen Krebshilfe. Letztere fördert das NCT als onkologisches Spitzenzentrum. Ziel des NCT ist die Verknüpfung von vielversprechenden Ansätzen aus der Krebsforschung mit der Versorgung der Patienten von der Diagnose über die Behandlung, die Nachsorge sowie der Prävention. Die interdisziplinäre Tumorambulanz ist das Herzstück des NCT. Hier profitieren die Patienten von einem individuellen Therapieplan, den fachübergreifende Expertenrunden, die sogenannten Tumorboards, zeitnah erstellen. Die Teilnahme an klinischen Studien eröffnet den Zugang zu innovativen Therapien. Das NCT ist somit eine richtungsweisende Plattform zur Übertragung neuer Forschungsergebnisse aus dem Labor in die Klinik.

Kontaktdaten:

Christof von Kalle
Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg
Translationale Onkologie
Im Neuenheimer Feld 460
69120 Heidelberg
Tel.: +49 6221 42-6990
Fax: +49 6221 42-6967
E-Mail: Christof.Kalle@NCT-Heidelberg.de
Ansprechpartner für die Presse:
Alenka Tschischka
Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Im Neuenheimer Feld 460
69120 Heidelberg
Tel.: +49 6221 42-2254
Fax: +49 6221 42-2968
E-Mail: Alenka.Tschischka@nct-heidelberg.de
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
Dr. Stefanie Seltmann
Leiterin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
Tel.: +49 6221 42-2854
Fax: +49 6221 42-2968
E-Mail: S.Seltmann@dkfz.de
Universitätsklinikum Heidelberg
Dr. Annette Tuffs
Leiterin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit des Universitätsklinikums Heidelberg
und der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 672
69120 Heidelberg
Tel.: +49 6221 56-45 36
Fax: +49 6221 56-45 44
E-Mail: Annette.Tuffs@med.uni-heidelberg.de

Alenka Tschischka | idw
Weitere Informationen:
http://www.nct-heidelberg.de
http://www.dkfz.de
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics