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 Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen
12.12.2017 | Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

nachricht Undercover im Kampf gegen Tuberkulose
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit Quantenmechanik zu neuen Solarzellen: Forschungspreis für Bayreuther Physikerin

12.12.2017 | Förderungen Preise

Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen

12.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik