Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Algenaugen steuern Zellen für neue Therapien

13.05.2014

Axxam entwickelt Technologie zum Medikamenten-Screening mit zellulären Lichtschaltern aus Max-Planck Forschung

Für viele Biologen ist in den vergangenen zehn Jahren ein Traum wahr geworden: Mithilfe der Optogenetik können sie lichtempfindliche Proteine in unterschiedliche Zellen einbauen und durch Licht an- und abschalten. Das italienische Unternehmen Axxam hat nun dieses von Max-Planck Forschern entwickelte Prinzip erstmals in einer Screening-Plattform eingesetzt. Damit kann die Suche nach neuen Wirkstoffen für die Medizin beschleunigt und vereinfacht werden.

Lichtempfindliche Proteine – sogenannte Rhodopsine – im Auge von Tieren wandeln Licht in elektrische Reize für Nervenzellen um und ermöglichen so das Sehen. Max-Planck Forscher haben im Jahr 2002 auch in der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii  Rhodopsin-ähnliche Proteine entdeckt, die von Licht aktiviert werden und als Ionenkanal agieren. Das von den Entdeckern Ernst Bamberg und Georg Nagel vom Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt und Peter Hegemann an der Universität Regensburg Channelrhodopsin2  genannte Protein wird von blauem Licht aktiviert und bewirkt einen massiven Einstrom von positiven Ionen in die Zelle.

Aus diesen Anfängen ist der heute als Optogenetik bekannte Forschungszweig zu einer wichtigen Forschungsrichtung innerhalb der Neurowissenschaften geworden. Rund 1000 Labors weltweit nutzen mittlerweile diese Technik und entwickeln sie weiter, um gezielt bestimmte neuronale Netzwerke an- und auszuschalten und deren Funktion zu untersuchen. Auch andere Zelltypen wie etwa Herzmuskelzellen können durch Optogenetik gesteuert werden und das mit einer zeitlich und räumlich bisher nicht erreichten Genauigkeit. Darüber hinaus gibt es verschiedene Ansätze, Patienten auf optogenetischem Wege zu behandeln, beispielsweise Menschen mit Schädigung der Netzhaut oder des Innenohrs.

Die Firma Axxam SpA in Mailand, ein führender Dienstleister für Forschung und Entwicklung, hat nun ein Screening-Verfahren entwickelt, das mithilfe der Optogenetik eine große Zahl unterschiedlicher spannungsabhängiger Ionenkanäle parallel testet. Solche Kanäle sind interessante Ziele für die Suche nach neuen medizinischen Wirkstoffen. Dabei werden Zellen genetisch so verändert, dass sie verschiedene Varianten von Channelrhodopsin und den zu untersuchenden Ionenkanal bilden.

Die Ion ChannelFLASH-Plattform verwendet LED-basierte Lichtquellen (FLIPRTETRA), die das Channelrhodopsin aktivieren und so die Spannung in den Zellen verändern. So lässt sich analysieren, ob ein Wirkstoffkandidat das Verhalten des Ionenkanals bei unterschiedlichen Zellspannungen wie gewünscht verändert. 

Die neue Plattform ersetzt zeitaufwändige und teure Methoden, die mit Elektroden oder unnatürlich hohen Konzentrationen von Kalium arbeiten. Sie wurde auf der Basis eines nichtexklusiven Lizenzvertrags mit Max-Planck Innovation GmbH, der Technologie-Transferorganisation der Max-Planck-Gesellschaft, zur Nutzung biologischer Fotorezeptoren für die direkte lichtaktivierte Steuerung von Ionenkanälen entwickelt. Die Channelrhodopsin-Technologie von Bamberg, Nagel und Hegemann wurde dadurch für Axxam nutzbar.

Das Beispiel der Entdeckung von Channelrhodopsin zeigt, dass Grundlagenforschung  in hochspezialisierten Forschungsgebieten zu Durchbrüchen auf ganz anderen Feldern und zu innovativen Anwendungen führen kann. Aus der ursprünglichen Forschung an Grünalgen, die auf den ersten Blick von einer medizinischen Anwendung weit entfernt ist, hat sich mit der Optogenetik in wenigen Jahren ein Forschungsgebiet entwickelt, aus dem neue Behandlungsmöglichkeiten hervorgehen können.

Ansprechpartner 

Dr. Mareike Göritz

Patent- und Lizenzmanagement

Telefon: +49 89 290919-32

Dr. Mareike Göritz | Max-Planck-Gesellschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die Evolutionsgeschichte der Wespen, Bienen und Ameisen erstmals entschlüsselt

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neurone am Rande der Katastrophe: Wie das Gehirn durch kritische Zustände effizient arbeitet

23.03.2017 | Seminare Workshops

Müll in den Weltmeeren überall präsent: 1220 Arten betroffen

23.03.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz