caesar und Partner entwickeln biotechnologische Methode zur Entschlüsselung

BMBF fördert interdisziplinäres Forschungsprojekt

Nachdem das menschliche Genom größtenteils entziffert ist, steht die Entschlüsselung des daraus entstehenden Proteoms im Blickpunkt: die Gesamtheit der in einer Zelle oder einem Gewebe vorhandenen Proteine. Ein vom Forschungszentrum caesar und Kooperationspartnern beantragtes Forschungsprojekt zur Aufklärung des Proteoms wird seit letztem Monat vom Bundesforschungsministerium (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms Biotechnologie 2000 für drei Jahre gefördert. Ziel des interdisziplinären Projekts ist es, eine biotechnologische Methode zu entwickeln, mit der in kurzer Zeit willkürliche Ausschnitte aus dem Proteom möglichst vollständig analysiert werden können – eine Art Proteom-Lupe.

Der Name der neuen Methode ist MAMS (Microbalance Array/Mass Spectrometry). Mit Hilfe von massenempfindlichen Sensoren und Massen­spektrometrie sollen unbekannte Proteine identifiziert, quantifiziert und ihre Wechselwirkungen analysiert werden. Als beispielhafte Anwendungen werden im Rahmen des Projektes die krankheitsverursachenden Mechanismen der Viren HIV und HPV sowie die Blutgerinnung untersucht. Beispiel HIV: Eine Therapieform gegen HIV beruht auf Medikamenten, die die Virusproteine Reverse Transkriptase und Protease hemmen. Bei vielen Patienten weisen diese Proteine während der Therapie Mutationen auf, die das Virus resistent gegen die Wirkstoffe machen. Häufig tragen die Patienten sogar unterschiedlich mutierte Virus-Proteine in sich und somit Resistenzen gegen ein ganzes Spektrum von Wirkstoffen. Mit MAMS wollen die Wissenschaftler klären, welche Mutanten in einer Probe in welcher Menge vorliegen. Die Ergebnisse sollen helfen, die Therapie spezifisch auf die einzelnen Patienten einzustellen.

Aus dem Aufbau des MAMS-Verfahrens und den Kompetenzen der Projekt­partner ergibt sich die Arbeitsteilung im Projekt: Das Herzstück von MAMS entwickelt caesar – einen mit speziellen Nukleinsäuremolekülen, sogenannten Aptameren, bestückten Massensensor. Er misst die Massenänderung, die durch die Bindung von Proteinen verursacht wird. In einem zweiten Schritt identifiziert caesar die Proteine, unterstützt von der Bruker Daltonik GmbH, Bremen, mit Massenspektrometrie. Für die bioinformatischen Analysen der Messungen ist die GMD – Forschungszentrum Informationstechnik GmbH, Sankt Augustin, zuständig. Die Qiagen GmbH, Hilden, reinigt Proteine und die NascaCell GmbH, Prien am Chiemsee, produziert die von caesar benötigten Aptamere. Die klinischen Projektpartner Universitätsklinikum Köln, Institut für Virologie, und Universitätsklinik Bonn, Institut für Experimentelle Hämatologie und Transfusionsmedizin, stellen klinische Proben sowie biomedizinisches Fachwissen zur Verfügung und sichern die medizinische Relevanz der Arbeiten.

Die wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Erfolgsaussichten des Vorhabens sind vielversprechend. Die meisten Komponenten von MAMS können voraussichtlich während der Projektlaufzeit von drei Jahren etabliert und schließlich zu einem funktionsfähigen Prototypen zusammengeführt werden. Aus fast allen Beiträgen der Projektpartner lassen sich Produkte oder Dienstleistungen entwickeln. So kann der mit Aptameren besetzte Massensensor von caesar als „Proteom-Chip“ für schnelle Analysen und Diagnosen oder in Kombination mit der Massenspektrometrie für detaillierte Proteomanalysen eingesetzt werden. Mehrere Projektpartner sind daran interessiert, MAMS über Ausgründungen mittel- bis langfristig für die Proteomforschung zu verwerten. Hauptzielkunde ist dabei die Pharma- und Biotech-Industrie.

Das Vorhaben verknüpft damit nicht nur mehrere Disziplinen, sondern auch medizinische Grundlagenforschung mit produktorientierter angewandter Forschung.

Sie finden diese Pressemitteilung sowie Fotos auch im Internet zum
Downloaden unter www.caesar.de/pressroom.

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Forschungszentrum caesar,
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