Der Weg zu neuen Biopharmaka ist lang und kostspielig. Von der Entdeckung eines Protein-Wirkstoffs bis zur Marktreife des Medikaments vergehen oft mehr als zehn Jahre. Eine große Hürde stellt der Weg vom Labor in die klinische Prüfung dar. Üblicherweise dauert es anderthalb bis zwei Jahre, um solche Prüfmedikamente für klinische Studien herzustellen. Die Pharmazeutische Biotechnologie des Fraunhofer-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM konnte diesen Schritt durch eine neue Produktionsstrategie auf sechs Monate verkürzen. Weltweit wird seit Monaten mit Hochdruck…
Dreifach wirkende Thrombin-Hemmstoffe aus Insektenspeichel-Proteinen Herzinfarkte und Embolien gehen häufig auf eine Thrombose, also die Blockade wichtiger Blutgefäße zurück. Wissenschaftler:innen haben nun erstmals einen Hemmstoff gegen das Thrombose auslösende Enzym Thrombin entwickelt, der dreifach wirksam ist. In einer Studie in der Zeitschrift Angewandte Chemie zeigen die Autoren:innen, dass der Wirkstoff drei Zentren des Thrombinmolekül gleichzeitig angreift und damit effizienter ist als ähnliche, rein natürliche Stoffe, die nur zwei Zentren abdecken. Das Enzym Thrombin ist normalerweise dazu da, bei einer frischen…
Wasser wird seit langem mit Chlor und UV-Strahlen desinfiziert, aber auch Ozon tötet Keime ab. Bislang wird Ozon als Oxidationsmittel bei großen Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt. Ein Projektkonsortium aus Schleswig-Holstein entwickelt nun einen miniaturisierten Ozongenerator für zum Beispiel Getränkeautomaten oder Klein- und Haushaltsgeräte. Die Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT steuern den Sensorchip und die Elektrodensubstrate der Elektrolysezelle bei. Bei der Desinfektion ist in Wasser gelöstes Ozon gegenüber herkömmlichen Methoden wie Chlor oder UV-Strahlen klar im Vorteil: Es ist umweltfreundlich, über den…
Wissenschaftler aus Leipzig und Würzburg kombinieren innovative Forschungsmethoden Neuropsychiatrische Erkrankungen, Allergien und Krebs weisen eine erstaunliche Gemeinsamkeit auf: An ihrer Entstehung und Ausbreitung sind Mutationen einer bestimmten Klasse von molekularen Messfühlern entscheidend beteiligt. Wissenschaftler der Universitäten Leipzig und Würzburg haben nun einen Mechanismus entdeckt, der dazu beitragen kann, die krankmachenden Effekte der molekular veränderten Adhäsions-GPCRs in Schach zu halten. Diese Ergebnisse haben die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift „Molecular Cell“ veröffentlicht. Die Professoren Tobias Langenhan und Peter W. Hildebrand, Wissenschaftler…
Bei der Flut an Reizen, die ununterbrochen auf uns einbricht, ist es unmöglich auf alles zu reagieren. Das geht auch einem kleinen Fisch so. Doch welchen Eindrücken sollte er Beachtung schenken und welchen nicht? Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Neurobiologie entschlüsseln nun den neuronalen Schaltkreis, mit dem Zebrafische optische Eindrücke priorisieren. Umzingelt von Fressfeinden kann ein Fisch sich so für einen Fluchtweg aus dieser Zwickmühle entscheiden. Wir sind zwar keinen Fressfeinden ausgeliefert, dennoch müssen wir tagtäglich entscheiden, welchen Reizen wir unsere…
Wie sich die Passform bestimmter Wirkstoffe optimieren lässt, damit sie länger an ihre Zielproteine binden und damit eine stärkere pharmakologische Wirkung entfalten, haben jetzt Wissenschaftler:innen der Goethe-Universität Frankfurt zusammen mit Kolleg:innen aus Darmstadt, Heidelberg, Oxford und Dundee (UK) am Bespiel so genannter Kinase-Hemmstoffe untersucht. Solche Stoffe werden vielfach in der Krebstherapie eingesetzt. Das Ergebnis: Besonders lange dauert die „Umarmung“ von Hemmstoff und Protein, wenn sich das Protein an den Hemmstoff „anschmiegt“. Künftig wollen die Forscher:innen mit Computersimulationen die Bindedauer von…
Der Klimawandel dürfte Pflanzen nicht nur durch Wetterextreme beeinflussen. Auch eine ungewohnte Kombination neutraler Reize – warme und kurze Tage – kann Reaktionen wie Missbildungen der Blätter auslösen. Pflanzen und andere Organismen können sich in gewissen Grenzen an schwankende Umweltbedingungen anpassen. Die Blätter des Löwenzahns zum Beispiel sind an sonnigen Standorten deutlich kleiner als an schattigen Plätzen. In der Sonne genügt weniger Blattfläche, um ausreichend Photosynthese zu treiben. Das macht Sinn und ist in der genetischen Programmierung des Löwenzahns so…
Moose und Blütenpflanzen haben gleichartigen Mechanismus auf unterschiedlicher genetischer Grundlage entwickelt Ein Team um die Pflanzenbiologen Prof. Dr. Ralf Reski am Exzellenzcluster Zentrum für Integrative Biologische Signalstudien (CIBSS) der Universität Freiburg und Prof. Dr. Ivo Feussner am Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (GZMB) der Universität Göttingen hat einen Schutzmechanismus gegen Kälte, der bislang nur in Blütenpflanzen bekannt war, erstmals in einem Moos nachgewiesen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben außerdem gezeigt, dass eine evolutionär unabhängige Entwicklung stattgefunden hat: Moose und Blütenpflanzen haben…
Neue Erkenntnisse über eine Ikone der Evolution Die Analyse digitalisierter Sammlungsobjekte konnte eine alte Hypothese bestätigen. Der lange Hals der Giraffe fasziniert Evolutionsbiologen und Anatomen schon seit Langem. Trotz der enormen Länge von etwa zwei Metern wird er von nur sieben Halswirbeln gebildet, genau wie bei Menschen, kleinen Spitzmäusen und den allermeisten übrigen Säugetieren. Durch neue Methoden bestätigten Forschende der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) eine über 100 Jahre alte Hypothese: Durch eine einzigartige Veränderung des…
Neue Emmy Noether-Gruppe der Universität Potsdam forscht gemeinsam mit Fraunhofer IAP Am 1. Januar 2021 nahm die neue Emmy Noether-Gruppe »Antimikrobielle Polymere der nächsten Generation« an der Universität Potsdam in enger Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP ihre Arbeit auf. Ziel ist es, antimikrobielle Polymere zu entwickeln, die Antibiotika ersetzen können. »Der Kampf gegen Antibiotika-Resistenzen wird leider immer wichtiger. Denn wenn uns als Gesellschaft die Fähigkeit verloren ginge, bakterielle Infektionen zu bekämpfen, ständen uns schwere Zeiten ins Haus«,…
Feuchtestabiler, undotierter organischer Lochleiter verleiht Perowskit Solarzellen 21 % Wirkungsgrad Stabile, leistungsstarke Perowskit-Solarzellen benötigen stabile, leistungsstarke Leiterschichten. Wissenschaftler haben den ersten organischen Lochleiter entwickelt, der eine hohe Ladungsbeweglichkeit und Luftstabilität aufweist und ohne Dotierungsmittel auskommt. Laut der in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlichten Studie ist der neuartige Lochleiter leistungsfähiger als bisherige Materialien und schützt die organische Perowskit-Zelle gleichzeitig vor Feuchtigkeit. In Perowskit-Solarzellen ist die lichtabsorbierende Perowskitschicht in zwei Leiterschichten eingebettet, die die erzeugten Ladungsträger – Elektronen und Löcher – sammeln…
Eine Störung der Blutbildung – eine B-Zell-Lymphozytose – führt in einigen Fällen zu Blutkrebs. Doch die epigenetische Signaturen beider Erkrankungen gleichen sich und bilden sich sehr früh. Dies zeigte nun ein internationales Team mit Hilfe von Proben von Betroffenen. Chronische Leukämien beginnen häufig schleichend. Erst nach und nach breiten sich weiße Blutzellen oder ihre Vorläufer unkontrolliert im Knochenmark aus, beeinträchtigen dort die normale Blutbildung und wandern in Milz, Leber und andere Organe ein. Vom häufigsten Typ Blutkrebs bei Erwachsenen, der…
Chemiker der Universität Jena erschließen Synergieeffekt von Gallium. Sie haben eine Verbindung hergestellt, die durch zwei Gallium-Atome in der Lage ist, die Bindung zwischen Fluor und Kohlenstoff zu spalten. Gemeinsam lässt sich mehr erreichen als alleine. Diese alltägliche Erkenntnis haben Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena nun erfolgreich auf eine Verbindung angewandt, die zwei Gallium-Atome enthält. Diese wirken so zusammen, dass sie die besonders starke Bindung zwischen Fluor und Kohlenstoff in anderen Substanzen spalten können. Die neuartige Galliumverbindung ist dabei günstiger und…
NUP98-Fusionsproteine verursachen Leukämie über bislang unbekannte molekulare Mechanismen. Eine soeben in Nature Structural & Molecular Biology veröffentlichte Studie unter Leitung der Vetmeduni Vienna konnte nun einen wichtigen Teil dieser Mechanismen entschlüsseln. Ein möglicher Treiber für die Aktivierung von Leukämie-Genen ist demnach die sehr dynamische Komplexbildung von NUP89-Fusionsproteinen mit anderen Proteinen, eine sogenannte biomolekulare Kondensation. Diese Erkenntnis könnte dazu beitragen, effektivere und zielgerichtete Krebstherapien zu entwickeln, von denen insbesondere an einer akuten myeloischen Leukämie (AML) erkrankte Kinder profitieren könnten. Krebsassoziierte chromosomale…
Nervenzellen kommunizieren miteinander via Synapsen. Deren Leistung dürfte viel höher sein, als bisher vermutet, wie Neurowissenschaftler der Universität Zürich und ETH Zürich zeigen. Die Signalübertragung ist umso stärker, je grösser eine Synapse ist. Diese Erkenntnisse ermöglichen besser zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert und wie neurologische Erkrankungen entstehen. In den Nervenzellen der Grosshirnrinde, dem Neokortex, verarbeitet der Mensch Sinneseindrücke, speichert Erinnerungen ab, gibt Befehle an die Muskeln und plant in die Zukunft. Möglich sind diese Rechenprozesse, da jede Nervenzelle ein…
Auch vermeintlich funktional unreife Zellen des Immunsystems von Kindern können eine Immunreaktion auslösen, wie LMU-Wissenschaftler berichten. Diese Erkenntnis könnte dazu beitragen, Impfungen zu verbessern. Dendritische Zellen sind wichtige Elemente des angeborenen Immunsystems, das als erster Schutzwall des Körpers vor Infektionen und Tumoren dient. Ihre Aufgabe ist es, T-Zellen der spezifischen Immunabwehr durch die Präsentation körperfremder Moleküle – sogenannter Antigene – zu aktivieren. Neugeborene und Kinder besitzen weniger dendritische Zellen als Erwachsene, zudem bilden die frühen dendritischen Zellen geringere Mengen antigenpräsentierender…
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