Forschende am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC), des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden und der TU Dresden haben erstmals ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Computersystem entwickelt, das bei der Erstdiagnose einer akuten myeloischen Leukämie (AML) hoch präzise unterstützen kann. Darüber hinaus lässt sich damit in den allermeisten Fällen eine für die Erkrankung wichtige Mutation entdecken. Grundlage des Systems sind künstliche neuronale Netze, welche die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit digitalen Bilddaten von Knochenmarkausstrichen trainierten. Die KI-basierte Analysesoftware soll Ärztinnen…

Blick in molekulare Strukturen eines Zellrezeptors. 
Ein Schalter, der über „hungrig“ oder „satt“ maßgeblich mitbestimmt, ist ein winziges Protein, nur wenige Nanometer groß. Forschenden der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist es gelungen, das unter anderem für die Regulation des Hungergefühls zuständige Protein, den sogenannten Melanocortin-4-Rezeptor (MC4R), und mit ihm in Interaktion stehende Hormone als räumliche Strukturen im Detail abzubilden. Damit konnte das Forschungsteam die molekularen Mechanismen der Aktivierung, aber auch der Hemmung des Rezeptors im Fachmagazin Cell Research* beschreiben. Die…

Genetisch veränderte Bodenbakterien stellen Antibiotika-Alternative her. Kann man „nützliche“ Bakterien für sich arbeiten lassen, um Wirkstoffe gegen „schädliche“ Bakterien zu gewinnen? Und wenn ja, wie bringt man die bakteriellen Nützlinge dazu, Nährstoffe aus billigen Holzabfällen zu verwerten? Wie das geht, zeigt ein Forschungsprojekt der Universität Ulm. Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie ist es gelungen, mit Hilfe gentechnisch veränderter Bodenbakterien (Corynebacterium glutamicum) antimikrobielle Wirkstoffe in Reinform herzustellen. Die so hergestellten Bacteriocine könnten als Antibiotika-Alternative zur…

Bindegewebszellen verdauen vermehrt eigene Bestandteile, wenn das Gewebe versteift – ein Verhalten, das das Wachstum benachbarter Krebszellen fördert. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Marburger Hochschulmedizin in einer Studie, die das Wissenschaftsmagazin PNAS online veröffentlicht. Eine erhöhte Steifheit des Gewebes gilt als Kennzeichen von zahlreichen Krebsarten wie dem Bauchspeicheldrüsenkrebs und von anderen Erkrankungen. „Warum die Verhärtung des Gewebes dazu führt, dass sich eine Krebserkrankung verschlimmert, war bislang nicht gut verstanden“, erklärt Mitverfasser Professor Dr. Matthias Lauth, der…

Empa-Forscher Peter Nirmalraj will Proteine in nie gekannter Präzision ablichten – und damit Einblicke in das molekulare Krankheitsgeschehen von Alzheimer gewinnen. Dies soll den Weg zu einer früheren und vereinfachten Diagnose der Demenzerkrankung über einen Bluttest ermöglichen. Gemeinsam mit der Klinik für Neurologie des Kantonsspital St.Gallen konnte nun eine erfolgreiche Pilotstudie abgeschlossen werden. Schleicht sich der Verdacht auf eine Alzheimer-Erkrankung ein, müssen sich die Betroffenen auf langwierige und aufwändige Prozeduren einstellen, bis der Fall klar ist. Ein Team der Empa…

Forschende entwickeln vielversprechende Wirkstoffkandidaten. Eine Forschungsgruppe um die Virologin Ulrike Protzer entwickelte Antikörper als neuartige Wirkstoffkandidaten für die Behandlung einer chronischen Hepatitis B und Leberzellkarzinomen. In Studien an menschlichen Zellkulturen und einem Mausmodell für das Leberzellkarzinom konnten die Forschenden Hepatitis-B-Virus-positive Zellen abtöten und das Tumorwachstum verringern. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie wird die Gruppe diesen Ansatz für die klinische Anwendung weiterentwickeln und klinische Studien forcieren. Menschen, die chronisch mit dem Hepatitis-B Virus-infiziert sind, leiden daran, dass sie keine ausreichend…

Physiker*innen entschlüsseln Bewegungsmuster einzelliger Mikroben. Viele Mikroben haben in ihrer natürlichen Umgebung nur eine sehr stark eingeschränkte Bewegungsfreiheit. Wie in einem Irrgarten sind ihnen geradlinige Fortbewegungen in Böden oder auch im menschlichen Körper versperrt. Daher müssen sie hier durch kurven- und kantenreiche Strukturen navigieren. Dabei können hochgradig gerichtete Bewegungsmuster entstehen, wie Physiker*innen der Universität Bayreuth und der Loughborough University in Großbritannien jetzt herausgefunden haben. In der Zeitschrift PNAS stellen sie ihre Erkenntnisse vor, die für die Steuerung von Mikrorobotern oder…

Pockenviren haben einen einzigartigen Weg gefunden, ihre Gene im infizierten Organismus in Proteine zu übersetzen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Biozentrum der Universität Würzburg ist es jetzt erstmals gelungen, Einblicke in die atomare Arbeitsweise der daran beteiligten molekularen Maschine zu erhalten. Mit ihren Aufnahmen können sie die frühe Phase der Transkription wie in einem Film darstellen. Der weltweit letzte Pockenfall trat im Oktober 1977 in Somalia auf. 1980 hat die Weltgesundheitsorganisation WHO die Pocken für ausgerottet erklärt. Offiziellen Angaben nach existiert…

Nukleartherapie und molekulare Bildgebung werden in Krankenhäusern in grossem Umfang für neue, vielversprechende medizinische Verfahren eingesetzt. Sie können die Behandlungsergebnisse bei vielen Erkrankungen drastisch verbessern und ermöglichen insbesondere die Behandlung von streuenden Tumoren. Die eingeschränkte Verfügbarkeit von Radionukliden, die nicht kommerziell erhältlich sind, machte auch deren effektive Weiterentwicklung schwierig. Mit PRISMAP – dem europäischen Programm für medizinische Radionuklide – wird sich dies nun ändern. Das Paul Scherrer Institut PSI ist Teil von PRISMAP und ein Lieferant von Radionukliden. In der…

Menschliche Mini-Organe in Kunststoffchips ermöglichen die Testung neuartiger Therapieansätze in der Augenheilkunde. Genetische Augenerkrankungen haben meist eine Störung der Netzhaut zur Folge und führen in vielen Fällen zu erheblichen Einschränkungen der Sehfähigkeit bis hin zur Erblindung. Forschende des NMI Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts in Reutlingen, der Medizinischen Fakultät der Universität Tübingen und Boehringer Ingelheim veröffentlichten kürzlich Ergebnisse aus einer Studie zur Testung von Träger-Viren für Gentherapien in einem menschlichen Retina-on-Chip-System im renommierten Journal „Stem Cell Reports“. Mit diesem neuartigen System…

Um toxische Proteine schneller abzubauen, können sich Immunzellen im Gehirn bei Bedarf zu Verbünden zusammenschließen. Das zeigt eine gemeinschaftliche Studie der Universität Bonn, des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und des Institut François Jacob in Frankreich. Bei bestimmten Mutationen, die zur Parkinson-Erkrankung führen können, ist diese Zusammenarbeit hingegen beeinträchtigt. Die Ergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Cell erschienen. Das Protein Alpha-Synuclein (abgekürzt aSyn) erfüllt in den Nervenzellen des Gehirns wichtige Aufgaben. Unter bestimmten Umständen können aSyn-Moleküle jedoch miteinander verklumpen…

Nähe einer Veränderung zum Gen spielt wichtige Rolle. Wissenschaftler:innen der Universitätsmedizin Leipzig haben in Kooperation mit einer Arbeitsgruppe der Universität Groningen sowie einem internationalen Konsortium wesentliche neue Einsichten in die genetische Regulation von Blutzellen gewonnen. Hierzu wurde ein weltweit einzigartiger Datensatz mit mehr als 31.000 Studienteilnehmer: innen gemeinsam analysiert. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift „Nature Genetics“ publiziert. Genetische Ursachen von Merkmalen und Erkrankungen werden intensiv erforscht. Mittlerweile sind mehr als 250.000 solcher Zusammenhänge bekannt. Bei einer Vielzahl dieser…

Freiburger Forschende erproben Biosensor für personalisierte Dosierung von Medikamenten Antibiotikasensor für Blut, Speichel-, Urin- und Atemproben im Tiermodell validiert Auch Risiko resistenter Bakterienstämme kann verringert werden Ein Team von Ingenieur*innen und Biotechnolog*innen der Universität Freiburg weist zu erstem Mal in Säugetieren nach, dass sich in Atemproben die Konzentration von Antibiotika im Körper bestimmen lässt. Die Atemmessungen entsprachen dem Antibiotikagehalt im Blut. Der Biosensor des Teams – ein sogenannter Multiplex-Chip für die gleichzeitige Messung von mehreren Messproben und Teststoffen – soll…

Forschungsteam der Universität Rostock entschlüsselt die Beweglichkeit von Skorpionsschwänzen. Dem Forschungsteam um PD Dr. Christian Wirkner und Alice Günther von der Universität Rostock ist es mit Hilfe von Mikro-Computer-Tomographie und 3D-Druck-Technologie erstmals gelungen, das Arbeitsprinzip der Gelenke von Skorpionsschwänzen zu entschlüsseln. Die zwar simpel gebauten, aber technisch außergewöhnlichen Gelenke der Skorpionsschwänze wurden bis dato weder in der Technik noch in der Biologie beschrieben. In einem jüngst in der renommierten Fachzeitschrift „Journal of the Royal Society Interface“ erschienen Artikel haben die…

Forschende der Uni Bonn zeigen, wie Maschinelles Lernen die Auswertung von Blutanalysedaten verbessert. Ob eine Krebserkrankungen des Lymphsystems vorliegt, stellt sich durch eine Analyse von Proben aus dem Blut oder Knochenmark heraus. Ein Team um Prof. Dr. Peter Krawitz von der Universität Bonn hatte bereits 2020 gezeigt, dass Künstliche Intelligenz bei der Diagnose solcher Lymphome und Leukämien helfen kann. Die Technologie schöpft das Potenzial aller Messwerte voll aus und steigert die Geschwindigkeit sowie die Objektivität der Analysen. Die Methode wurde…

Unsere Zellen zeichnen sich durch Stabilität aus und sind dennoch hoch flexibel. Sie können ihre Form verändern und sich sogar im Gewebe bewegen. Die dafür benötigten Kräfte entstehen durch ein dynamisches Netzwerk aus verzweigten Aktinfilamenten, dem Zytoskelett. Ein interdisziplinäres Team um Peter Bieling und Stefan Raunser vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie (MPI) in Dortmund hat nun einen bisher unbekannten Mechanismus aufgedeckt, der erklärt, wie das Kappen von alten Aktinfilamenten das Wachstum neuer Filamente fördert. So werden die Struktur und die…