Blutbildende Stammzellen sind der Ursprung aller verschiedenen Blutkörperchen. Wie und wo entscheidet sich aber, zu welcher Art von Blutzelle sich eine Stammzelle entwickelt? Ein Forscherteam unter Leitung von Wissenschaftlern am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) in Dresden und Heidelberg ist der Antwort auf diese Frage nun einen Schritt nähergekommen: Die Forscher konnten erstmals zeigen, dass eine bestimmte Schaltstelle namens EVL/MIR342 im Erbgut der Stammzellen eine wichtige Rolle für deren weitere Entwicklung in eine der beiden Blutzelllinien spielt. Sie fanden zudem…

So klein und schon so böse… Forschung in Wien und Cambridge: Neues genetisches Modell ermöglicht frühzeitige Darmkrebserkennung bei Mäusen schon bei der Veränderung der ersten Zelle – Entdeckung ebnet auch Weg für neue Behandlungsstrategien. Ein internationales Forscherteam in Wien und Cambridge hat ein innovatives genetisches Modell entwickelt, mit dem bereits die ersten Schritte erkannt werden können, die zur Krebsentwicklung in Mäusen führen: Das mehrfarbige Markierungssystem “Red2Onco” ermöglicht es, die Entwicklung von Darmtumoren nach dem ersten onkogenen Treffer (hit) auf der…

Darm an Hirn … Kölner Forschende haben Nervenzellen in der Schaltzentrale des Vagusnervs untersucht, die im Magen-Darm-Trakt erkennen was wir essen und so das Sättigungsgefühl und den Blutzuckerspiegel steuern. Dabei zeigte sich, dass verschiedene Gruppen unterschiedliche Bereiche im Körper ansteuern und dann auch gegensätzliche Funktionen erfüllen. Diese Entdeckung könnte ein wichtiger Baustein für zukünftige Therapien gegen Übergewicht und Diabetes sein. Nervenzellen des Vagusnervs erfüllen gegensätzliche Aufgaben Magen-Darm-Trakt und Gehirn stehen im ständigen Austausch, um während der Nahrungsaufnahme unter anderem das…

Wissenschaftler um die Anästhesisten und Intensivmediziner Prof. Dr. Jan Rossaint und Prof. Dr. Alexander Zarbock von der Universität Münster haben herausgefunden, wie Blutplättchen mit weißen Blutkörperchen interagieren und so zum Abklingen bakterieller Lungenentzündungen bei Mäusen beitragen. Die Ergebnisse können bei der Suche nach Therapien helfen, mit denen sich Entzündungen gezielt regulieren lassen. Die Behandlung von Patienten mit akutem Lungenversagen stellt die Intensivmedizin immer wieder vor große Herausforderungen. Meist liegt eine Lungenentzündung zugrunde, die durch eine Infektion mit Bakterien oder –…

Stereotaktische Photodynamische Therapie … Das Glioblastom ist der am schwierigsten zu bekämpfende Hirntumor. Weil sich Gliome kaum vollständig entfernen lassen und schnell nachwachsen, ist dieser Tumor tückisch. Bisher kannte man nur konservative Therapieformen. Univ.-Prof. Walter Stummer, Direktor der Klinik für Neurochirurgie am UKM (Universitätsklinikum Münster) hat mit einem Team aus Wissenschaftlern und weiteren Ärzten die sogenannte Stereotaktische Photodynamische Therapie (PDT) entwickelt. Dabei werden feinste Glasfasern – computergestützt millimetergenau geplant – im Tumorgewebe platziert. Unter Einwirkung von rotem Laserlichts geht der…

Forschungsteams aus Würzburg, München, Erlangen und Berlin haben erstmals die Lage spezieller Rezeptoren auf Herzmuskelzellen bestimmt. Ihre Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für die Therapie der chronischen Herzschwäche. Im Herzen gibt es zwei verschiedene Subtypen der beta-adrenergen Rezeptoren, beta1 und beta2, die von den Stresshormonen Adrenalin und Noradrenalin aktiviert werden. Beide bewirken die stärkste Stimulation von Schlagkraft und Frequenz des Herzens, die wir kennen. Biochemisch sind die beiden Subtypen sich höchst ähnlich – aber funktionell und auch therapeutisch zeigen sie große…

Die Behandlung von an Parkinson erkrankten Menschen lässt sich durch die Nutzung digitaler Techniken wesentlich verbessern. Im Projekt DIGIPD geht es darum zu erforschen, wie Künstliche Intelligenz zu einer präzisen und individuellen Behandlung der Erkrankung beitragen kann, etwa durch die Auswertung von Sensordaten oder durch die automatische Erkennung von Änderungen der Sprache, Mimik oder Motorik. Die Parkinson-Krankheit betrifft sieben bis zehn Millionen Patientinnen und Patienten in den westlichen Gesellschaften – mit steigender Tendenz. Die Erkrankten leiden unter Symptomen wie Tremor,…

Die RNA-Sequenzierung ist eine wichtige Technologie zur Erforschung von Zellen und von Krankheiten. WissenschafterInnen am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben nun eine neue Methode entwickelt, um sehr viele Einzelzellen einfacher und kostengünstiger zu sequenzieren. Die RNA-Sequenzierung ist eine wichtige Technologie zur Erforschung von Zellen und von Krankheiten. Insbesondere die Einzelzell-Sequenzierung ermöglicht es, die Heterogenität und Vielfalt unseres Körpers aufzudecken. Sie ist die zentrale Technologie des „Human Cell Atlas“ bei der Kartierung aller Zellen des…

Wo herkömmliche Therapien ungenau und kaum steuerbar sind, wären digitale Zwillinge eine erstrebenswerte Lösung. Mit Hilfe des in silico-Gegenübers liesse sich etwa die Schmerzbehandlung verbessern, indem er eine präzise und vorausschauende Dosierung ermöglicht. Empa-Forschende haben nun mehrere hundert solcher Avatare auf der Basis von realen Menschen modelliert und experimentell behandelt. Erstmals erhielten die digitalen Zwillinge dabei Rückmeldungen von echten Patientinnen und Patienten, dank derer die Empa-Forschenden die Therapie dann weiter optimieren konnten. Die enormen Fortschritte in der modernen Medizin erlauben…

Das sogenannte Plexin-A1-Gen scheint bei der Gehirnentwicklung eine breitere Rolle zu spielen als bislang angenommen. Das zeigt eine aktuelle Studie unter Federführung des Universitätsklinikums Bonn und des Anatomischen Instituts der Universität Bonn mit mehr als 60 internationalen Partnern. Die Erbanlage ist auch aus einem anderen Grund interessant: Mutationen in ihr vererben sich entweder dominant oder rezessiv, je nachdem, welche Stelle des Gens betroffen ist. Die Ergebnisse der Studie erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Genetics in Medicine“. Als der Augustinermönch Gregor…

In den produktiven Zonen des Meeres gibt es einen ständigen Niederschlag an organischem Material, dem sogenannten ‚Marine Snow‘. Dieser marine Schnee verhält sich wie richtiger Schnee: Große Flocken sind seltener und fallen schnell, kleine Flöckchen kommen sehr oft vor und rieseln langsam. Forschende aus Bremen und Kiel haben jetzt herausgefunden, dass es diese beiden Eigenschaften sind, die kleinen Partikeln eine große Bedeutung für die Regulierung des Nährstoffhaushaltes der Meere verleihen. Die Erkenntnisse wurden im Magazin Nature Communications veröffentlicht und sind…

Die hohe Effizienz des natürlich Wasserspaltungskatalysators könnte durch eine chemische Isomerisierungsreaktion erklärt werden. “Grüner” Wasserstoff wird häufig als das “Petroleum von Morgen” bezeichnet. Um eine klimaneutrale Versorgung mit Brennstoffen zu gewährleisten, muss die Energieindustrie von Kohlenstoff basierten Brennstoffen auf „Solar fuels“ umstellen, welche mit Hilfe von Sonnenlicht im Rahmen einer artifiziellen Photosynthese gewonnen werden. Ein Baustein auf dem langen und komplizierten Weg zu dieser Umstellung, ist ein präzises Verständnis der Chemie im innersten Zentrum der biologischen Photosynthese. Die Forschungsgruppe um…

Bei vielen Organismen, einschließlich des Menschen, sind die Keimzellen, die für die Fortpflanzung verantwortlich sind, miteinander verbunden und teilen sich ein gemeinsames Zellplasma. Im hermaphroditischen Fadenwurm Caenorhabditis elegans sind in der Gonade, dem Gewebe, das Ei- und Samenzellen produziert, bis zu 500 Keimzellen miteinander verbunden. Diese Zellen, die um einen zentralen zytoplasmatischen „Korridor“ angeordnet sind, tauschen zytoplasmatisches Material aus, was das Zellwachstum fördert und schließlich befruchtungsreife Eizellen hervorbringt. In vorangegangenen Studien haben Forscher:innen herausgefunden, dass die Gonade des C. elegans…

Chemiker:innen an der Universität Regesnburg entdecken neue Methode zur Umwandlung reaktionsträger Moleküle. Ein Forschungsteam der Organischen Chemie um Professor Dr. Burkhard König an der Universität Regensburg hat ein Verfahren entwickelt, durch das auch sehr reaktionsträge Moleküle effizient umgesetzt werden. Anwendungen ergeben sich in der Herstellung von Medikamenten oder der Synthese komplexer organischer Moleküle. Chemische Bindungen zwischen Atomen sind unterschiedlich stark. Um Moleküle zur Reaktion zu bringen, müssen chemischen Bindungen aufgebrochen werden, möglichst mit geringem Energieverbrauch und bei Umgebungstemperatur. Für Kohlenstoff-Fluor-,…

Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) finden breite Anwendung in Gasspeicherung, Stofftrennung, Sensorik oder Katalyse. Eine spezielle Klasse dieser MOFs hat nun ein Team um Prof. Dr. Stefan Kaskel, TU Dresden, an den MX-Beamlines von BESSY II untersucht. Es handelt sich um „schaltbare“ MOFs, die auf äußere Reize reagieren können. Ihre Analyse zeigt, wie das Verhalten des Materials mit Übergängen zwischen geordneten und ungeordneten Phasen zusammenhängt. Die Ergebnisse sind nun in Nature Chemistry publiziert. Metallorganische Gerüstverbindungen (engl.: metal-organic framework compounds – MOFs) bestehen…

Während die DNA oft als das “Molekül des Lebens” idealisiert wird, ist sie in der Tat auch ein hochkomplexes Polymer, das für Zukunftsmaterialien eingesetzt werden kann. Nicht nur kann sie Informationen speichern, zu den weiteren faszinierenden Aspekten der DNA gehören ihre geometrischen und topologischen Eigenschaften, wie z. B. Knotenbildung und Supercoiling. Ähnlich wie ein verdrilltes Telefonkabel findet man die DNA oft aufgerollt, wie im Inneren von Bakterien und anderen Zellen oder in Viren sogar verknotet. Nun haben Wissenschaftler*innen der Universitäten…