Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einblicke in die Entstehung von Knochentumoren

23.02.2010
Einer seltenen Erkrankung des Skeletts sind Wissenschaftler der Uni Duisburg-Essen (UDE) auf der Spur. Sie verursacht bei den Betroffenen - besonders bei Kindern - oft Bewegungseinschränkungen, Schmerzen und ein verkürztes Wachstum der Knochen.

Dabei entstehen in der Nähe der Gelenke gutartige Knochentumoren, sogenannte kartilaginäre Exostosen oder Osteochondromen. Anhand eines neuen Mausmodells lassen sich diese nun bereits in einem frühen Stadium erforschen.

Das Modell haben Forscher des Zentrums für Medizinische Biotechnologie (ZMB) an der UDE mit Kooperationspartnern vom Huntsman Cancer Institut der Universität Utah in den USA entwickelt. Sein Krankheitsbild ähnelt dem menschlichen Phänotyp stark.

"Mithilfe dieses Mausmodells ist es erstmals möglich, die Entstehung der Tumoren in den frühesten Anfangsstadien zu untersuchen und Einblicke in die molekularen Ursachen zu gewinnen", so Prof. Dr. Andrea Vortkamp von der Abteilung Entwicklungsbiologie des ZMB. "Die neuen Erkenntnisse leisten zudem einen wichtigen Beitrag zu den Kontroversen über den zellulären Ursprung der Erkrankung - dieser wird seit vielen Jahren stark diskutiert", erklärt Vortkamp.

Die ersten Tumoren treten bei kleinen Kindern auf, wachsen unterschiedlich stark und verknöchern häufig. Selten entwickeln sich die gutartigen Geschwülste zu karzinogenen Knorpeltumoren (Chondrosarkome). In den meisten Fällen können sie auf einen genetischen Defekt in einem von zwei Genen, Ext1 oder Ext2, zurückgeführt werden. Die Patienten sind für die Mutation eines dieser Gene heterozygote Träger, das heißt, dass sie im Gegensatz zu gesunden Menschen nur über ein normales Allel und somit nur über die Hälfte der jeweiligen Genaktivität verfügen.

Bereits vor mehr als zehn Jahren haben Wissenschaftler ein erstes Mausmodell etabliert, um die Bildung der Knochentumoren auf molekularer und zellulärer Ebene untersuchen zu können - allerdings vergeblich: Die heterozygoten Ext1-Mäuse zeigen erstaunlicherweise kein dem Menschen vergleichbares Krankheitsbild.

Schon früh haben die Forscher deshalb vermutet, dass die Ausbildung der Tumore im Menschen durch eine zusätzliche Mutation des zweiten Allels verursacht wird (Verlust der Heterozygosität). Um diese Hypothese überprüfen und die Entstehung im Detail erforschen zu können, haben sie bei dieser Studie tief in die Trickkiste der Molekularbiologie gegriffen: Mithilfe eines DNA-Konstrukts, das in das Genom einer Maus eingeschleust wurde, konnten die Wissenschaftler das Ext1-Gen zu verschiedenen Zeitpunkten und in spezifischen Geweben ausschalten. So gab es in vereinzelten Zellen des ansonsten normalen Knorpelgewebes keine Ext1-Genaktivität mehr.

Auf diese Weise gelang es den Wissenschaftlern ein Mausmodell zu etablieren, welches zu 100 Prozent Osteochondrome ausbildet. Gleichzeitig konnten sie zwei lange umstrittene Fragen aufklären: Zum einen wurde gezeigt, welcher Zelltyp die Vorläuferzelle des Tumors bildet, zum anderen wurde die Tumor-auslösende genetische Konstellation festgestellt.

Dies sind wichtige Voraussetzungen, um künftig therapeutische und pharmakologische Strategien entwickeln zu können. Denn bis heute gibt es keine präventiv wirksamen Therapieansätze; die auftretenden Tumoren müssen oft mehrmals im Leben des Patienten operativ entfernt werden.

Ihre Erkenntnisse haben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) veröffentlicht: http://www.pnas.org/content/107/5/2054

Weitere Informationen: Dr. Lydia Didt-Koziel, Tel. 0201/183-3670, zmb@uni-due.de

Katrin Braun | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-due.de
http://www.pnas.org/content/107/5/2054

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Mechanismen der Regulation von Nervenstammzellen
21.02.2019 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Fledermäusen auf der Spur: Miniatur-Sensoren entschlüsseln Mutter-Kind-Beziehung
21.02.2019 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Materialdesign in 3D: vom Molekül bis zur Makrostruktur

Mit additiven Verfahren wie dem 3D-Druck lässt sich nahezu jede beliebige Struktur umsetzen – sogar im Nanobereich. Diese können, je nach verwendeter „Tinte“, die unterschiedlichsten Funktionen erfüllen: von hybriden optischen Chips bis zu Biogerüsten für Zellgewebe. Im gemeinsamen Exzellenzcluster „3D Matter Made to Order” wollen Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Heidelberg die dreidimensionale additive Fertigung auf die nächste Stufe heben: Ziel ist die Entwicklung neuer Technologien, die einen flexiblen, digitalen Druck ermöglichen, der mit Tischgeräten Strukturen von der molekularen bis zur makroskopischen Ebene umsetzen kann.

„Der 3D-Druck bietet gerade im Mikro- und Nanobereich enorme Möglichkeiten. Die Herausforderungen, um diese zu erschließen, sind jedoch ebenso gewaltig“, sagt...

Im Focus: Diamanten, die besten Freunde der Quantenwissenschaft - Quantenzustand in Diamanten gemessen

Mithilfe von Kunstdiamanten gelang einem internationalen Forscherteam ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Hightech-Anwendung von Quantentechnologie: Erstmals konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen den Quantenzustand eines einzelnen Qubits in Diamanten elektrisch zu messen. Ein Qubit gilt als die Grundeinheit der Quanteninformation. Die Ergebnisse der Studie, die von der Universität Ulm koordiniert wurde, erschienen jüngst in der renommierten Fachzeitschrift Science.

Die Quantentechnologie gilt als die Technologie der Zukunft. Die wesentlichen Bausteine für Quantengeräte sind Qubits, die viel mehr Informationen verarbeiten...

Im Focus: Wasser ist homogener als gedacht

Um die bekannten Anomalien in Wasser zu erklären, gehen manche Forscher davon aus, dass Wasser auch bei Umgebungsbedingungen aus einer Mischung von zwei Phasen besteht. Neue röntgenspektroskopische Analysen an BESSY II, der ESRF und der Swiss Light Source zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Bei Raumtemperatur und normalem Druck bilden die Wassermoleküle ein fluktuierendes Netz mit durchschnittlich je 1,74 ± 2.1% Donator- und Akzeptor-Wasserstoffbrückenbindungen pro Molekül, die eine tetrahedrische Koordination zwischen nächsten Nachbarn ermöglichen.

Wasser ist das „Element“ des Lebens, die meisten biologischen Prozesse sind auf Wasser angewiesen. Dennoch gibt Wasser noch immer Rätsel auf. So dehnt es sich...

Im Focus: Licht von der Rolle – hybride OLED ermöglicht innovative funktionale Lichtoberflächen

Bislang wurden OLEDS ausschließlich als neue Beleuchtungstechnologie für den Einsatz in Leuchten und Lampen verwendet. Dabei bietet die organische Technologie viel mehr: Als Lichtoberfläche, die sich mit den unterschiedlichsten Materialien kombinieren lässt, kann sie Funktionalität und Design unzähliger Produkte verändern und revolutionieren. Beispielhaft für die vielen Anwendungsmöglichkeiten präsentiert das Fraunhofer FEP gemeinsam mit der EMDE development of light GmbH im Rahmen des EU-Projektes PI-SCALE auf der Münchner LOPEC (19. bis 21. März 2019), erstmals in Textildesign integrierte hybride OLEDs.

Als Anbieter von Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der organischen Elektronik setzt sich das Fraunhofer FEP schon lange mit der...

Im Focus: Light from a roll – hybrid OLED creates innovative and functional luminous surfaces

Up to now, OLEDs have been used exclusively as a novel lighting technology for use in luminaires and lamps. However, flexible organic technology can offer much more: as an active lighting surface, it can be combined with a wide variety of materials, not just to modify but to revolutionize the functionality and design of countless existing products. To exemplify this, the Fraunhofer FEP together with the company EMDE development of light GmbH will be presenting hybrid flexible OLEDs integrated into textile designs within the EU-funded project PI-SCALE for the first time at LOPEC (March 19-21, 2019 in Munich, Germany) as examples of some of the many possible applications.

The Fraunhofer FEP, a provider of research and development services in the field of organic electronics, has long been involved in the development of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Unendliche Weiten: Geophysiker nehmen den Weltraum ins Visier

21.02.2019 | Veranstaltungen

Tagung rund um zuverlässige Verbindungen

20.02.2019 | Veranstaltungen

LastMileLogistics Conference in Frankfurt befasst sich mit Lieferkonzepten für Ballungsräume

19.02.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Materialdesign in 3D: vom Molekül bis zur Makrostruktur

21.02.2019 | Verfahrenstechnologie

Neue Mechanismen der Regulation von Nervenstammzellen

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Fledermäusen auf der Spur: Miniatur-Sensoren entschlüsseln Mutter-Kind-Beziehung

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics