Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rätsel gelöst: Grazer ForscherInnen entdecken Entstehungs-Mechanismus für neuen Impfstoff

01.02.2016

Eine Impfung, günstig in der Herstellung, einfach in der Verabreichung: Diese Technologie hat Stefan Schild vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz mit seinem Team bereits patentiert.

Zur Immunisierung werden Außenmembranvesikel verwendet, das sind die abgestoßenen Außenhäute bestimmter Bakterien. Wie diese Vesikel entstehen und welche Funktion sie haben, konnte Schild mit seiner ForscherInnengruppe nun erstmals klären.


Stefan Schild, Sandro Roier und Joachim Reidl entschlüsselten die Entstehung von sogenannten Außenmembranvesikeln.

„Das hilft, die Produktion des Impfstoff-Kandidaten zu verbessern, außerdem haben wir eine neue Therapie-Möglichkeit für die Krankheiten entdeckt“, schildert der Biowissenschafter. Die Studie wurde soeben im Journal Nature Communications veröffentlicht.

Eine Impfung ohne Nadel, die sich günstig herstellen und einfach verabreichen lässt, hat Assoz. Prof. Dr. Stefan Schild vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz mit seinem Team bereits patentiert.

Die Technologie basiert auf so genannten Außenmembranvesikel. Das sind die abgestoßenen Außenhäute von ganz bestimmten Bakterien – darunter die Erreger von Cholera sowie von schweren Atemwegserkrankungen. Der Mensch entwickelt dann erfolgreich Antikörper.

Wie diese Außenmembranvesikel entstehen und welche Funktion sie haben, konnte Schild mit einer ForscherInnengruppe aus dem Verbund BioTechMed-Graz sowie KollegInnen aus den USA nun erstmals klären.

„Das hilft uns, die Produktion des Impfstoff-Kandidaten zu verbessern, außerdem haben wir eine neue Therapie-Möglichkeit für die Krankheiten entdeckt“, schildert der Biowissenschafter. Die Studie wurde soeben im international angesehenen Wissenschaftsjournal Nature Communications veröffentlicht.

Eisen als „Schalter“

Alle gram-negativen Bakterien, zu denen auch zahlreiche Krankheitserreger zählen, haben einen so genannten Lipidtransporter, der Fettbestandteile der Außenmembran wieder ins Innere des Mikroorganismus befördert. Als „Schalter“ für dieses System fungiert Eisen. Ist davon nicht ausreichend vorhanden, wird der Transporter gestoppt. In der Folge häufen sich Fette in der Bakterienhülle so stark an, dass diese Ausbuchtungen bekommt.

„Schließlich spaltet sich die Außenhaut kugelförmig ab und befördert auf diesem Weg auch Gifte in den Wirt, die die Krankheit auslösen“, beschreibt Schild.

„Wir beginnen erst zu verstehen, welche Rolle die Außenmembranvesikel genau spielen. Zusammenfassend lässt sich aber feststellen, dass sie für die Bakterien Stoffe ab- und zuführen können“, erklärt der Wissenschafter. Damit wird nun erstmals klar, warum viele bakterielle Erreger krank machende Gifte in diese Kügelchen verpacken. Da die Mikroorganismen im menschlichen Körper niemals ausreichend Eisen bekommen, produzieren sie rasch sehr viele dieser für den Wirt schädlichen Vesikel.

Neue Therapie

Diese Erkenntnis hilft den WissenschafterInnen nun nicht nur, die Menge der Außenmembranvesikel und damit des Impfstoffes zu steuern. Ist die Krankheit bereits ausgebrochen, könnte sie durch einen neuen Therapieansatz auch rasch behandelt werden: „Wenn man in dieses Transportsystem der Mikroorganismen eingreift und die Abspaltung der Vesikel stoppt, könnte man etwa die Aussendung von Toxinen verhindern“, so Schild.

Publikation
„A novel mechanism for the biogenesis of outer membrane vesicles in Gram-negative bacteria“ von Sandro Roier, Franz G. Zingl, Fatih Cakar, Sanel Durakovic, Paul Kohl, Thomas O. Eichmann, Lisa Klug, Bernhard Gadermaier, Katharina Weinzerl, Ruth Prassl, Achim Lass, Günther Daum, Joachim Reidl, Mario F. Feldmann und Stefan Schild in Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms10515

Weitere Informationen:

http://www.nature.com/ncomms/2016/160125/ncomms10515/full/ncomms10515.html

Mag. Gudrun Pichler | Karl-Franzens-Universität Graz
Weitere Informationen:
http://www.uni-graz.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sauerstoffreiche Seen als Quelle für Methan identifiziert
05.12.2019 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Wie sich Blüten an ihre Bestäuber anpassen
05.12.2019 | Universität Wien

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: Bis zu 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

Durch Untersuchungen struktureller Veränderungen während der Synthese von Kathodenmaterialen für zukünftige Hochenergie-Lithium-Ionen-Akkus haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und kooperierender Einrichtungen neue und wesentliche Erkenntnisse über Degradationsmechanismen gewonnen. Diese könnten zur Entwicklung von Akkus mit deutlich erhöhter Kapazität beitragen, die etwa bei Elektrofahrzeugen eine größere Reichweite möglich machen. Über die Ergebnisse berichtet das Team in der Zeitschrift Nature Communications. (DOI 10.1038/s41467-019-13240-z)

Ein Durchbruch der Elektromobilität wird bislang unter anderem durch ungenügende Reichweiten der Fahrzeuge behindert. Helfen könnten Lithium-Ionen-Akkus mit...

Im Focus: Neue Klimadaten dank kompaktem Alexandritlaser

Höhere Atmosphärenschichten werden für Klimaforscher immer interessanter. Bereiche oberhalb von 40 km sind allerdings nur mit Höhenforschungsraketen direkt zugänglich. Ein LIDAR-System (Light Detection and Ranging) mit einem diodengepumpten Alexandritlaser schafft jetzt neue Möglichkeiten. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) und des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT entwickeln ein System, das leicht zu transportieren ist und autark arbeitet. Damit kann in Zukunft ein LIDAR-Netzwerk kontinuierlich und weiträumig Daten aus der Atmosphäre liefern.

Der Klimawandel ist in diesen Tagen ein heißes Thema. Eine wichtige wissenschaftliche Grundlage zum Verständnis der Phänomene sind valide Modelle zur...

Im Focus: Auxetische Membranen - Paradoxes Ersatzgewebe für die Medizin

Ein Material, das dicker wird, wenn man daran zieht, scheint den Gesetzen der Physik zu widersprechen. Der sogenannte auxetische Effekt, der auch in der Natur vorkommt, ist jedoch für eine Vielzahl von Anwendungen interessant. Eine neue, vor kurzem im Fachblatt «Nature Communications» veröffentlichte Studie der Empa zeigt nun, wie sich das erstaunliche Materialverhalten weiter steigern lässt – und sogar für die Behandlung von Verletzungen und Gewebeschäden genutzt werden kann.

Die Natur macht es vor: Ein Kälbchen, das am Euter der Mutterkuh Milch saugt, nutzt eine faszinierende physikalische Eigenschaft der Kuhzitze: Diese besteht...

Im Focus: Meteoritengestein ist "bessere Diät"

Archaeon kann Meteoritengestein aufnehmen – und sich davon ernähren

Das Archaeon Metallosphaera sedula kann außerirdisches Material aufnehmen und verarbeiten. Das zeigt ein internationales Team um Astrobiologin Tetyana...

Im Focus: The coldest reaction

With ultracold chemistry, researchers get a first look at exactly what happens during a chemical reaction

The coldest chemical reaction in the known universe took place in what appears to be a chaotic mess of lasers. The appearance deceives: Deep within that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

Intelligente Transportbehälter als Basis für neue Services der Intralogistik

03.12.2019 | Veranstaltungen

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

Bis zu 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

05.12.2019 | Energie und Elektrotechnik

Schweizer Weltraumteleskop CHEOPS: Raketenstart voraussichtlich am 17. Dezember 2019

05.12.2019 | Physik Astronomie

Höchster deutscher Forschungspreis geht nach Freiburg

05.12.2019 | Förderungen Preise

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