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 Sich vermehren oder sich nicht vermehren
22.03.2019 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt
22.03.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

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

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

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