Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Proteomik - Münchner Forscher entschlüsseln die Geheimnisse der Eiweiße

27.02.2018

Der Pathologe Wilko Weichert und der Chemiker Bernhard Küster, beide TUM, erforschen die Grundbausteine des Lebens mit Hilfe der Massenspektrometrie. Ihre Ergebnisse sollen zukünftig die diagnostische Zuordnungen von Krankheiten sowie die präzise Vorhersage von Krankheitsverläufen unterstützen und so den Therapieerfolg bspw. bei Krebserkrankungen entscheidend verbessern.

Eiweiße sind die Grundbausteine des Lebens von Menschen. Rund 20.000 dieser Moleküle existieren im komplexen menschlichen System. Aufbau, Reparatur und Teilung von Zellen sowie die Bildung von Hormonen gehören unter anderen zu ihren vielfältigen Aufgaben. Sie transportieren Stoffe wie Sauerstoff oder Fette durch den Körper, wehren Krankheitserreger ab und sind bei nahezu allen weiteren Steuerungsprozessen im Körper ebenfalls zentral beteiligt.


Proteomik – auf der Spur der Geheimnisse der Proteine, den Grundbausteinen des Lebens.

Küster

Die meisten Krankheiten werden letztlich durch falsch zusammengebaute oder fehlgesteuerte Proteine verursacht. Deshalb stehen bei der Entwicklung neuer Medikamente auch Proteine im Fokus der Forschung. „Proteomik“ ist die Disziplin, die den Geheimnissen der Eiweiße mit biochemischen und molekularbiologischen Methoden auf die Spur kommen möchte.

Neue Größenordnungen in der Analyse

„Eigentlich ist Proteomik etwas, das die Pathologie schon in den letzten 40 Jahren in der Diagnostik eingesetzt hat“, erklärt Prof. Dr. Wilko Weichert, Direktor des Instituts für Allgemeine Pathologie und Pathologische Anatomie der Technischen Universität München.

„Die gesamte Immunhistologie, eine der Säulen unserer Diagnostik, ist eine Methode, mit der Proteine und Gewebestrukturen mit Hilfe von farblich markierten Antikörpern sichtbar gemacht werden. Der noch relativ junge Begriff ‚Proteomik‘ zielt jedoch im Wesentlichen auf eine neue Größenordnung ab, mit der das breite Spektrum der Eiweiße mit Hilfe von Verfahren der Massenspektrometrie parallel analysiert wird.“

Grundsätzliches Ziel der medizinischen Forschung ist es, für Patienten individuelle Therapien zu entwickeln und auch die Wirksamkeit neuer Medikamente mithilfe sogenannter Biomarker vorhersagen zu können. Hierbei spielt die Proteomik zukünftig eine zentrale Rolle. „Um unsere Fragen zu beantworten, brauchen wir neue Verfahren, mit denen Tausende von Proteinen parallel analysiert werden können“, so Prof. Weichert.

„Wir verfolgen dabei zurzeit zwei vordringliche Ziele. Zum einen wollen wir feststellen, wie hoch bei einem Patienten bestimmte Proteine exprimiert sind, um vorherzusagen, ob die vorliegende Krankheit auf einen vorhandenen Wirkstoff reagiert. Wir wollen also prädiktive Aussagen über einen Krankheitsverlauf machen. Speziell bei der bildgebenden Massenspektrometrie möchten wir zudem durch die Erhebung von Proteinmustern Informationen erhalten, die uns Aufschluss über die exakte Zuordnung einer Erkrankung, zum Beispiel Krebs, geben.“

Interdisziplinäre Forschung

Die Entwicklung der Hochdurchsatz-Sequenzierung, also einer leistungsfähigen Methodik zur qualitativen und quantitativen Analyse der menschlichen DNA und RNA, schreitet rasant voran. Dadurch haben sich in den letzten Jahren vielversprechende neue Möglichkeiten ergeben, diese Technologie und ihre Ergebnisse auch für die klinische Routine zu nutzen. Aktuelle Forschungsprojekte zielen nun darauf ab, auch die Proteomik für die Diagnostik in gleicher Weise nutzbar zu machen.

Prof. Dr. Bernhard Küster vom Lehrstuhl für Proteomik und Bioanalytik der Technischen Universität München (TUM) ist Experte auf dem Gebiet der chemischen und funktionellen Proteom-Analyse. „Wir erforschen, in welcher Wechselwirkung Proteine miteinander agieren und welche molekularen Mechanismen zum Beispiel bei Krebserkrankungen eine Rolle spielen“, erklärt der Chemiker.

„Wir entwickeln neue Methoden zur Hochdurchsatz-Analyse von Proteinen und identifizieren – zusammen mit unseren Partnern in der Pathologie und in der Klinik – Biomarker für zielgerichtete Therapien. Wir decken auch Mechanismen auf, warum etwa einzelne Krebserkrankungen Resistenzen gegen bestimmte Wirkstoffe bilden. Je mehr wir über die molekularen Eigenschaften von Krebs wissen und Wichtiges von Unwichtigem unterscheiden können, desto besser können wir individuelle Therapien entwickeln.“

Aufgabe der Pathologen ist es dann, gemeinsam mit den grundlagenwissenschaftlich arbeitenden Teams wie dem von Prof. Küster die wissenschaftlichen Ergebnisse in die Praxis zu bringen. Prof. Weichert: „Uns geht es darum, die neu entwickelten Technologien zu harmonisieren und eine Brücke aus den Forschungslaboren in die Praxis zu schlagen. Hierfür brauchen wir erfahrene Pathologen und Kliniker, die gleichzeitig auch Expertise in der Proteomik mitbringen.“

Beide Experten sind sich über die Perspektiven der noch jungen Hochdurchsatz-Analytik von Proteinen einig: „Wenn wir das Protein-Spektrum einer Zelle kennen, wissen wir ganz sicher mehr über ihre Funktionsweise, als wenn wir allein die Gene im Blick haben. Wenn wir zukünftig zusätzlich zum Genom massenspektrometrisch auch das Proteom zum Beispiel in erkranktem Gewebe analysieren können, wird das einen Quantensprung in der Diagnostik und Therapie bedeuten. Erste Anwendungen sind schon in wenigen Jahren realistisch möglich.“

Dipl.-Pol. Jörg Maas | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.pathologie-dgp.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt
25.05.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Nanopartikel aus Kläranlagen - vorläufige Entwarnung
02.05.2018 | Universität Siegen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Im Focus: Magnetic vortices: Two independent magnetic skyrmion phases discovered in a single material

For the first time a team of researchers have discovered two different phases of magnetic skyrmions in a single material. Physicists of the Technical Universities of Munich and Dresden and the University of Cologne can now better study and understand the properties of these magnetic structures, which are important for both basic research and applications.

Whirlpools are an everyday experience in a bath tub: When the water is drained a circular vortex is formed. Typically, such whirls are rather stable. Similar...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

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

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation

13.07.2018 | Informationstechnologie

Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung

13.07.2018 | Materialwissenschaften

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