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MELDUNG/076: Nachrichten aus Forschung und Lehre vom 10.03.10 (idw)


Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilungen


→  Den Muskelmotor wieder in Gang bringen
→  Forscherteam entwickelt neue Methode zum Nachweis von Proteinen
→  Neuer Tumormarker entdeckt - Preis für Martin Fassnacht
→  Software entschlüsselt Bilder biomolekularer Vorgänge

Raute

Universitätsklinikum Heidelberg - 09.03.2010

Den Muskelmotor wieder in Gang bringen

- Therapie einer seltenen Muskelerkrankung verbessert
- Heidelberger Radiologe erhält Eva Luise Köhler Forschungspreis

Privatdozent Dr. Marc-André Weber, Oberarzt an der Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums Heidelberg, hat am 1. März 2010 zusammen mit Privatdozentin Dr. Karin Jurkat-Rott, Universitätsklinikum Ulm, den Eva Luise Köhler Forschungspreis für seltene Erkrankungen erhalten. Der mit 50.000 Euro dotierte Preis wurde in Berlin von Frau Köhler in Anwesenheit des Bundespräsidenten, des Bundesgesundheitsministers und der spanischen Kronprinzessin Letizia von Asturien übergeben. Damit wurde ein neuer Behandlungsansatz einer seltenen Muskelerkrankung mit periodischen Lähmungserscheinungen ausgezeichnet, bei dem Patienten verschiedene, bereits für andere Erkrankungen zugelassene Medikamente erhalten und deren Wirksamkeit auf die Ionenverteilung im Muskel untersucht wird.

Die Muskelerkrankung "hypokaliämische periodische Paralyse" (HypoPP) gehört zu einer der über 6.000 seltenen Erkrankungen; von 100.000 Menschen ist einer von der Erbkrankheit betroffen. Die Erkrankten leiden episodenweise an Muskellähmungsattacken, die typischerweise morgens auftreten, wenn am Abend zuvor üppig gegessen wurde. Die Patienten können dann Arme und Beine nicht bewegen und nicht aufstehen. Im günstigen Fall dauert dieser Zustand ein paar Minuten oder Stunden. Mit zunehmendem Alter kann sich aber eine Dauerschwäche entwickeln, so dass die Betroffenen auf den Rollstuhl angewiesen sind.

Neue MRT-Bildgebungstechnik entwickelt

"Als es um die Stellensuche nach dem Studium ging, hörte ich auf einem Absolventenkongress einen Vortrag über den "Arzt in der Forschung". Das Thema begeisterte mich, so dass ich den Vortragenden im Anschluss ansprach. So kam ich zum Deutschen Krebsforschungszentrum", erzählt Weber. Dort war er Mitglied einer Arbeitsgruppe, die eine neue Bildgebungstechnik mit dem Kernspintomographen (MRT) entwickelt hat. Diese Technik setzte er zur Untersuchung bei Muskelerkrankungen ein. Im klinischen Abschnitt seiner Facharztweiterbildung zum Radiologen war er in der Muskelsprechstunde der Neurologischen Universitätsklinik Heidelberg tätig. Für seine Forschungsarbeiten wurden ihm zahlreiche Preise verliehen, unter anderem der Felix-Jerusalem-Preis 2006 für seine Untersuchungen der 23Natrium-Magnetresonanztomographie bei muskulären Kanalerkrankungen. Bereits seit 2001 arbeiten Weber und die Ulmer Medizinerin PD Dr. Karin Jurkat-Rott erfolgreich zusammen, die ersten Patienten für das aktuelle Projekt untersuchten sie 2004.

Alte Medikamente für neue Therapien

Seltene Erkrankungen zu behandeln ist besonders schwierig, da es zwar Medikamente gibt, die helfen könnten, diese aber aufgrund der aufwändigen Zulassungsverfahren für spezielle Indikationen nicht zugelassen sind. Weber und Jurkat-Rott haben im vergangenen Jahr entdeckt, dass eine Ausschwemmung von Wasser und Natrium aus den Muskelzellen mit dem ursprünglich für die Behandlung des erhöhten Augeninnendrucks (Glaukom) verwendeten Acetazolamid bei HypoPP-Patienten die Muskelkraft wiederherstellt. Durch diese Therapie konnten sie erreichen, dass zwei junge Frauen, die bereits im Rollstuhl saßen, heute wieder gehen können.

In ihrem Projekt möchten die Wissenschaftler weitere Arzneimittel, möglichst mit weniger Nebenwirkungen, testen, um langfristig die Muskeldegeneration der betroffenen Patienten zu verhindern. Mit dem Preisgeld wollen sie eine 35Chlor-Spule für einen 7-Tesla Ultra-Hochfeld Kernspintomographen finanzieren, die individuell für die Bedürfnisse dieser Arbeit angefertigt werden muss. Sie ermöglicht den Forschern in Kooperation mit der Abteilung Medizinische Physik in der Radiologie am Deutschen Krebsforschungszentrum noch präzisere Messungen der Ionenverteilung im Muskel, die bei der Muskelerregung eine ausschlaggebende Rolle spielt.

Mehr Kalium für den Muskelmotor

"Stellen Sie sich den kranken Muskel als Batterie vor, die ausläuft und damit entlädt, so dass sie den Muskelmotor nicht mehr antreiben kann. Die Folge ist eine zur Immobilität führende Lähmung. Und genau das passiert bei der hypokaliämischen periodischen Paralyse", erklärt Weber. Ein normaler Kaliumspiegel wirkt dem Auslaufen der "Muskelzellbatterie" entgegen, was erklärt, dass zumindest junge Patienten bei normalem Kaliumspiegel auch eine normale Kraft haben. Es gibt bereits zugelassene Medikamente, die das Kalium bei Patienten mit HypoPP zusätzlich anheben und somit einen positiven Doppeleffekt ausüben könnten. "Mit der neuen 35Chlor-Spule erhoffen wir uns in Verbindung mit Muskeluntersuchungen mit 23Natrium- und 1H-Spulen, den Erfolg von Heilversuchen mit verschiedenen Diuretika schon nach kürzester Therapiedauer ermitteln zu können", so Weber.

Eva Luise Köhler Forschungspreis für seltene Erkrankungen

Die Eva Luise und Horst Köhler Stiftung vergibt seit 2008 den mit 50.000 Euro dotierten Forschungspreis für seltene Erkrankungen in Kooperation mit der Allianz Chronischer Seltener Erkrankungen (ACHSE), einem Netzwerk von etwa 90 Selbsthilfeorganisationen. Das Preisgeld dient dazu, Forschungsvorhaben zu seltenen Erkrankungen in Deutschland anzustoßen und voranzutreiben, um Diagnostik, Prävention, Medikation und Therapien für betroffene Patienten zu verbessern. Auch die spanische Kronprinzessin setzt sich für Menschen mit seltenen Erkrankungen ein, weshalb sie dieses Jahr an der Preisverleihung teilgenommen hat. Die Stiftung wählte das Forschungsvorhaben von Dr. Marc-André Weber und Dr. Karin Jurkat-Rott unter 60 weiteren Bewerbern aus.

Weitere Informationen
über die Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums Heidelberg:
www.klinikum.uni-heidelberg.de/Diagnostische-und-Interventionelle-Radiologie.574.0.html

Literatur:
K(+)-dependent paradoxical membrane depolarization and Na+ overload, major and reversible contributors to weakness by ion channel leaks.
K Jurkat-Rott, MA Weber, M Fauler, X-H Guo, BD Holzherr, A Paczulla, N Nordsborg, W Joechle, F Lehmann-Horn.
Proc Natl Acad Sci U S A, 2009, 106(10): 4036-41

Ansprechpartner:
PD Dr. Marc-André Weber, M.Sc.
Sektionsleiter Muskuloskelettale Radiologie
Diagnostische und Interventionelle Radiologie
Universitätsklinikum Heidelberg
c/o Stiftung Orthopädische Universitätsklinik
Schlierbacher Landstr. 200a, 69118 Heidelberg
E-Mail: MarcAndre.Weber@med.uni-heidelberg.de

Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg
Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang

Das Universitätsklinikum Heidelberg ist eines der größten und renommiertesten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät der Universität Heidelberg zählt zu den international bedeutsamen biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung neuer Therapien und ihre rasche Umsetzung für den Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 7.600 Mitarbeiter und sind aktiv in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 40 Kliniken und Fachabteilungen mit ca. 2.000 Betten werden jährlich rund 550.000 Patienten ambulant und stationär behandelt. Derzeit studieren ca. 3.400 angehende Ärzte in Heidelberg; das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland.
www.klinikum.uni-heidelberg.de

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution665

Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg, Dr. Annette Tuffs, 09.03.2010

Raute

Westfälische Wilhelms-Universität Münster - 09.03.2010

Forscherteam entwickelt neue Methode zum Nachweis von Proteinen

Wissenschaftlern der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) und des "Karlsruher Institute of Technology" (KIT) ist es gelungen, mithilfe optischer Gitter, deren Gitterlinien jeweils aus einer Vielzahl übereinandergeschichteter Lipid-Lagen bestehen, Proteine optisch nachzuweisen. Diese besonders kostengünstige Methode ermöglicht die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Lipiden und Proteinen ohne die sonst übliche Farbstoffmarkierung. Die Forscher um Harald Fuchs, Professor am Physikalischen Institut der WWU und Leiter des münsterschen Zentrums für Nanotechnologie (CeNTech), haben die Ergebnisse ihrer Arbeiten in "Nature Nanotechnology" veröffentlicht.

Optische Gitter bestehen aus Linien in der Größenordnung der Lichtwellenlänge. Sie beugen das Licht, wobei die Beugungserscheinungen je nach Höhe und Breite der Strukturen unterschiedlich ausfallen. Lipide sind strukturelle und funktionelle Komponenten von biologischen Membranen. "Als Gittermaterial besitzen Lipide eine Reihe von Vorteilen", erklärt Dr. Steven Lenhert, der dem münsterschen Team angehörte und inzwischen als "Assistant Professor" an der "Florida State University" tätig ist. "Die Lipide sind biokompatibel, also verträglich mit lebenden Zellen und Organismen. Sie eignen sich ideal für Biosensoren und Modellmembransysteme." Da sie in Wasser flüssig und zugleich stabil sind, können sie ihre Form dynamisch ändern - eine wichtige Eigenschaft im Hinblick auf das Funktionsprinzip der neuartigen optischen Gitter: Die zu untersuchenden Moleküle befinden sich in wässriger Lösung. Sie docken an bestimmte "Gegenmoleküle" in dem Gitter an. Dadurch verändern sich die Struktur des Gitters und damit seine optischen Eigenschaften je nach Art der angedockten Moleküle auf charakteristische Weise. So können Wissenschaftler von der Veränderung der optischen Eigenschaften auf die untersuchten Moleküle schließen.

Zur Fertigung der Gitter setzen die Forscher die sogenannte Dip-Pen-Nanolithographie (DPN) ein, eine "Direktschreibmethode" zur Erzeugung von Nanostrukturen, die aus der Raster-Kraftmikroskopie stammt. Der englischsprachige Begriff "Dip-Pen" spielt auf das Eintauchen eines Federkiels in ein Fässchen Tinte an. "Unsere Tinte ist jedoch kein Farbstoff, sondern besteht in diesem Fall aus Lipidmolekülen, mit denen wir optische Gitter 'schreiben'", erklärt Harald Fuchs. DPN bietet die erforderliche Auflösung, um die feinen Gitterlinien zu "schreiben", und sie ermöglicht es, die Stärke der übereinandergeschichteten Lipid-Lagen zu steuern. "Man kann gleichzeitig mit bis zu 55.000 Spitzen schreiben, sodass innerhalb von nur einer Minute eine Fläche von zwei Quadratzentimetern mit nahezu beliebigen Nanostrukturen geschrieben werden kann. Wenn man unterschiedliche molekulare Tinten auf die verschiedenen Spitzen aufbringt, lässt sich auch die chemische Zusammensetzung der einzelnen Gitterstruktursensoren gezielt variieren. Auf diese Weise lassen sich sogar mehrere Stoffe gleichzeitig detektieren", erklärt Harald Fuchs.

Die neuartigen optischen Gitter aus Biomaterialien ermöglichen neben der Untersuchung von Lipid-Protein-Wechselwirkungen auch das Studium der Funktion von Liposomen. Diese winzigen, von einer Lipidschicht umschlossenen Hohlkugeln kommen in Zellen vor und werden auch in der Kosmetikindustrie eingesetzt, um wasserlösliche Wirkstoffe in die Haut einzuschleusen. Denkbar ist darüber hinaus, die neuartigen optischen Gitter für diagnostische Anwendungen in der Medizin weiterzuentwickeln.

Literatur:
Steven Lenhert et al.:
Lipid multilayer gratings
Nature Nanotechnology
Published online 28 February 2010
doi:10.1038/nnano.2010.17

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:
http://idw-online.de/pages/de/image111068
Optische Gitter aus Biomembranlipiden lassen sich als neuartige Biosensoren einsetzen.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution72

Quelle: Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Dr. Christina Heimken, 09.03.2010

Raute

Julius-Maximilians-Universität Würzburg - 09.03.2010

Neuer Tumormarker entdeckt

Preis für Martin Fassnacht

Nicht selten ist die Diagnose eines Karzinoms in der Nebenniere falsch. Allerdings haben Würzburger Mediziner vor Kurzem eine Methode gefunden, die diese Diagnosen in Zukunft deutlich sicherer machen kann. Der Privatdozent Dr. Martin Fassnacht ist dafür von der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie ausgezeichnet worden.

Wenn Mediziner den Verdacht haben, ihr Patient könnte an einem Krebsgeschwulst in der Nebenniere erkrankt sein, wird der Patient in der Regel operiert und die Gewebeprobe in die Pathologie geschickt. Die genaue Untersuchung dort sollte eigentlich eine exakte Diagnose liefern.

"Sollte" muss es heißen, weil: "Aktuelle Untersuchungen unserer Würzburger endokrinologischen Arbeitsgruppe zeigen, dass die histo-pathologische Diagnose 'Nebennierenkarzinom' in zehn bis 15 Prozent der Fälle falsch ist", sagt Dr. Martin Fassnacht, Oberarzt in der Endokrinologie der Medizinischen Klinik I.

Die Folge dieser Fehldiagnosen hat für die betroffenen Patienten unangenehme Konsequenzen: "Sie erhalten eine nebenwirkungsreiche, aber wirkungslose Therapie", sagt Fassnacht.

Schwierige Diagnose

Gründe für diese häufigen Fehldiagnosen gibt es einige: Zum einen ist dieser bösartige Tumor sehr selten: Pro Jahr erkranken nur etwa 60 bis 100 Menschen in Deutschland daran. "Zum anderem fehlte es bislang an einem guten Marker zur Abgrenzung zu anderen Tumoren im Bereich der Nebenniere", so Fassnacht. Besonders schwierig sei auch die Abgrenzung von Metastasen in der Nebenniere, die von anderen Tumoren im Körper ausgehen.

Mittlerweile liegt möglicherweise eine Lösung für das Problem vor: Die Würzburger Arbeitsgruppe von Professor Bruno Allolio und Dr. Martin Fassnacht, die seit Jahren zu den weltweit führenden Nebennierenkarzinom-Forschergruppen gehört, hat einen Marker gefunden, der die Diagnostik erheblich verbessern wird: den so genannten Steroidogenic Factor 1 (SF-1).

In einer von der Deutschen Krebshilfe unterstützen Untersuchungen konnten die Würzburger Forscher zeigen, dass SF-1 in 98 Prozent aller Nebennierenkarzinome nachweisbar war, nicht aber in anderen untersuchten Tumorgewebe. Zusätzlich fand die Gruppe von Martin Fassnacht, dass SF-1 einen wichtigen Prognosefaktor für die Nebennierenkarzinome darstellt.

Wenn dieser Marker in der Routinediagnostik von Nebennierentumoren eingesetzt wird, lassen sich nach Überzeugung von Martin Fassnacht die Anzahl der Fehldiagnosen in Zukunft deutlich reduzieren und die klinische Versorgung von Patienten mit Nebennierentumoren verbessern.

Der Schöller-Junkmann-Preis

Martin Fassnacht ist für diese Arbeit aktuell auf der 53. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie in Leipzig mit dem 2traditionsreichsten Preis der Gesellschaft, dem Schöller-Junkmann-Preis, ausgezeichnet worden. Der Preis ist mit 5000 Euro dotiert.

Kontakt:
PD Dr. Martin Fassnacht
E-Mail: Fassnacht_M@medizin.uni-wuerzburg.de

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution99

Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Robert Emmerich, 09.03.2010

Raute

Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT - 09.03.2010

Software entschlüsselt Bilder biomolekularer Vorgänge

Seit Robert Hooke vor 350 Jahren die ersten Zellen entdeckte, ist das Mikroskop aus den Lebenswissenschaften nicht mehr wegzudenken. Heute kann man sogar einzelne Moleküle der Erbsubstanz DNA auf bestimmte Muster analysieren. Mit Hilfe komplexer Erkennungssoftware und geeigneter automatisierter Instrumente beginnt im 21. Jahrhundert erneut eine Revolution der medizinischen Diagnostik. Fraunhofer FIT präsentiert auf dem 2. B-IT Wirtschaftsforum in Bonn am 10. März 2010 aktuelle Anwendungen für und mit Pharma- und Diagnostikunternehmen auf diesem Gebiet.

Beispielsweise kann die Firma GenomicVision aus Paris DNA-Sequenzabweichungen sichtbar machen und für die Diagnostik genetischer Variationen nutzen, wie Firmenchef Aaron Bensimon auf dem Forum des Bonn-Aachen International Center for Information Technology (B-IT) berichtet. GenomicVision kooperiert mit Fraunhofer FIT im Bereich der Software und Geräteentwicklung.

Auch die Grundbausteine der Zellen, die Proteine, können heute detailliert verfolgt werden. Eigens hierfür hat Fraunhofer FIT zusammen mit der Universitätsklinik Düsseldorf (Prof. Dr. D. Häussinger) das TopoScan entwickelt, ein automatisiertes Hochleistungsmikroskop, mit dem u.a. das komplexe Zusammenspiel von Proteinen zwischen Zellen im Lebergewebe diagnostisch nutzbar gemacht werden soll. Im Bereich der Tumordiagnostik entstehen durch die automatisierte Mikroskopie neue Möglichkeiten, Tumorarten feiner zu entscheiden und damit die Therapie besser zu steuern. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts ExPrimage werden hier neuartige Bildanalysemethoden entwickelt, die umfassendere Informationen auswerten als bisher möglich.

"Ob in der Umweltdiagnostik, etwa bei der Überwachung von Pollenkonzentrationen in der Luft, oder in der medizinischen Diagnostik, wie in der Onkologie, nutzen automatisierte softwaregesteuerte Instrumente heute mehr Informationen, als der Mensch verarbeiten kann." sagt Thomas Berlage, Professor für Life Science Informatik und Forschungsbereichsleiter am Fraunhofer FIT. "Mit einer zielgerichteten interdisziplinären Forschung und exzellenten Hochschulabsolventen wollen wir diesen zukunftsorientierten Wirtschaftsbereich in der Region weiter stärken."

Das Bonn-Aachen International Center for Information Technology (B-IT) ist eine gemeinsame Studieneinrichtung der Universität Bonn, der Fraunhofer-Gesellschaft, der RWTH Aachen und der Hochschule Bonn Rhein-Sieg. In den Räumen der ehemaligen Landesvertretung von Nordrhein-Westfalen am Bonner Rheinufer lernen rund 150 Studierende aus der ganzen Welt in den Master-Programmen Life Science Informatics, Media Informatics und Autonomous Systems.

Kontakt:
Alex Deeg
pr@fit.fraunhofer.de

Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.fit.fraunhofer.de
http://http://www.b-it-center.de

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution673

Quelle: Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT, Alex Deeg, 09.03.2010

Raute

Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 12. März 2010