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MELDUNG/102: Nachrichten aus Forschung und Lehre vom 16.04.10 (idw)


Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilungen


→  Beitrag zur internationalen Krebsbekämpfung
→  Hochschulen und Uniklinika
      Land NRW investiert mehr als doppelt so viel in Bau und Modernisierung wie 2005
→  Krebsgen mit neuer Funktion
→  Nervenzellen wachsen in Reih' und Glied

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Deutsche Krebshilfe e. V. - Bonn, 15. April 2010

Beitrag zur internationalen Krebsbekämpfung

Projektziele in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht

Bonn (db) - In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature* berichtet ein 200-köpfiges Autorenteam über die Ziele und Rahmenbedingungen des "International Cancer Genome Consortium" (ICGC). Den deutschen Anteil am weltweit größten Forschungsprojekt zur Klärung der molekularen Ursachen von Krebserkrankungen finanzieren das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und die Deutsche Krebshilfe e.V. gemeinsam mit rund 15 Millionen Euro.

Das "International Cancer Genome Consortium" (ICGC) ist ein biomedizinisches Großprojekt, zu dem sich führende Krebsforscher weltweit zusammengeschlossen haben. Ziel ist es, die genetischen Veränderungen in den wichtigsten Tumorformen zu analysieren, um neue und verbesserte Ansätze zur Prävention, Diagnose und Therapie zu finden. In der aktuellen Ausgabe von Nature* stellen die Wissenschaftler die geplanten Arbeiten vor. Schwerpunkt des Artikels sind die einzelnen Projektschritte sowie die ethischen Rahmenbedingungen, das Studiendesign und die formalen Vorgaben für alle beteiligten Forschergruppen. Insgesamt soll die Erbinformation von mehr als 25.000 Tumoren analysiert werden. Darüber hinaus wird thematisiert, wie die Ergebnisse den Krebsforschern weltweit schnell und zuverlässig in Form einer Datenbank zur Verfügung gestellt werden können.

Jede Krebserkrankung ist auf genetische Veränderungen zurückzuführen, die eine normale Körperzelle zur Krebszelle werden lassen. Bekannt ist, dass diese Genveränderungen je nach Tumorart stark variieren. Nur durch eine umfassende Analyse der genetischen Ausstattung einer bösartig veränderten Zelle können die komplexen Vorgänge der molekularen Krebsentstehung verstanden werden. Das BMBF und die Deutsche Krebshilfe ermöglichen gemeinsam, dass sich ein deutsches Forschungskonsortiums am "International Cancer Genome Consortium" beteiligen kann. Beide Partner stellen zusammen rund 15 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren zur Verfügung. Die Mittel der beiden deutschen Förderer fließen in einen Forschungsverbund zum Thema Hirntumoren bei Kindern. Diese Krebserkrankungen haben bei Kindern die höchste Sterblichkeitsrate. "Ziel ist es, die Erbinformation in den Tumorzellen von je 300 Patienten mit so genannten Medulloblastomen und Astrozytomen vollständig zu entschlüsseln", so Professor Dr. Peter Lichter vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Lichter ist Sprecher des deutschen Verbundes. Die Ergebnisse sollen ein besseres Verständnis der biologischen und medizinischen Eigenschaften von kindlichen Hirntumoren ermöglichen, um neue und gezielte Therapien zu entwickeln.

Mit der Finanzierung des Projekts ergänzt das BMBF seine im Rahmen des Programms der medizinischen Genomforschung (Nationales Genomforschungsnetz, NGFN) laufenden Aktivitäten und baut diese international aus. Die Deutsche Krebshilfe fördert seit 35 Jahren wissenschaftliche Forschungsaktivitäten zum Thema Krebs. "Als private Organisation hatte die Deutsche Krebshilfe schon immer das Ziel, gemeinsam mit öffentlichen Trägern grundlegende und umfangreiche Projekte zu verwirklichen und somit Synergien zu schaffen. Das Gemeinschaftsprojekt ist ein hervorragendes, zukunftsweisendes Beispiel einer solchen Partnerschaft", betont Gerd Nettekoven, Hauptgeschäftsführer der Deutschen Krebshilfe.

Das deutsche Verbundprojekt ist am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg, am European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg, an den Universitäten Heidelberg und Düsseldorf sowie am Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin angesiedelt. "Die Wissenschaftler und Ärzte binden die Ergebnisse der Forschungsaktivitäten im Rahmen des ICGC in laufende klinische Studien ein, damit Krebs-Patienten möglichst rasch davon profitieren können", sagt Nettekoven.

*) The International Genome Consortium (Hudson et al.):
International network of cancer genome projects.
Nature Vol 464, published online 15. April 2010
doi: 10.1038/nature08987

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution500

Quelle: Deutsche Krebshilfe e. V., Dr. med. Eva M. Kalbheim, 15.04.2010

Raute

Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie NRW - 15.04.2010

Hochschulen und Uniklinika
Land NRW investiert mehr als doppelt so viel in Bau und Modernisierung wie 2005

Heute Baubeginn für neues Bettenhaus am Universitätsklinikum Essen

Die jährlichen Bau-Investitionen des Landes Nordrhein-Westfalen an Hochschulen und Uniklinika haben sich seit 2005 mehr als verdoppelt. "Gute Lehre und Wissenschaft brauchen nicht nur dichte Dächer, sie brauchen modernste Lern- und Forschungsbedingungen. Und natürlich müssen auch unsere Uniklinika die räumlichen Voraussetzungen haben für modernste Patientenversorgung und Spitzenforschung", sagte Innovationsminister Prof. Andreas Pinkwart am heutigen Donnerstag in Essen anlässlich des Baubeginns für das neue Bettenhaus des Westdeutschen Tumorzentrums am Universitätsklinikum.

Stellte das Land 2005 noch 412 Millionen Euro für Baumaßnahmen an Hochschulen und Uniklinika zur Verfügung, sind es in den Jahren 2010 bis 2015 durchschnittlich 887 Millionen Euro. "Dieser Kraftakt ist auch dringend notwendig, denn wir sind immer noch dabei, die jahrelangen Versäumnisse aus den 90-er Jahren aufzuholen", sagte Pinkwart. In den Jahren 2006 bis 2009 hatten die jährlichen Investitionen in Hochschul- und Klinikbauten immerhin bereits 661 Millionen Euro betragen.

Das neue Bettenhaus in Essen kostet 33,8 Millionen Euro und ist die größte Einzelmaßnahme, die im Bereich Wissenschaft und Forschung in Nordrhein-Westfalen aus Mitteln des Konjunkturpakets II finanziert wird. Genutzt werden wird es von der Klinik für Hämatologie (Bluterkrankungen) und der Innere Klinik (Tumorforschung). Durch den Neubau werden Unterbringung und Versorgungsmöglichkeiten der meist schwerkranken und intensiv betreuungsbedürftigen Patienten deutlich verbessert. Das vierstöckige Gebäude soll im Herbst 2011 fertig gestellt sein und auf einer Nutzfläche von über 5000 Quadratmetern vier Pflegestationen beherbergen, davon eine zur Behandlung schwer kranker Krebspatienten. "Der Neubau wird dazu beitragen, die Patientenversorgung noch besser zu machen", sagte Minister Pinkwart beim Spatenstich.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution463

Quelle: Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie NRW, André Zimmermann, 15.04.2010

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Philipps-Universität Marburg - 15.04.2010

Krebsgen mit neuer Funktion

Wissenschaftler aus Marburg, Jena, Heidelberg und Berlin haben ein Gen gefunden, das Fehlverteilungen von Chromosomen verhindert, die zu Krebserkrankungen führen können. Die Wissenschaftszeitschrift "Nature Cell Biology" veröffentlicht in ihrer kommenden Ausgabe die Forschungsergebnisse, die vorab im Internet publiziert wurden.

Wenn sich Körperzellen teilen, werden die zuvor verdoppelten Chromosomen auf die Tochterzellen verteilt. Eines der Hauptkennzeichen menschlicher Krebserkrankungen sind Chromosomen-Fehlverteilungen, die während der Kernteilung entstehen, der so genannten Mitose. "Wir wollten Gene identifizieren, die häufig in Tumoren inaktiviert sind und deren Inaktivierung zu Chromosomen-Fehlverteilungen führt", erläutert der Marburger Krebsforscher Dr. Holger Bastians, der Seniorautor und Koordinator der Studie.

Schon frühere wissenschaftliche Ergebnisse brachten das Gen CHK2 mit verschiedenen Krebserkrankungen in Verbindung. Die Forschergruppe untersuchte nun Lungen-Tumorgewebe von über 100 Patienten, bei denen Chromosomen-Fehlverteilungen sehr häufig vorkommen. Dabei zeigte sich, dass das Gen bei über der Hälfte der Proben fehlte; die Marburger Wissenschaftler vermuten daher, CHK2 könne ein wichtiger Tumorsuppressor bei Lungenkrebs sein.

Bislang ging man davon aus, dass das Genprodukt von CHK2 lediglich daran beteiligt ist, wenn Zellen auf eine Beschädigung der Erbsubstanz DNA reagieren. Die aktuelle Veröffentlichung belegt nun eine neue Funktion des Enzyms, nämlich für den ordnungsgemäßen Verlauf der Mitose: Wenn CHK2 fehlt, bilden menschliche Kulturzellen den so genannten Spindelapparat nicht korrekt, der die Chromosomen auf gegenüberliegende Seiten der sich teilenden Zelle zieht. Dadurch kommt es zu einer fehlerhaften Verteilung der Chromosomen, wie sie für Tumore typisch ist.

CHK2 wirkt dabei nicht alleine, sondern modifiziert den Tumorsuppressor BRCA1, "der sehr häufig in Brusttumoren inaktiviert ist", wie Bastians erklärt. Er und seine Kollegen konnten zeigen, dass die Modifzierung von BRCA1 durch CHK2 essentiell ist, um eine korrekte Chromosomenverteilung sicherzustellen.

Der Marburger Arbeitsgruppenleiter, der durch ein Heisenberg-Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, plant nun, näher zu untersuchen, welche Funktionen die beiden Gene beim mitotischen Spindelaufbau erfüllen. Außerdem möchte er herausfinden, ob sich ihr Fehlen "auch therapeutisch ausnutzen lassen könnte".

Originalpublikation:
Ailine Stolz & al.:
The CHK2-BRCA1 tumour suppressor pathway ensures chromosomal stability in human somatic cells
Nature Cell Biol. 12 (Mai 2010)
DOI: 10.1038/ncbBastians

Weitere Informationen:
Ansprechpartner:
Privatdozent Dr. Holger Bastians
Institut für Molekularbiologie und Tumorforschung
E-Mail: bastians@staff.uni-marburg.de
Internet: www.imt.uni-marburg.de/bastians/

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:

http://idw-online.de/pages/de/image113526
Der Spindelapparat (grün) zieht die beiden Kopien des Chromosomensatzes (rot) auf die gegenüberliegenden Seiten einer sich teilenden Zelle.

http://idw-online.de/pages/de/image113527
Der Chromosomensatz einer CHK2-defizienten Zelle ist unvollständig - im vorliegenden Fall fehlt unter anderem das zweite Geschlechtschromosom (Y).

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution376

Quelle: Philipps-Universität Marburg, Johannes Scholten, 15.04.2010

Raute

Goethe-Universität Frankfurt am Main - 15.04.2010

Nervenzellen wachsen in Reih' und Glied

Kulturen auf mikrostrukturierten Platten ermöglichen gezielte Experimente an Synapsen

FRANKFURT. Um komplexe Organe wie das Gehirn oder das Nervensystem verstehen zu können, bedarf es vereinfachter Modelle. Eine originelle Möglichkeit, Nervenzellen in einer Kultur geordnet wachsen zu lassen und daran grundlegende Mechanismen des Gedächtnisses zu erforschen, hat eine Arbeitsgruppe um die Frankfurter Hirnforscherin Erin Schuman erfolgreich entwickelt. Die Forscher ließen zwei voneinander getrennte Populationen von Nervenzellen auf einer fotolithografisch strukturierten Platte aufwachsen. Diese Nervenzellen breiteten ihre Nervenfortsätze durch feine Mikrokanäle aus, trafen aufeinander und gingen synaptische Verbindungen ein. Senkrecht zu den Mikrokanälen wurde ein Versorgungskanal eingebaut, der es den Forschern ermöglichte, kleinste Populationen von Synapsen mittels Substanzen oder Neurotransmittern zu beeinflussen. Die Kammern sind zugänglich für Bildgebende Verfahren, wodurch die Forscher die Dynamik der Synapsen, die Bewegung der Moleküle innerhalb der Nervenzellen sichtbar machen können.

Nervenzellen in Kultur zu untersuchen ermöglicht es, das komplexe dreidimensionale Geflecht in lebenden Organismen auf zwei Dimensionen zu reduzieren. Allerdings wachsen die Zellen auch im Labor völlig ungeordnet, was ein systematisches Studium erschwert. Nervenzellen bestehen aus einem Zellkörper, der Signale über einen langen Fortsatz (Axon) an die Nachbarzellen weiterleitet. Kürzere Fortsätze (Dendriten), nehmen die eingehenden Signale auf. Während die Reizleitung entlang des Axons und der Dendriten auf elektrischem Weg geschieht, werden die Kontaktstellen zwischen zwei Nervenzellen, die Synapsen, durch biochemische Signale überbrückt. Zu verstehen, wie Synapsen sich bilden und welche Neurotransmitter dabei eine Rolle spielen, ist nicht nur für die Hirnforschung interessant, sondern kann auch der Entwicklung neuer pharmazeutischer Wirkstoffe dienen.

Nachdem sie gezeigt hatten, dass sich in den etwa 150 Kanälen auf der Platte funktionsfähige Synapsen bilden, entwickelten die Hirnforscher die Anordnung weiter, um die Synapsen gezielt stimulieren zu können. Dabei nutzten sie aus, dass Dendriten in der Kultur eine charakteristische Länge erreichen, so dass die Kontaktstellen mit den Axonen der benachbarten Zellpopulation etwa im gleichen Abschnitt der Mikrokanäle entstehen. Dort brachte die Gruppe einen weiteren Mikrokanal an, der die interessierende Region senkrecht zu den "Nervenkanälen" durchzieht. Durch diesen Versorgungskanal können die Synapsen direkt über gelöste Substanzen beeinflusst werden.

Eine weitere Verfeinerung der Versuchsanordnung bestand darin, das Einsickern der biochemisch wirksamen Flüssigkeit vom Versorgungskanal in die Kanäle mit den Nervenfasern einzuschränken, einzusickern. Dies erreichten Schuman und ihre Mitarbeiter, indem sie zu beiden Seiten des Hauptstroms eine Lösung einströmen ließen, die den Hauptstrom abschirmte. Die drei parallel zueinander fließenden Strömungen haben zusätzlich den Vorteil, dass man die biochemisch wirksame Substanz genau dosieren kann, indem man die Breite des mittleren Strahls variiert. Auch kann die Menge der wirksamen Substanzen zeitlich gut reguliert werden: Innerhalb einer Minute lässt sich die Zufuhr ein- und ausschalten. So ist es möglich, die Kurzsignale nachzuahmen, die die Sprache des Nervensystems sind.

Erin Schuman, die vor einigen Monaten vom renommierten California Institute of Technology (Caltech) an das Frankfurter Max-Planck-Institut für Hirnforschung wechselte, interessiert die Funktion der Synapsen im Zusammenhang mit der Gedächtnisleistung. Wie verändern sich die Synapsen um einen Gedächtniseindruck zu speichern? Welche Änderungen laufen dabei auf molekularer und zellbiologischer Ebene ab? Ihre Gruppe entdeckte vor Jahren, dass Dendriten in der Lage sind, die Proteine herzustellen, die benötigt werden, um die funktionale Kapazität von Synapsen zu verändern. Der Zellkern transkribiert die benötigte Information als Boten-RNA (mRNA), die dann an die Dendriten weitergeleitet wird. Sobald bestimmte Signale eingehen, übersetzen die Dendriten die mRNA in Proteine.

An Frankfurt reizt die gebürtige Kalifornierin nicht nur die Möglichkeit, gemeinsam mit ihrem Mann, dem Hirnforscher Gilles Laurent, das Max-Planck-Institut für Hirnforschung zu leiten (der andere Direktor ist Wolf Singer). Auch die Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Exzellenzclusters "Makromolekulare Komplexe" an der Goethe-Universität, dem Schuman als "Principle Investigator" verbunden ist, verspricht viele interessante Kooperationen, beispielsweise mit der Paul-Ehrlich-Nachwuchspreisträgerin Amparo Acker-Palmer oder dem Heisenberg-Professor Alexander Gottschalk. Was das neue Gebäude des MPI für Hirnforschung betrifft, so hat die Mutter zweier Töchter im Alter von zehn und sieben Jahren schon einen Plan: "Viele Mitarbeiter am Institut haben Kinder, die über ihre Eltern schon früh mit Wissenschaft in Kontakt kommen. Wir möchten das neue Institut ebenfalls familienfreundlich gestalten. Wir würden gerne Wissenschafts-Samstage einrichten, damit unsere Kinder erfahren, wie aufregend es ist, selbst etwas zu erkunden."

Publikation:
Anne M Taylor, Ph.D.; Daniela C Dieterich, Ph.D.; Hiroshi T Ito; Erin M Schuman
Microfluidic local perfusion chambers for the visualization and manipulation of synapses, Neuron (2010)
doi:10.1016/j.neuron.2010.03.022.

Informationen:
Prof. Erin Schuman
Max-Planck-Institut für Hirnforschung und Exzellenzcluster Makromolekulare Komplexe
Campus Riedberg
schumane@brain.mpg.de

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn drittmittelstärksten und größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Parallel dazu erhält die Universität auch baulich ein neues Gesicht. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht ein neuer Campus, der ästhetische und funktionale Maßstäbe setzt. Die "Science City" auf dem Riedberg vereint die naturwissenschaftlichen Fachbereiche in unmittelbarer Nachbarschaft zu zwei Max-Planck-Instituten. Mit über 55 Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität laut Stifterverband eine Führungsrolle ein.

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation
Postfach 11 19 32, 60054 Frankfurt am Main

Redaktion:
Dr. Anne Hardy
Referentin für Wissenschaftskommunikation
E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de
Internet: www.uni-frankfurt.de

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution131

Quelle: Goethe-Universität Frankfurt am Main, Dr. Anne Hardy, 15.04.2010

Raute

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


veröffentlicht im Schattenblick zum 17. April 2010