10. Mai 2012, 21:35

Nach ausführlichen und kontroversen Debatten hat Nature jetzt das erste der beiden umstrittenen Paper über ein mutiertes Vogelgrippe-Virus veröffentlicht. Es zeigt vor allem, wie gefährlich die in freier Wildbahn kursierenden Grippeviren sind.

Wochenlang hat ein dramatisches Szenario Seuchenexperten und amerikanische Behörden beschäftigt: Forschungsergebnisse über einen gefährlichen Erreger versetzen Bioterroristen in die Lage, mit Hilfe gentechnischer Methoden ein künstliches Pandemievirus zu erschaffen. Genau das, hieß es, hätten Arbeitsgruppen um Yoshihiro Kawaoka und Ron Fouchier mit dem für Menschen oft tödlichen Vogelgrippevirus H5N1 in ihren Laboren geschafft und würden nun in Nature und Science quasi den Bauplan so eines Killervirus veröffentlichen - nachvollziehbar für jeden mit der geeigneten Ausrüstung.

Nachdem US-Behörden die Veröffentlichung der Paper zuerst aus naheliegenden Gründen gestoppt hatten, ist nun die erste der Publikationen in Nature erschienen, ungeschwärzt und frei im Netz zugänglich. Und die erste Erkenntnis ist: Um ambitionierte Terroristen mit eigenem Labor müssen wir uns nicht annähernd so viele Sorgen machen wie zuerst angedeutet - um das was die Vogelgrippe in freier Wildbahn kann dagegen um so mehr.  » weiter

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02. November 2011, 22:25

Da könnte man sich mal freuen, dass nach Jahrzehnten erfolgloser Forschung endlich eine Strategie in Aussicht scheint, das Dengue-Fieber effektiv zu bekämpfen, da geht der Ärger offensichtlich erst los. Stein des Anstoßes ist ausgerechnet jener Feldversuch, der zum ersten Mal Hoffnung macht, die Seuche in den Griff zu kriegen, und es geht weniger um Fakten sondern um ein Wort: Genmanipuliert.

Luke Alphey vom britischen Unternehmen Oxitech hat nämlich auf der Insel Grand Cayman 3,3 Millionen Moskitos freigesetzt und so die Population des Dengue-Überträgers im zehn Hektar großen Versuchsgebiet um 80 Prozent reduziert. Alpheys Moskitos tragen einen Genkomplex, der die Nachkommen im Larvenstadium abtötet, wenn sie nicht mit recht großen Mengen des Antibiotikums Tetracyclin behandelt werden.  » weiter

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23. Juli 2011, 12:50

Es ist unvermeidlich, dass man bei einer Antibiotika-Therapie einen Teil der eingenommenen Substanz unverändert wieder ausscheidet. Man geht eigentlich davon aus, dass diese Stoffe im Abwasser zu stark verdünnt werden, um in der Umwelt resistente Bakterienpopulationen heranzuzüchten. So ganz sicher können wir uns dessen aber nicht sein, im Gegenteil. In den letzten Jahren verdichteten sich die Hinweise, dass schon sehr geringe Mengen dieser Stoffe einen Effekt auf die Mikrobenflora verschiedener Ökosysteme haben.

In Deutschland ist das Problem seit Anfang der 90er Jahre bekannt, als man erstmals Antibiotikarückstände in Oberflächengewässern fand. Die wichtigste Quelle für diese Verunreinigungen sind kommunale Abwässer, die zwischen einigen Dutzend Nanogramm und einigen Mikrogramm Antibiotika pro Liter enthalten können. Die Werte schwanken sehr stark, einerseits wegen der eingesetzten Mengen, andererseits aber auch wegen der chemischen Eigenschaften der verschiedenen Verbindungen: Während die klassischen Beta-Lactame chemisch zu instabil sind, um lange im Wasserkreislauf zu überleben, fanden Hirsch et al. 1999 sechs Mikrogramm Erythromycin in deutschem Abwasser.  » weiter

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30. März 2010, 19:42

Warum breiten sich manche Viren wie Flächenbrände über ganze Kontinente aus, während andere nur kleine, begrenzte Ausbrüche auslösen? Bei den Noroviren bestimmen Fehler bei der Reproduktion des Erbgutes die biologische Fitness des Erregers und entscheiden darüber, ob eine Pandemie droht.

Anders als bei Menschen und anderen Vielzellern sind Viren nicht darauf angewiesen, ihr Erbgut mit großer Genauigkeit zu kopieren. Im Gegenteil, je mehr Fehler beim Kopieren des Erbguts passieren, desto diverser ist die Population und, sollte man zumindest meinen, die evolutionäre Fitness. In einer aktuellen Studie an Noroviren haben Forscher ein bemerkenswertes Beispiel für diesen Zusammenhang gefunden.

Der höchst unerfreuliche, aber selten tödlichen Durchfallerreger ist den weitaus gefährlicheren Influenzaviren in einigen Punkten sehr ähnlich, zum Beispiel darin, dass beide weltweite Pandemien auslösen können. Seit 1995 gab es insgesamt fünf große Norovirus-Pandemien (1995/1996, 2002, 2004, 2006 und 2007). Sowohl bei Noro als auch bei Influenza unterteilt sich die Virenpopulation in eine sehr variable Ansammlung von Stämmen und Linien, die schnell evolvieren. Einen entscheidenden Unterschied gibt es allerdings: Während bei der Influenza eine ganze Reihe Subtypen Pandemiepotential haben, gingen die Norovirus-Wellen des letzten Jahrzehnts von einer einzigen Unterlinie namens GII.4 aus. Und das scheint vor allem an der geringeren Stabilität des Erbguts zu liegen.  » weiter

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17. März 2010, 14:57

Amerikanische Wissenschaftler haben einen Weg zur künstlichen Photosynthese geschaffen, die aus Licht und Kohlendioxid organische Materie erschafft. Das in eine Schaumstruktur eingebundene System soll jetzt großtechnisch Biokraftstoff erzeugen - aber ob es so weit kommt ist zweifelhaft.

Bei der Umwandlung von Kohlendioxid in energiereiche chemische Verbindungen hat die Photosynthese den Nachteil, dass dabei als Nebenprodukt eine ganze Pflanze entsteht. Bei einer künstlichen zellfreien Photosynthese dagegen bekäme man für das Licht eine einzige energiereiche Chemikalie wie Glucose, aus der dann direkt Biokraftstoffe oder dergleichen hergestellt werden könnten, und deswegen wird an solchen Systemen mit Hochdruck gearbeitet.

Ein Weg, das zu erreichen ist die Reproduktion der kompletten Reaktionskette vom Licht bis zur organischen Materie auf der Basis der natürlichen Enzyme, die an der Reaktion beteiligt sind. Dieser biomimetische Ansatz hat jetzt zum Erfolg geführt, US-Wissenschaftler haben in Nano Letters ein System vorgestellt, das über mehrere Stufen aus Licht und Kohlendioxid den Zucker Glucose produziert. Der eigentliche Trick ist, die Komponenten in einen Proteinschaum einzulagern, den die Forscher von einem Frosch geborgt haben.  » weiter

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04. März 2010, 08:16

Bt-Toxin, benannt nach seinem Produzenten, dem Bodenbakterium Bacillus thuringiensis, hat schon jetzt eine bemerkenswerte Karriere in der Schädlingsbekämpfung hinter sich. Die kleinen Kristalle sind für Wirbeltiere unschädlich, im Darm von Insekten jedoch werden sie zu einem tödlichen Gift. Darauf  und auf dem Umstand, dass die verschiedenen Bt-Toxine jeweils für unterschiedliche Insektenarten hoch spezifisch sind, beruht ihr Erfolg. Ins Erbgut einer Nutzpflanze eingebaut, schützen sie effektiv vor Fraßfeinden, ohne schädliche Rückstände zu hinterlassen.

Demnächst könnten diese Proteine noch aus einem anderen Grund reüssieren, denn Insekten sind nicht die einzigen Lebewesen, die gegenüber Bt-Toxinen empfindlich sind: Einige der Verbindungen sind auch gegen Nematoden wirksam. Experimente an Mäusen haben jetzt gezeigt, dass sich diese Darmparasiten prinzipiell mit den Bakterienproteinen therapieren lassen (open access).

Das hat potentiell große praktische Bedeutung, denn etwa jeder fünfte Mensch ist mit Nematoden wie Haken- oder Peitschenwürmern infiziert, die unter anderem bei Kindern Entwicklungsstörungen auslösen. Und es gibt de facto bereits eine Quelle für große Mengen solcher Bt-Toxine: Genetisch veränderten Mais. Es liegt nahe, eine Variante des Bt-Mais als Nutriceutical einzusetzen. » weiter

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15. Februar 2010, 17:58

In den letzten Tagen wurde wieder einmal ein Zusammenhang bemüht, der schon seit ein paar Jahren ziemlich regelmäßig in der Tagespresse herumgereicht wird. "Das Getränk aus Hopfen und Malz verbessert die Knochendichte" schreibt der Focus, und die Welt titelt ebenso prosaisch wie zutreffend: "Bier tut gut". Den Knochen natürlich.

Der Anlass – die US-Forscher Bamforth und Casey haben untersucht, wie der Siliziumgehalt im Bier von der Sorte und den Braubedingungen abhängt – gibt derartige Schlagzeilen zwar eigentlich nicht her, das Thema Bier und Knochen allerdings beschäftigt Forscher schon seit Jahren. Diverse seiner Inhaltsstoffe stehen im Verdacht, Auswirkungen auf die Knochen zu haben, in letzter Zeit konzentriert sich die Forschung allerdings auf das Spurenelement Silizium. » weiter

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28. Januar 2010, 09:25

Neue Funde aus China zeigen, dass die Federn der Vogelartigen Dinosaurier von Anfang an farbig waren. Anhand kleiner Pigmentkörnchen in den Strukturen lassen sich Federn an Dinosaurierfossilien nicht nur eindeutig identifizieren, sondern auch ihre Farben erkennen.

Dass nicht alle Dinosaurier klassische Reptilienhaut trugen, dürfte sich inzwischen herumgesprochen haben. Die aktuelle chinesische Rekonstruktion eines Dinosauriers mit fellbedecktem Schwanz und Ringelmuster, erschienen gerade in Nature, wirft alledings alles woran man sich gerade gewöhnt hatte, schon wieder über den Haufen. Vergesst Jurassic Park – viele Dinos waren wahrscheinlich bepelzt und farbig gemustert.

Im Gegensatz zu den weitgehend spekulativen Rekonstruktionen in Museen und Büchern gibt es in diesem Fall sogar für die Farben handfeste Belege. Zhang und Coautoren konnten nämlich zeigen, dass die Federn (beziehungsweise in vielen Fällen haarförmige Proto-Federn) nach exakt dem gleichen Prinzip gefärbt waren wie es bei modernen Vögeln und in den Haaren von Säugetieren geschieht: Durch Einlagerung von Melanosomen.  » weiter

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22. Januar 2010, 00:04

Mitte der 90er Jahre weckte eine neue Methode zur Messung der Genaktivität die Hoffnung, Tumore mit Hilfe ihres Expressionsprofils zu charakterisieren und gezielt zu behandeln. Doch diverse Probleme verhindern nach wie vor, dass die Technik in der Praxis zum Einsatz kommt. Inzwischen wachsen Zweifel daran, dass sie es jemals in die Klinik schafft

Eines der großen Probleme bei der Behandlung von Krebs ist, dass die Krankheit so variabel ist. Tumore können aus den unterschiedlichsten Ursachen entstehen, und kleine molekularbiologische Unterschiede können große Auswirkungen auf den Krankheitsverlauf haben. Ob zum Beispiel ein Tumor mit hoher oder niedriger Wahrscheinlichkeit Metastasen bildet, hängt unter anderem davon ab, welche Gene besonders aktiv sind. Und das misst ein Expressions-Array.

Ein Expressions-Array ist im Grunde eine Platte vielen kleinen Schälchen, an deren Boden kurze einzelsträngige Erbgutstückchen befestigt sind. Sie fangen aus der Probelösung die zu ihnen passenden, fluoreszenzmarkierten DNA-Stränge ein, die zuvor mit Hilfe des Enzyms Reverse Transkriptase aus mRNA-Strängen gewonnen wurde. Die mRNa wiederum ist das Ausgangsprodukt der Proteinsynthese: Je mehr von ihr vorhanden ist, desto aktiver ist das Gen. Und desto stärker leuchtet das Schälchen mit der dazu passenden Sonde.

Das Prinzip erscheint fast verlockend einfach, und die nötige Technik ist ebenfalls seit Jahren kommerziell erhältlich. Trotzdem sieht es so aus als würde der Stern dieser Technologie bereits wieder sinken, bevor sie es auch nur in den Klinikalltag geschafft hat. Die Expressions-Arrays sind den hohen Erwartungen nie gerecht geworden.

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25. Oktober 2009, 12:27

Zwar sind es andere Stoffe im Zigarettenrauch, die Tumore erst entstehen lassen, doch es wird immer deutlicher, dass das Nikotin der Zigarette für Krebs dennoch eine bedeutende Rolle spielt. Relevant ist das vor allem deswegen, weil erfahrungsgemäß ein beträchtlicher Teil aller Krebspatienten weiter Zigaretten raucht. Außerdem setzen Rauchentwöhnungstherapien meist auf Nikotinpflaster. Das dürfte bei Krebskranken keine uneingeschränkt gute Idee sein.

 

Neben seiner Wirkungen auf den Neurotransmitterhaushalt induziert Nikotin nämlich auch die Vermehrung verschiedener Zelltypen, unter anderem Lungenkarzinomzellen. Zusätzlich macht es Lungenkrebszellen widerstandsfähiger gegen Chemotherapeutika.

 

Das gilt nicht nur unter kontrollierten Laborbedingungen, sondern auch im lebenden Organismus, wie aktuelle Tests u.a. mit handelsüblichen Nikotinpflastern zeigen. Für diese Versuche verwendeten die Forscher krebskranke Mäuse mit funktionierendem Immunsystem[1], die sie zwei Wochen lang mit Nikotin behandelten. Die Ergebnisse scheinen ziemlich eindeutig: Nikotin lässt Tumore schneller wachsen und begünstigt die Bildung von Metastasen.

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