Neu entdeckte Substanz hemmt Wachstum von Krebsgeschwulsten

Einer der Rädelsführer beim ungehemmten Wachstum von Krebszellen ist ein Eiweißstoff namens “Myc”. Innsbrucker Forscher haben nun in einem internationalen Team bei einer groß angelegten “Suchaktion” eine neue Substanz gefunden, die seine Aktivitäten stört und damit das Tumorwachstum im Maus-Modell stoppt. Die Studie wurde aktuell in der Fachzeitschrift “PNAS” veröffentlicht.

Myc reguliert in gesunden Zellen, wie oft wachstumsfördernde und -hemmende Gene vom Erbgut abgelesen werden. Bei fast allen Krebsarten beim Menschen ist seine Aktivität erhöht, was das Wachstum und die Vermehrung der Tumorzellen beschleunigt. Darum werden große Anstrengungen unternommen, um Myc in Krebszellen zu hemmen, erklärte Klaus Bister vom Institut für Biochemie der Universität Innsbruck im Gespräch mit der APA.

Vielversprechende Substanz gefunden

Die Forscher unter der Leitung von Peter Vogt und Kim Janda vom Scripps Research Institute in Kalifornien (USA) suchten Substanzen, die verhindern, dass Myc mit seinem Partner “Max” zusammenkommt, um gemeinsam an festgelegte Stellen im Erbgut anzudocken und bestimmte Zielgene zu aktivieren. Unter Hunderten Substanzen, die in einer “Molekül-Bibliothek” zur Verfügung standen, fanden sie vier, die die Bindung von Myc, Max und der Ziel-DNA störten. Die vielversprechendste namens “KJ-Pyr-9″ untersuchten sie genauer.

Stoppt Verbindung mit gefährlichem Eiweißstoff

Dabei fanden sie heraus, dass KJ-Pyr-9 tatsächlich die “Myc-Max-Liaison” behindert und die Zielgene bei Zugabe dieser Substanz nicht länger hoch-reguliert waren. Sie konnte auch verhindern, dass tierische Zellen im Laborexperiment durch gesteigerte Myc-Aktivität zu Krebszellen transformiert wurden.

Tumorzellen hörten auf zu wachsen

Schließlich gelang es ihnen, mit KJ-Pyr-9 das Wachstum menschlicher Tumorzellen zu stoppen: Krebsgeschwulste, die in Mäusen nach der Injektion von menschlichen Brustkrebszellen wucherten, hörten am achten Tag der Behandlung mit KJ-Pyr-9 auf zu wachsen.

Source: VOL.AT

Uraltes Rätsel der Zellteilung gelöst

Göttinger Wissenschaftler entschlüsseln Mechanismus bei der Kondensation von Chromosomen


Sich teilende Zelle (rechts im Bild) mit blau eingefärbten Chromosomen.

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Universität Göttingen hat einen zentralen Mechanismus der Zellteilung entschlüsselt.

Ein auffälliges Merkmal der Zellteilung ist die Kondensation oder Verdichtung von Chromosomen, die zwar bereits vor mehr als 130 Jahren beobachtet wurde, deren Mechanismus aber bislang nur andeutungsweise verstanden war. Den Göttinger Forschern gelang es nun erstmals, in einer sich teilenden Zelle eine Kraft nachzuweisen, die diesen Prozess vorantreibt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Die Wissenschaftler am Göttinger Zentrum für Molekulare Biowissenschaften unter der Leitung von Prof. Dr. Heinz Neumann verwendeten einen Trick aus der Synthetischen Biologie, um zelluläre Proteine mit Aminosäuren – den Bausteinen der Proteine – auszustatten, die in der Natur nicht vorkommen.

Dadurch erhielten die Proteine besondere Eigenschaften, wie zum Beispiel die Fähigkeit, durch Bestrahlung Querverbindungen zu anderen Proteinen in der unmittelbaren Nachbarschaft aufzubauen. Die Forscher konnten so zum ersten Mal in einer intakten Zelle die Wechselwirkung zwischen Nukleosomen, den Grundbausteinen der Chromosomen, beobachten und zeigen, dass diese Wechselwirkung eine entscheidende Rolle bei der Kondensation der Chromosomen während der Zellteilung spielt.

„Darüber hinaus haben wir den Mechanismus ihrer Regulation identifiziert“, erläutert Prof. Neumann: Eine Kaskade von Signalen löst die Wechselwirkung zu Beginn der Zellteilung aus und unterdrückt sie nach deren Abschluss wieder.

„Fehler in diesem Prozess können chromosomale Veränderungen hervorrufen, eine der Hauptursachen für die Entstehung von Tumorzellen“, so Prof. Neumann. „Mit der Aufdeckung der Mechanismen und Kräfte, die die Kondensation von Chromosomen steuern, könnten sich neue Möglichkeiten zur Entwicklung von alternativen Therapieansätzen gegen Krebs eröffnen.“

Originalveröffentlichung: Bryan J. Wilkins et al. A Cascade of Histone Modifications Induces Chromatin Condensation in Mitosis. Science 2014. Doi: 10.1126/science.1244508.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Heinz Neumann
Georg-August-Universität Göttingen
Free Floater-Nachwuchsgruppe „Angewandte Synthetische Biologie“
Justus-von-Liebig-Weg 11, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-14088
E-Mail: hneumann@uni-goettingen.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-goettingen.de/de/121502.html
Free Floater-Nachwuchsgruppe „Angewandte Synthetische Biologie“

Thomas Richter | Quelle: Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen: www.uni-goettingen.de

Experimentierfeld lebendes Gehirn

 

Bis heute fehlt eine allgemein akzeptierte Theorie der Großhirnrinde. Dieses Ziel ist nach Meinung des profilierten Neurowissenschaftlers Wolf Singer ohne verbesserte Messinstrumente für die Untersuchung am lebenden Organismus nicht zu erreichen. Bisher gibt es noch keine geeignete Maschine, die die Vorgänge im lebenden Gehirn gleichzeitig räumlich und zeitlich in hoher Präzision erfassen könnte. Hier sieht Singer, wie er in unserem Interview sagt, noch erheblichen Entwicklungsbedarf.

Das europäische Human Brain Project, kurz HBP, ist mit einem Budget von mehr als einer Milliarde Euro angetreten, das internationale Wissen um die neuronalen Prozesse im Gehirn auf einer Plattform zu bündeln und der Wissenschafts-Community der Hirnforscher unterschiedlichster Provenienz verfügbar zu machen. Die Frage stellt sich dabei, ob wir schon genügend relevantes Wissen haben, das gebündelt werden könnte oder müsste. Die Meinungen dazu gehen reichlich auseinander.

SOURCE: hyperraum.tv

 

Immunzellen reparieren Muskeln nach Überbelastung

Die belastungsbedingte Schädigung der Skelettmuskulatur ist eine wesentliche Einflussgröße für die Mobilisierung der Immunzellen in der Blutzirkulation

Wien – Das Immunsystem kämpft nicht nur gegen Krankheitserreger, sondern hilft auch Muskelschäden auszubessern, die etwa beim Laufen oder Radfahren entstehen. Wiener Forscher haben nun herausgefunden, dass Muskel- und Immunzellen tagelang zusammenarbeiten, damit die Muskeln repariert, verstärkt und an die Belastung angepasst werden, berichten sie im Fachblatt “Journal of Applied Physiology”.

Ausdauerbelastungen wie Triathlon-Wettkämpfe sind nicht nur sportliche Herausforderungen, sie eignen sich auch zur Erforschung physiologischer Mechanismen.

Zunächst fanden die Forscher der Universität Wien im Blut von Ironman-Teilnehmern Hinweise, dass belastungsbedingte Schäden der Skelettmuskeln vor allem weiße Blutkörperchen (neutrophile Leukozyten) auf den Plan rufen und ihre Mobilisierung in die Blutzirkulation beeinflussen, erklärt Oliver Neubauer vom Department für Ernährungswissenschaften.

Die Wissenschaftler ließen in ihrer Studie acht junge Sportler je zwei Stunden lang am Laufband und Fahrrad-Ergometer trainieren. Insgesamt vier Mal wurden den Probanden Blutproben und Muskelbiopsien entnommen. – Einmal im Ruhezustand vor der körperlichen Aktivität sowie drei, 48 und 96 Stunden nach der Rad-Lauf-Kombination. Mittels Gen-Chips untersuchten die Forscher die Aktivitäten von 27.000 Genen in den Muskelzellen und den weißen Blutkörperchen.

Immunzellen kommunizieren

Es zeigte sich, dass bestimmte Gene in den weißen Blutkörperchen durch Muskelproteine angeschaltet werden, die in den Blutkreislauf übergetreten sind. Man habe auch Hinweise auf einen neuen Signalweg gefunden, über den die weißen Blutkörperchen rasch dafür sorgen, dass nicht der ganze Körper mit einer Entzündungsreaktion antwortet.

“Während auf Organismus-Ebene Entwarnung gegeben wird, wandern Neutrophile gemeinsam mit Monozyten in die Muskulatur ein”, erklären die Forscher. Die Genaktivitäten in den Muskelzellen würden zeigen, dass die weißen Blutkörperchen dort bis zu vier Tage nach einer Ausdauerbelastung aktiv sein können und die muskuläre Regeneration somit nicht so schnell abgeschlossen ist. “DieImmunzellen kommunizieren mit Hilfe von Chemokinen (kleine Signalproteine; Anm.) mit dem Muskelgewebe und sind entscheidend an Reparatur, Neubildung und Adaption der Muskulatur beteiligt”, so Studienleiter Neubauer.

“Die Ergebnisse untermauern, dass eine moderate Muskelschädigung nach einer Ausdauerbelastung zu nachhaltigen Interaktionen zwischen Immunzellen und Muskulatur führt”, resümiert der Forscher.

Source: standard.at