Nachrichten aus der Genom-Forschung

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06.02.2012 Norwegen macht Genom-Analyse zur Routine

Bei norwegischen Krebs-Patienten soll in Zukunft das Genom des Tumors sequenziert werden, um Schwachstellen zu finden und die Therapie zu verbessern. In einer dreijährigen Testphase werden erst einmal tausend Patienten an diesem Projekt teilnehmen, langfristig soll dann jeder norwegische Krebs-Patient (etwa 25 000 im Jahr) eine exakte Genom-Analyse seines Tumors erhalten. Norwegen ist damit das erste Land, das die neuesten Methoden der Genom-Sequenzierung einsetzt und damit anfangs 1000 Gene gleichzeitig analysiert. Große amerikanische Kliniken, bislang Vorreiter der personalisierten Medizin, verwenden noch herkömmliche Gentests und beschränken sich auf die Analyse von 15-100 Genen. Dem Patienten nutzt eine derart umfassende Gen-Analyse bislang wenig, aber norwegische Experten glauben, dass in Zukunft so ganz neue Möglichkeiten für die Therapie realisiert werden können. (Quelle: Nature)

28.01.2012 PID: Gesundes Kind nach Gentest

Dank Präimplantations-diagnostik kam in Lübeck ein kleines Mädchen gesund zur Welt. Ärzte der dortigen Universitätsklinik hatten direkt nach der künstlichen Befruchtung ausgeschlossen, dass der Embryo an einer seltenen Erbkrankheit erkranken wird. Damit ist es das erste Kind in Deutschland, dass nach einem Gentest für eine monogenetische Erkrankung - die also von einem einzelnen Gen abhängt - in einer deutschen Klinik geboren wurde. Die Präimplantationsdiagnostik ist in Deutschland erst seit 2011 legal, nachdem ein Berliner Arzt 2005 auf eigene Verantwortung eine Chromosomenstörung ausgeschlossen und sich danach selber angezeigt hat. Beide Elternteile des Lübecker Mädchen tragen ein Gen für die schweren Skelett-Anomalie Desbuquois-Syndroms , so dass eine 25%iges Risiko für einen frühen Tod des Kindes bestand. Bei drei vorhergehenden Schwangerschaften war jeweils das Kind im Mutterleib verstorben. (Quelle: UKSH)

24.01.2012 Tumor (fast) ohne Genmutation

Nicht klassische Gen-Mutationen, sondern epigenetische Veränderungen des Genoms scheinen bei der Entstehung von Retinoblastomen eine Rolle zu spielen. US-amerikanische Forscher sequenzierten das Tumor-Genom von vier Patienten und fanden 15fach weniger Genmutationen als bei vergleichbaren Krebsarten. Die grundlegende Ursache ist zwar eine Mutation im Gen des Tumor-Suppressors RB1, aber diese löst demnach nicht - wie bislang vermutet - eine Kettenreaktion von weiteren Mutationen aus. Stattdessen wird die Aktivität eines Signal-Enzyms erhöht, welches das Wachstum der Tumorzellen steuert. Die Forscher vermuten, dass epigenetische Veränderungen - die nicht die Sequenz des Erbguts verändern - zu der unkontrollierten Enzym-Aktivität führen. Die neuen Erkenntnisse könnten zu einer neuen Therapie führen: Versuche in Mäusen deuten schon darauf hin, dass eine Blockade des überaktiven Signal-Enzyms heilende Wirkung haben kann. Das Retinoblastom ist ein seltener Tumor von Zellen der Augen-Netzhaut, der nur Kinder betrifft. (Quelle: Nature)

18.01.2012 DNA-Methylierung macht Fische männlich

Warmes Wasser verändert das Genom eines Fisches derart, dass auch genetisch weibliche Tiere sich zu Männchen entwickeln. Spanische Forscher haben herausgefunden, dass bei Wolfsbarschen eine epigenetische Veränderung des Genoms entscheidend dazu beiträgt, welches Geschlecht die Tiere entwickeln. Die sogenannte DNA-Methylierung verändert das Erbgut, indem kleine Moleküle an die DNA-Basen angehängt werden. Bei hohen Temperaturen wird so ein Enzym abgeschaltet, das Sexual-Hormone umwandelt: Bei noch jungen Tieren entwickeln sich dann vorwiegend männliche Geschlechtsorgane, auch wenn das Tier einen weiblichen weiblichen Chromosomensatz trägt. Auch andere Fische und manche Reptilien können ihr Geschlecht verändern; ob bei ihnen das gleiche Enzym verändert wird, ist noch unklar. (Quelle: PLoS Genetics)

11.01.2012 Genom zum Schleuderpreis

Für 1000 Dollar sequenziert ein neues Gerät das menschliche Genom - die erste Sequenzierung vor etwas mehr als 10 Jahren hatte noch 2,7 Milliarden Dollar gekostet. Die amerikanische Firma Life Technologies wird demnächst die ersten drei Geräte an amerikanische Kliniken ausliefern, zu dem vergleichsweise geringen Preis von 149 000 Dollar. Ein Geschwindigkeitsrekord wird nebenbei auch noch gebrochen, in etwa einem Tag soll die Sequenzierung eines menschlichen Genoms beendet sein (nochmal der Vergleich: die erste Sequenzierung hat 13 Jahre in Anspruch genommen). Möglich ist dies alles, weil eine grundlegend neue Technik zum Einsatz kommt. Bisherige Geräte verwendete vor allem Farbstoffe, die teuer in der Anschaffung und mühsam in der Auswertung sind. Das Gerät von Life Technologies hingegen misst den pH-Wert und wandelt die Signale direkt in digitale, computer-lesbare Daten um. Auf lange Sicht könnte dieses Gerät dabei helfen, die Versprechungen der personalisierten Medizin zu verwirklichen. Doch Voraussetzung dafür ist ein tieferes Verständnis des Genoms: Trotz immenser Anstrengungen der Grundlagenforschung wird man darauf noch einige Jahre warten müssen. (Quelle: Life Technologies)

21.12.2011 Gentherapie für Bluter: Erster Test erfolgreich

Eine Gentherapie gegen Hämophilie B hat bei sechs Patienten die Krankheits-Symptome verringert, aber keine schwerwiegende Nebenwirkungen hervorgerufen. Damit haben englische und amerikanische Forscher das wesentliche Ziel dieser Phase I Studie erreicht. Aufgrund einer vererbten Genmutation fehlt diesen Patienten der Gerinnungsfaktor IX, wodurch die Blutgerinnung nur noch sehr langsam abläuft. Nach der Gentherapie war die Menge des Faktors IX auf 2-12 % des normalen Werts angestiegen - ausreichend hoch, um den Zustand der Patienten dramatisch zu verbessern. Einer konnte sogar erstmals an einem Marathonlauf teilnehmen. Vor einer Einführung dieser Therapie in den klinischen Alltag müssen allerdings noch zwei weitere Studienphasen durchlaufen werden, die in der Regel mehrere Jahre dauern. Die nächste Phase soll bereits Ende des Jahres beginnen. Viele weitere Gentherapien gegen Erbkrankheiten sind derzeit in Entwicklung. (Quelle: New England Journal of Medicine)

06.12.2011 Würmer bestätigen Lamarck

Fadenwürmer vererben eine Resistenz gegen Viren - unabhängig von ihrem Erbgut. Eine einzige Virus-Art infiziert den Fadenwurm C. elegans; dieser wehrt sich, indem er kleine, neutralisierende RNA-Moleküle herstellt. Amerikanische Forscher züchteten Virus-resistente Würmer für ein Jahr (mehr als 100 Generationen) im Labor - und fanden, dass die Abwehrkräfte an alle Nachkommen weitergegeben wurden. Die schützenden RNA-Moleküle werden direkt weiter gegeben, vollständig unabhängig von den Genen im Erbgut. Damit erfüllt C. elegans die Hauptkriterien der Lamarcks Theorie: Weitervererbung von erworbenen Fähigkeiten, die eine bessere Anpassung an die Umwelt darstellen - und das über viele Generationen. Auf den Menschen sind diese Erkenntnisse aber übertragbar: Unser Immunsystem bekämpft Viren mit ganz anderen Mechanismen. (Quelle: Cell)

29.11.2011 Hyper-aktive Gene auf dem X-Chromosom

Wie überleben Männchen mit einem X-Chromosom? Säugetieren verdoppeln einfach die Aktivität der X-chromosomalen Gene und gleichen damit den Unterschied zu den autosomalen Chromosomen - die alle in zweifacher Version vorliegen - wieder aus. Diese schon seit langem diskutierte Hypothese war in den letzten Jahren ins Wanken geraten, doch neue Untersuchung mit modernen Sequenzierungsmethoden geben ihr jetzt wieder Auftrieb. Die Weibchen stellt diese Strategie allerdings vor ein Problem: Sie müssen eines ihrer X-Chromosomen inaktivieren, damit die Aktivität der Gene nicht zu groß wird. Die amerikanischen Forscher untersuchten auch andere Tierarten und stießen auf ganz andere Strategien: Bei Fruchtfliegen etwa wird nur die Aktivität des männlichen X-Chromosoms verstärkt, bei den Weibchen bleibt alles unverändert. (Quelle: Nature Genetics)

21.11.2011 "Schrott-DNA" als Evolutions-Motor?

Die Gene von Mensch und Schimpanse sind untereinander sehr ähnlich, doch in den Bereichen zwischen den Genen finden sich große Unterschiede: Amerikanische Forscher glauben, dass dies die Evolution des Menschen begünstigt hat. Über die Hälfte des Erbguts von Mensch und Schimpanse bestehen aus Retrotransposons - Überreste von Viren, die vor Millionen von Jahren unsere Vorfahren befallen haben. Diese Überreste sind immer noch aktiv und können im Genom von einer Stelle zur nächsten springen. Lange Zeit hielt man Retrotransposons - da sie keine Proteine codieren - für "Schrott-DNA", doch nun mehren sich die Hinweise, dass sie die Aktivität von Genen beeinflussen können. Demnach läge der Unterschied von Menschen und Schimpanse nicht in den Genen selber (die sind zu 98,5 % identisch), sondern in Weise wie gesteuert und eingesetzt werden. (Quelle: Mobile DNA)

12.11.2011 "Epigenetische" Therapie gegen Lungenkrebs

Die Reaktivierung von abgeschalteten Genen kann das Leben von Lungenkrebs-Patienten verlängern. Die Ausbreitung eines Tumors wird zum Teil auch durch epigenetische Veränderungen begünstigt: Chemische Markierungen der DNA schalten Gene ab und fördern ein unkontrolliertes Wachstum von Krebszellen. Amerikanische Forscher haben 45 Patienten in einem späten Stadium von Lungenkrebs mit Medikamenten behandelt, die diese epigenetischen Markierungen rückgängig machen. Das Ergebnis gibt Anlass zu vorsichtiger Hoffnung: Die Überlebenszeit erhöhte sich von durchschnittlich vier auf sechs Monate, zwei Patienten überlebten sogar mehrere Jahre. Die Medikamente wurden bislang nur bei Blutkrebs eingesetzt, diese Studie stellt eine der ersten mit festen Tumoren dar. Die Forscher hoffen, demnächst größere Studien mit höherer Aussagekraft durchführen zu können. (Quelle: Cancer Discovery)


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