Zellbasiertes Screening

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LABORWELT
Nr. 3 / 2013 – 14. Jahrgang
Zellbasiertes
Screening
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Intro Zellbasierte Assays
Zellmodelle für die
Molekularbiologie
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Humane Zellmodelle versprechen nicht zuletzt dank des Siegeszuges der induziert-pluripotenten
Stammzellen (iPS-Zellen) eine stark verbesserte Vorhersage der Sicherheit und Wirksamkeit von
Biopharmazeutika gegenüber Tests in Versuchstierzellen. Das Versprechen, mit Hilfe von aus iPSZellen differenzierten Zellen oder Mikrogeweben die Toxizität und Wirksamkeit von Wirkstoffen
früher im kostspieligen Entwicklungsprozess voraussagen und somit die Misserfolgsrate senken
zu können, lässt die Nachfrage nach zellbasierten Assays steigen. In der Grundlagenforschung
ist es die Untersuchung von Signalwegen und Interaktionen in pysiologischem Kontext, der das
Wachstum seit rund einem Jahrzehnt treibt. Laut Global Industry Analysts wird der Markt für
zellbasierte Tests sowie die entsprechende Ausrüstung und Software für das High Content- oder
„phänotypische“ Screening bis 2018 die 3 Mrd. US-$-Marke durchbrechen.
Im Vergleich zum Target-orientierten Hochdurchsatz-Screening bietet die Beobachtung
morphologischer und biologischer Veränderungen ganzer Zellen mit Hilfe automatisierter Fluoreszenzmikroskope und Laserscanner
den Vorteil, mehr Daten erfassen zu können
als mit biochemischen Assays. „Wir erfassen
bei High Content Screens die volle Komplexität einer Zelle“, so HCS-Spezialist Michael
Prummer von der Schweizer Roche AG. Die
systematische Untersuchung der Wirkung
niedermolekularer Substanzen auf Prozesse
wie die Zellmigration ermögliche eine Identifizierung von Leads auf Basis der in Zellen
tatsächlich auftretenden phänotypischen
Veränderungen.
Um das Versprechen der chemischen Biologie einzulösen, investieren Firmen und die
Europäische Kommission derzeit dreistellige
Millionenbeträge.
Infrastrukturen für das
zellbasierte Screening
Allein 196 Mio. Euro steckt die Innovative
Medicines Initiative (IMI) in den nächsten fünf
Jahren in den Aufbau einer European Lead
Factory. Im Rahmen des von BayerHealthcare
koordinierten Projektes sollen 200.000 Moleküle aus den Substanzbibliotheken von sieben
Pharmafirmen und weitere 200.000 Substanzen aus der Akademia gescreent werden. Weitere 55 Mio. Euro lässt sich das Public Private
Partnership den Aufbau einer Sammlung von
1.500 aus humanen iPS-Zellen gewonnenen
humanen Zelllinien für nach Pharmakriterien
standardisierte zellbasierte Screens kosten
(vgl. Seite VII). „Entsprechende Zellmodelle
können schon jetzt bestimmte Aspekte
einer Krankheit nachstellen“, so StemBANCCKoordinator Dr. Martin Graf, Chef von Roches
Stammzellplattform in Basel.
Beide Großprojekte, in denen Pharmafirmen
zusammen mit akademischen Gruppen forschen, sollen helfen, den Technologietransfer
zu stärken und gemeinsame Ressourcen für
LABORWELT
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eine effektivere Wirkstoffforschung aufzubauen.
Weil die automatisierten HCS-Kamerasysteme wie Opera oder Operetta (PerkinElmer),
ImageExpress Micro Widefield (Molecular
Devices), InCell Analyzer 2000 (GE Healthcare)
oder ArrayScan (ThermoScientific) teuer sind,
bündeln aber auch Screening-Dienstleister und
akademische Screening Center ihre Kräfte in der
chemischen Biologie. An den acht europäischen
Screening-Zentren des EU-OPENSCREEN-Projektes sollen in zellbasierten Screens 20o.000 bis
300.000 „Toolsubstanzen“ identifiziert werden,
um das biologische Verständnis von grundlegenden Zellprozessen besser zu verstehen (vgl.
Interview S. XVI).
Zukunftstrends erfordern
neue Lösungen
Neben den zellbasierten Assays rollt aber schon
die nächste Welle physiologischer Assays heran.
„Die klassische zweidimensionale Zellkultur
spiegelt die Situation im lebenden Organismus
zu wenig wider, als dass sie für die Wirkstoffentwicklung und Testung von Substanzen geeignet
wäre“, so Ursula Graf-Hausner, Leiterin des 2011
gegründeten Kompetenzzentrums „Tissue Engineering for Drug Development“ (www.icbc.
zhaw.ch/tedd) – ein Verbund von Forschung und
Industrie, der die Anwendung der 3D-Zellkulturtechnik aktiv voranzutreibt. „Verschiedene Zelltypen kommunizieren miteinander und bilden
komplexe Organsysteme. Deshalb ist der Bedarf
an physiologisch relevanten und aussagekräftigen dreidimensionalen (3D) Gewebemodellen
klar ausgewiesen.“ (vgl. S. XII). Rege Anwendung
finden die dreidimensionalen Mikrogewebe
bereits in der Krebsforschung. Allerdings gibt
es zahlreiche Herausforderungen. Der störenden Fluoreszenz einzelner Gerüstmaterialien
oder der Adsorption der Wirkstoffe an diese
Scaffolds versuchen Firmen durch gerüstfreie
3D-Kulturen entgegenzutreten – ein neuer
Markt entsteht.
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14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | III
20.06.2013 15:21:09 Uhr
Zellbasierte Assays Stammzellen
Chemical Screen für die
iPS-Reprogrammierung
Dipl.-Biol. Oliver Keminer, Prof. Dr. Carsten Claussen,
European ScreeningPort GmbH, Hamburg
Die Stammzellforschung ist derzeit wohl eines der spannendsten und vielversprechendsten
Gebiete der Lebenswissenschaften. Ergebnisse der Grundlagenforschung könnten in absehbarer Zeit die Grundlage für neue innovative Therapien der regenerativen Medizin und für
patientenspezifische Krankheitsmodelle werden. Insbesondere die Nobelpreis-gekrönte Entdeckung der genetischen Reprogrammierung von adulten somatischen Zellen zu sogenannten
induziert pluripotenten Stammzellen (iPS) eröffnet neue und potentiell unbegrenzte Möglichkeiten der Generierung körpereigener Zellen von Patienten. Damit lassen sich einerseits
Gewebeunverträglichkeiten bei der Stammzellspende, aber auch ethische Probleme lösen,
die etwa bei der Nutzung humaner embryonaler Stammzellen (hESC) entstehen und derzeit
unüberwindbar scheinen.
Kleine Moleküle zur Differenzierung
von Stammzellen
Aktuell sind die Reprogrammierung von somatischen Zellen zu iPSCs und die anschließende
Differenzierung noch sehr zeitaufwendig und
der Einsatz von reprogrammierten Zellen
relativ gering. Hinzu kommt, dass derzeit
für die Reprogrammierung Fremd-DNA für
Stammzellfaktoren in die Zellen eingebracht
werden muss, was potentiell risikobehaftet
ist. Tatsächlich haben jüngste Studien gezeigt,
dass die mit diesen Verfahren generierten
iPS-Zellen genetisch instabil sein können und
in sich ein Tumor-Risiko bergen.
Daher unternehmen akademische Forschungsinstitute, die forschende Industrie,
aber auch kommerzielle Anbieter enorme Anstrengungen, alternative und effizientere Methoden zu entwickeln. Ein vielversprechender
Ansatz ist die Suche nach niedermolekularen
Substanzen (engl. small molecules), die Pluripotenz erhalten oder induzieren können (Drug
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iPS). So konnte in Forschungsarbeiten gezeigt
werden, dass Small Molecules spezifisch
Gene aktivieren können, und es sind bereits
Substanzen bekannt, die die Pluripotenz von
Stammzellen erhalten oder die Reprogrammierung von somatischen Zellen verstärken.
Die systematische Suche mit automatisierten
Hochdurchsatz-Screeningmethoden und der
Einsatz umfangreicher Substanzbibliotheken
stecken allerdings noch in den Anfängen.
Auch für die gezielte Differenzierung von
Vorläuferzellen zu speziellen Zelltypen ist
es wünschenswert, niedermolekulare Wirkstoffe nutzen zu können. Dies gilt sowohl für
ES-Zellen, adulte Vorläuferzellen als auch für
iPS-Zellen. Auch hier steckt die automatisierte
Suche nach geeigneten Wirkstoffkandidaten
noch in den Kinderschuhen. Eine Herausforderung sind zunächst die Auswahl und die
Entwicklung geeigneter Assay-Formate mit
Screeningstrategie: akademische
Expertise und industrieller Prozess
Aufgrund der Attraktivität des Forschungsgebietes und der offensichtlichen Notwendigkeit engagiert sich der European ScreeningPort (ESP) in verschiedenen Projekten
im Bereich Drug iPS und der Differenzierung
von iPS- als auch ES-Zellen zu verschiedenen
Zelltypen. Dabei kooperiert der ESP mit international renommierten Stammzellforschern
im Rahmen von EU- und DFG-Projekten sowie
mit Technologieanbietern in gemeinsamen
Forschungs- und Entwicklungsprojekten.
Gemäß dem Geschäf tsmodell des ESP
bringt der akademische Partner dabei die
biologisch-medizinische Expertise und die
Zellsysteme ein, während der ESP mit seiner
Infrastruktur und seinen Substanzbibliotheken die entsprechenden Assays entwickelt
und die Screening-Kampagne durchführt.
Grundsätzlich besteht große Erfahrung
mit klassischen Target-orientierten (meist
biochemischen) Screening-Technologien. In
Quelle: European ScreeningPort
Prinzipiell hat die iPS-Technologie große Hoffnungen auf eine unbegrenzte Regenerierung
kranker Zellen oder auch Gewebe geschürt.
Die Technologie verspricht, einen Beitrag zur
Bekämpfung bisher unheilbarer Krankheiten
zu leisten, wie etwa von neurodegenerativen
Erkrankungen, chronischen Entzündungen,
Autoimmunkrankheiten sowie Krebs. Zusätzlich bieten die iPS-Zellen bisher unbekannte
Möglichkeiten bei der Suche nach neuen
Arzneistoffen, denn sie lassen sich als krankheits- und patientenspezifische Zellmodelle
in Drug-Discovery-Programmen nutzen. Trotz
aller gebotener Vorsicht, keine vorschnellen
Hoffnungen wecken zu wollen, hat das Potential der Stammzellen vielfältige Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der modernen
individualisierten Medizin generiert.
der Definition der relevanten Read-outs, die
wissenschaftlich sehr hohe Ansprüche stellt.
Ein wesentlicher Hemmschuh für solche
Screening-Kampagnen im Hochdurchsatz
ist die schwierige und langwierige Zellkultivierung und die Adaptierung der zellbasierten Assays an den automatischen Prozess.
Eine logistische Herausforderung ist zum
Beispiel der notwendige Medienwechsel in
den Screening-Mikrotiterplatten, die eine
erneute Zugabe der jeweiligen Substanzen
erfordert.
Daher beschränken sich selbst jüngste
Stammzell-basierte Screening-Kampagnen
bei professionellen Auftragsforschungsinstituten (CROs) bisher auf weniger als 12.000
verschiedene Substanzen.
Screening auf niedermolekulare Modulatoren der iPS-Zell-Differenzierung
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19.06.2013 17:56:43 Uhr
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der Vergangenheit wurden etwa Assays zu
epigenetisch relevanten Enzymen entwickelt
wobei verschiedenste Detektionstechnologien und die Automatisierung genutzt wurden.
Entsprechend gängiger Praxis wurden für
die Hit-Bestätigung und -Charakterisierung
auch zelluläre Sekundär-Assays entwickelt
und angewendet. Aktuell stehen beim ESP
sowohl für biochemische als auch zellbasierte
Screens eine Reihe modernster Technologien
sowie eine entsprechende Infrastruktur zur
Verfügung.
Für die Suche nach Stammzell-aktiven
Substanzen nutzte der ESP in der jüngsten
Vergangenheit aber vor allem phänotypische
Screens oder Screening-Formate. Anders als
beim Target-basierten Screening wird hierbei
eine komplexe physiologische Zellantwort
genutzt und mit geeigneten Detektionstechnologien gemessen. Dabei kamen sowohl
einfache Lumineszenz-Technologien (Reporter-Gen-Assays) als auch das High Content
Screening (HCS) zum Einsatz.
Vor allem das HCS bietet für Drug Discovery-Ansätze enorme Möglichkeiten, da bei
dieser Bild-basierten Screening-Technologie
die Möglichkeit besteht, eine Vielzahl von
Parametern gleichzeitig zu bestimmen. So
lassen sich zugleich etwa Differenzierungsund/oder Pluripotenz-Marker in Zellen
detektieren, aber auch morphologische
Eigenschaften von Organellen, Zellen oder
Zell-Populationen (z. B. Stammzell-Kolonien)
charakterisieren.
Projektbeispiele und
Performancedaten
An den folgenden Beispielen sollen das
Potential von Stammzellen und die vielfältigen Möglichkeiten ihres Einsatzes in UltraHochdurchsatz- (uHTS)- und High ContentScreens (HCS) verdeutlicht werden. Auch die
Kombination von uHTS für den Primärscreen
und HCS für das Hit-Profiling zur Bestimmung
von Dosiswirkungen scheint ein vielversprechender Weg zu sein.
(1) In einem Verbund-Projekt der Systembio
logie wurde ein Hochdurchsatz-Screen
integriert und 250.000 Substanzen auf
ihre Wirksamkeit bezüglich Drug iPS untersucht. Dabei kam ein einfaches Zellmodell
unter Verwendung von Repor tergenAssays zum Einsatz, mit denen die Transkription von vier relevanten StammzellFaktoren getrennt nachgewiesen wurde.
Um die Spezifität der Ergebnisse nachzuweisen, wurden rund 500 Hits in einem
Reporter-Gen-Counter-Assay getestet
sowie ihre Wirksamkeit dosisabhängig mit
11 Verdünnungen im Reportergen sowie in
vier korrespondierenden HCS-Assays mit
embryonalen Karzinom-Zellen charakterisiert. Mittels Luciferase-Assay wurden
dabei 1,5 Millionen Datenpunkte erzeugt,
VI | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013
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Quelle: European ScreeningPort
Zellbasierte Assays Stammzellen
Durchführung eines Drug iPS-Screens mittels uHTS und HCS
allein die Bild-Daten hatten eine Größe
von 2 Terabyte.
(2) In einem HCS-Projekt beinhaltete die Screening-Kampagne einen phänotypischen
Primär-Screen bei dem mehr als 23.000 Substanzen getestet wurden. Die Expression
wurde sowohl von Pluripotenz- als auch von
Differenzierungsmarkern in embryonalen
Stammzellen der Maus (mES) nachgewiesen. Das ausgesprochen anspruchsvolle
Zellsystem und der Assay wurde vom akademischen Partner (Institut für Stammzellforschung am Helmholtz-Zentrum München)
entwickelt. Im HCS wurden sowohl ein endodermaler Differenzierungsmarker sowie
der wichtigste Pluripotenzmarker als auch
die Morphologie der Zellen und Kolonien
detektiert beziehungsweise charakterisiert.
Besondere technologische Schwierigkeiten
wie der Mediumwechsel mit erneuter
Substanz-Zugabe als auch die Herausforderungen einer komplexen Bilderkennung
wurden automatisiert gelöst. Durch den
Einsatz von weiteren Bioinformatik-Tools
konnte für diesen aufwendigen Screen eine
Hit-Expansion erreicht und eine Reihe von
analogen Substanzen ebenfalls im HCS als
Hits bestätigt und charakterisiert werden.
(3) I n Zusammenarbeit mit einer akademischen Forschungsgruppe und dem
Hersteller OLink werden dessen moderne
Färbemethoden (Proximity Ligation Assay)
eingesetzt und an die HCS-Anforderungen
angepasst um die Interaktion von Schlüsselmolekülen in Stammzellen zu untersuchen, wobei die Signal-Netzwerke bei
der genetischen Reprogrammierung und
Dif ferenzierung zu neuronalen Zellen
analysiert werden.
(4) D ie Charakterisierung von neuronalen
Zellen (neurite outgrowth) und Herzmus-
kelzellen (cardiac hypertrophy) kann mit
einem spezifischen HCS-Assay analysiert
werden. Dieser Assay wurde auf Basis von
humanen iPS-Zellen von dem Partner Cellular Dynamics International hergeleitet
und etabliert und steht somit für Drug
Discovery-Kampagnen zur Verfügung.
Diese Beispiele zeigen, dass Technologien
verfügbar sind, um Stammzellen auch in
Screening-Kampagnen einzusetzen und mit
den entsprechenden Pluripotenz-Markern in
Maus- und humanen-Stammzellen im Hochdurchsatz zu detektieren.
Sowohl bei einfachen phänotypischen
Screens als auch komplexen HCS-Anwendungen bestand in jüngster Vergangenheit die
wichtigste Aufgabe des ESP in der Überführung und Anpassung der aktuellen relevanten
Forschungsergebnisse in „Screening-taugliche
Assay-Technologien“.
Ein Blick in die Zukunft zeigt, dass zu
sätzlich zu den klassischen, bereits beschriebenen Wirkmechanismen die nächste Generation der Nachahmer-Proteinarzneimittel
völlig andere und zum Teil sehr individuelle
und produktspezifische Wirkmechanismen
hat, für die geeignete Verfahren zur Bestimmung der Bioaktivität entwickelt werden
müssen.
Korrespondenzadresse
Oliver Keminer
European ScreeningPort GmbH
Schnackenburgallee 114
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Tel.: +49-(0)40-303764-288
Fax: +49-(0)40-303764 177
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LABORWELT
19.06.2013 17:56:49 Uhr
Drug Screening Zellbasierte Assays
StemBANCC: iPSC-basierte
Zell- und Tox-Modelle
10 times smaller 5 times better
Dr. Robert Zweigerdt, Medizinische Hochschule Hannover,
Martin Graf, F. Hoffmann La-Roche AG, Basel
Die Etablierung neuer Standards bei der Herstellung und Charakterisierung patientenspezifischer induziert-pluripotenter Stammzellen (iPSCs) wird für deren industrielle Anwendung bei
der Entwicklung von Wirkstoffen immer wichtiger. Mit dem Start des StemBANCC-Projektes
der Innovative Medicines Initiative (IMI) bündeln akademische Forschungsgruppen, Biotechund Pharmaunternehmen ihre Kompetenzen, um krankheitsrelevante humane iPSCs (hiPSC)
zu etablieren, die für biologische Krankheitsmodelle und das prädiktive Toxikologiescreening
neuer Leads genutzt werden können.
(„High-Throughput-Screening“, HTS) aus einer
Bibliothek mit zehntausenden Substanzen
herausgefiltert. Hierzu werden meist etablierte Zelllinien verwendet, die aufgrund genomischer Veränderungen oft transformiert
sind. Sie sind dadurch einfach zu kultivieren
und genetisch modifizierbar und daher ideal
für die Entwicklung und Durchführung von
HTS-Verfahren, die ein einzelnes Drug Target
oder einen Signalweg untersuchen. Das große
Manko dieses Ansatzes liegt darin, dass die
verwendeten Zelllinien in der Regel keinerlei
Bezug zur Physiologie der Erkrankung und
den davon betroffenen Zellen und Geweben
haben. Zellspezifische Wirkungen und Nebenwirkungen von Wirkstoffkandidaten können
damit also nicht erkannt werden.
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Phänotypisches Screening
Die neuesten phänotypischen Screeningmethoden, bei denen Zellen als In vitro-Krankheitsmodelle fungieren sollen, versprechen
dagegen entscheidende neue Impulse für
© StemBancc
Die Entwicklung neuer Medikamente stellt
Unternehmen vor große Herausforderungen.
Trotz steigender Entwicklungskosten sinkt die
Anzahl neu zugelassener Wirkstoffe stetig.
Die Ursachen hierfür sind vielfältig. Manche Erkrankungen sind noch unzureichend
beschrieben. Das fehlende Verständnis der
zugrundeliegenden zellulären und molekularen Mechanismen machte die Suche nach
geeigneten Wirkstoffen bisher praktisch
unmöglich. Aber auch nach der Entdeckung
krankheitsassoziierter Zielmoleküle („Drug
Targets“), für die Wirkstoffe entwickelt werden können, stellt sich häufig heraus, dass
diese letztlich nicht die Ursache der Erkrankung sind. Neben der Unwirksamkeit von
Wirkstoffkandidaten ist die Toxizität neuer
Substanzen ein Kernproblem der Pharmaforschung. Oft wird sie erst in fortgeschrittenen
Phasen der kostspieligen Medikamentenentwicklung erkannt.
In der konventionellen Medikamentenentwicklung werden Wirkstoffkandidaten, die
an vorhandene Drug Targets binden, häufig
in sogenannten Hochdurchsatzscreenings
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Abb. 1: 35 Partner aus ganz Europa arbeiten im StemBANCC-Projekt mit.
LABORWELT
14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | VII
© StemBancc
Zellbasierte Assays Drug Screening
Abb 2: Aufgaben und Verknüpfung der Arbeitspakete (Work Package, WP) in StemBANCC.
PNS: Periphere Neuropathien, CNS: Zentralnervöse neurodegenerative- und neurodysfunktionale Erkrankungen, QC: Qualitätskontrolle
die Pharmaforschung. Im Idealfall stellt ein
solches Zellmodell die physiologisch und
pathologisch relevanten Aspekte einer Erkrankung realistisch nach und ist zugleich
HTS-kompatibel.
Zellmaterial
Körpereigene, differenzierte Primärzellen sind
im Prinzip das ideale Ausgangsmaterial für die
Entwicklung zellbasierter Krankheitsmodelle,
denn sie repräsentieren am besten die gewebespezifischen, physiologischen Prozesse in
vivo. Allerdings lassen sich die meisten relevanten Primärzelltypen in Zellkultur nicht oder
nur schlecht vermehren. Sie sind daher nicht
in der benötigten Menge und Qualität verfügbar, in der sie in der Arzneimittelentwicklung
benötigt werden.
Diese Limitierung wurde durch zwei Kernentwicklungen weitgehend überwunden.
Erstens: Im Zuge der Forschung an humanen
embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) wurden unlängst Kulturverfahren entwickelt,
die diese sich selbst erneuernden Zellen in
praktisch unbegrenzter Menge verfügbar
machen[1,2]. Zusätzlich gelang es in zahlreichen
Arbeiten, die In vitro-Differenzierung der
pluripotenten Zellen in fast jeden humanen
Zelltyp voranzutreiben[3]. Die Herstellung sogenannter induziert-pluripotenter Stammzellen
(iPS-Zellen)[4] aus Körperzellen markiert einen
zweiten Durchbruch. Dabei werden ausdifferenzierte adulte Zellen durch transiente
Überexpression vier definierter Faktoren in
einen pluripotenten „ES-Zellen äquivalenten“
Status reprogrammiert („targeted reprogramming“). Die bahnbrechenden Verfahren zur
Herstellung von iPS-Zellen helfen, die ethisch
VIII | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013
bedenkliche Verwendung von Embryonen
als Ursprung von hES-Zellen zu vermeiden.
Zusätzlich eröffneten sie die vergleichsweise
einfache Kultivierung pluripotenter Zellen aus
Zellmaterial von Patienten, die an spezifischen,
klinisch manifesten Erkrankungen leiden.
Im Prinzip können iPS-Zellen damit als
Ausgangsmaterial für die Bereitstellung
großer Mengen generell jedes humanen,
individualspezif ischen Zellt yps dienen.
Hierfür werden aus Patienten, bei denen ein
Krankheitsbild gut dokumentiert ist, nach Einverständniserklärung („informed consent“)
minimalinvasiv Zellen entnommen – etwa
Fibroblasten aus Hautbiopsien oder Blutzellen
– und daraus iPS-Zelllinien gewonnen. Nach
Expansion dienen diese zur Differenzierung
gewebespezifischer, erkrankungsrelevanter
Zelltypen, mit denen krankheitsassoziierte
Prozesse in Zellkultur gut nachgebildet und
funktionell validiert werden können. Als wichtige Kontrollen dienen hierbei iPS-Zellen und
deren Abkömmlinge aus nicht erkrankten,
genetisch verwandten Patienten, die keine
krankheitsauslösende Genmutation tragen.
Alternativ oder zusätzlich werden iPS-Zellen
von verschiedenen „gesunden“ Kontrollprobanden als Vergleichspopulation herangezogen, um die Spezifi tät und Aussagekraft
eines Zellmodells kritisch zu prüfen. Bei einem
Wirkstoffscreening können dann im Prinzip
sogar phänotypische Unterschiede zwischen
einem krankheitsspezifischen Zellmodell im
Vergleich zum „gesunden Kontrollmodell“
zur Auswertung („Readout“) herangezogen
werden, ohne die molekularen Grundlagen
der Erkrankung (also die vermeintlichen Drug
Targets) in allen Einzelheiten zu kennen.
Die revolutionären Möglichkeiten dieser Technik dürfen nicht darüber hinwegtäuschen,
dass die Verfahren extrem komplex sind und
die Zusammenarbeit von Klinikern, Grundlagenforschern und der Pharmaindustrie erfordern, um ihr Potential voll zu erschließen.
Hier setzt StemBANCC (StemBANCC.org) an,
ein von der Innovative Medicines Initiative (IMI;
imi.europa.eu) gefördertes Projekt[6]. IMI ist eine
Public Private Partnership der Europäischen
Kommission mit dem EU-Pharmaverband
EFPIA (efpia.eu). Abzielend auf die zunehmende
Inzidenz von Erkrankungen einer alternden
Gesellschaft, hat das Programm fünf Krankheitsgruppen ins Visier genommen. Hierzu
zählen periphere Neuropathien (beispielsweise
krankhafte Schmerzen und Amyotrophe Lateralsklerose), zentralnervöse neurodegenerative- und neurodysfunktionale Erkrankungen
(einschließlich Migräne, Demenz, Autismus
und Schizophrenie) sowie Diabetes und Patienten mit prominenter Arzneimittelallergie
(„adverse drug reaction“).
Ein Kernziel des Programms, das im Oktober
2012 begann und forschende Pharmafirmen
für fünf Jahre mit Forschern aus der Akademia
zusammenbringt, ist die Isolierung und Charakterisierung von 1.500 iPS-Zelllinien – wobei
jeweils drei Linien aus ingesamt 500 Patienten
inklusive einer Population von Kontrollprobanden hergestellt werden sollen. Abgelegt in
einer Biobank, werden diese Zelllinien weltweit
der Forschung zur Verfügung stehen.
Ambitioniertes Arbeitsprogramm
Mit einem ambitionierten Arbeitsprogramm
und 35 beteiligten Partnerorganisationen in
ganz Europa (Abb. 1, Details unter www.stembancc.org) steht StemBANCC vor zahlreichen
logistischen und vor allem technologischen
Herausforderungen. Bei der Induktion von
iPS-Zellen besteht zum einen das Problem,
dass teilweise unvollständig reprogrammierte Zellartefakte entstehen, die iPSZellen morphologisch ähneln, die Eigenschaften ursprünglicher iPS-Linien jedoch nicht
widerspiegeln. Die andere Gefahr besteht in
der Induktion genomischer Veränderungen
(Aberrationen) – hervorgerufen durch den Prozess der Reprogrammierung selbst oder durch
die Anreicherung chromosomaler Variabilität,
die bereits in den Ausgangszellen vorhanden
ist. Die Inzidenz hierfür scheint vom Alter des
Patienten abhängig zu sein, eventuell von der
vorliegenden Erkrankung sowie vom somatischen Zelltyp, der zur Reprogrammierung
verwendet wird.
Außerdem wurde in jüngster Zeit eine Vielzahl von Techniken zur Induktion von iPS-Zellen
beschrieben. Sie reichen von genomisch integrierenden und nicht-integrierenden viralen
Genfähren über proteinbasierte Ansätze bis
hin zu chemischen Wirkstoffen, die alle ihre
Vor- und Nachteile haben[5].
Als Konsequenz setzt StemBANCC strikt auf
die Vereinheitlichung von Methoden, um die
LABORWELT
Drug Screening Zellbasierte Assays
bestmögliche Qualität und Vergleichbarkeit
der etablierten iPS-Zelllinien in der entstehenden Zellbank sicherzustellen. Basierend
auf der Erfahrung der Pharmapartner wurden „Standard Operating Procedures“ (SOPs)
etabliert, die den Ablauf bei der Entnahme
von Zellproben in der Klinik regeln sowie die
verwendete Reprogrammierungsmethode
und die Kriterien beim „Picken“ entstehender
iPS-Zellklone. Ebenso sind die anschließenden Verfahren und Materialien zur Kultivierung, Kryokonservierung und Lagerung der
Zelllinien in der Biobank klar definiert.
Für die Reprogrammierung wurde ein
kommerzielles, Sendai-basier tes Kit gewählt (CytoTune®, LifeTechnologies), da das
Verfahren bereits gut etabliert ist, hierbei
keine Integration der Reprogrammierungsfaktoren ins Genom auftritt und auch die
patentrechtliche Situation klar ist.
Der nächste Kernpunkt von StemBANCC
zielt auf die Charakterisierung der generierten iPS-Linien nach aktuellen Standards ab.
Hierfür werden molekulare Profile auf Ebene
des Genoms, Transkriptoms, Proteoms und
Metaboloms erstellt. Um ihre Identität und
Qualität eindeutig zu bestätigen, werde die
iPS-Linien nach standardisierten Protokollen
in repräsentative Zelltypen differenziert.
Die „Omics“ und Differenzierungsdaten
fließen in einem spezifischen Arbeitspaket zusammen, werden bioinformatisch
ausgewertet und anschließend mit den zugrundeliegenden, reichhaltigen Klinikdaten
verknüpft und sicher hinterlegt.
Abzielend auf die praktische Anwendung
der Zellen für die In vitro-Modellierungen
von Erkrankungen, umfasst das Programm
zahlreiche Arbeitspakete (Abb. 2), die auf die
Weiterentwicklung der Massenkultivierung
undifferenzierter Zellen abzielen sowie de-
ren effiziente Differenzierung in relevante,
neuronale Subtypen und pankreatische
Betazellen zum Ziel haben.
Die Zelltypen werden molekular, funktionell und pharmakologisch charakterisiert
und einem weiteren Kernziel des Programms
zugeführt: der Entwicklung von Assays, die
neben den phänotypischen Aspekten der
Erkrankung auch ein Wirkstoffscreening erlauben sollen; hierbei ist auch die Reparatur
bekannter Gendefekte zur Bereitstellung
isogener iPS-Kontrollzelllinien vorgesehen
sowie die spezifische Integration von Reportergenen, jeweils durch homologe Rekombination in definierte Loci. Außerdem wird
an der Bereitstellung von Kardiomyozyten,
Hepatozyten und Nierenzellen gearbeitet,
die als wichtige Zelltypen vor allem für
toxikologische Assays in der Wirkstoffentwicklung dienen.
Fazit
Ein solches Unterfangen kann nur durch
professionelles Projektmanagement gelingen. In StemBANCC wurde hierfür ein übergeordnetes Arbeitspaket etabliert, das über
die Projektlaufzeit hinaus die Organisation,
die projektinterne Kommunikation und die
Interaktion mit relevanten europäischen
und internationalen Programmen fördert.
Zusammenfassend soll StemBANCC ein
Ressourcenzentrum werden, das gut charakterisierte humane iPS-Zelllinien für ein
breites Spektrum neuronaler, neurodegenerativer, aber auch einiger Stoffwechsel- und
Herzmuskel-spezifischer Erkrankung bereitstellt. Gepaart mit einer systematischen
Dokumentation der Eigenschaften dieser
Zelllinien und dem zugrundeliegenden, klini-
NanoLuc®
schen Krankheitsbild, bietet das Projekt eine
ausgezeichnete Grundlage für die anvisierte
Innovation bei der Entwicklung von Krankheitsmodellen in der Kulturschale – und
damit die Basis für ein besseres Verständnis
von Krankheitsursachen und zur Entwicklung wirkungsvoller Medikamente.
Literatur
[1] Olmer R, Lange A, Selzer R S, Kasper C, Haverich A, Martin
U, Zweigerdt R. (2012). Suspension culture of human
pluripotent stem cells in controlled, stirred bioreactors.
Tissue engineering. Part C, Methods 18,772-84.
[2] Zweigerdt R, Olmer R, Singh H, Haverich A, Martin U.
(2011). Scalable expansion of human pluripotent stem cells
in suspension culture. Nature protocols 6,689-700.
[3] Williams LA, Davis-Dusenbery BN, Eggan KC. (2012).
SnapShot: directed differentiation of pluripotent stem
cells. Cell 149,1174-1174 e1.
[4] Takahashi K, Yamanaka S. (2006). Induction of pluripotent
stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast
cultures by defined factors. Cell 126,663-76.
[5] Gonzalez F, Boue S, Izpisua Belmonte JC. (2011). Methods
for making induced pluripotent stem cells: reprogramming
a la carte. Nature reviews. Genetics 12,231-42
[6] Support from the Innovative Medicines Initiative joint undertaking under grant agreement n° 115439, resources of
which are composed of financial contribution from the European Union‘s Seventh Framework Programme (FP7/20072013) and EFPIA companies‘ in kind contribution
Korrespondenzadresse
Dr. Robert Zweigerdt
Medizinische Hochschule Hannover (MHH)
Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und
Gefäßchirurgie (HTTG)
Leibniz Laboratorien für Biotechnologie und
künstliche Organe (LEBAO)
REBIRTH - Zentrum für Regenerative Medizin
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14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | IX
Zellbasierte Assays Labornachrichten
Drug Discovery
Präzise, komfortabel, reproduzierbar
Cenix screent für Debiopharm
Die Dresdener Cenix BioScience und der Schweizer Onkologiespezialist
Debiopharm haben Mitte Mai eine Forschungskooperation besiegelt.
Im Rahmen eines ersten gemeinsamen Projekts wird Cenix Hochdurchsatz-Screenings und High-Content-Assays mit kultivierten humanen
Zellen einsetzen, um prädiktive Biomarker für einen präklinischen
Onkologiewirkstoff von Debiopharm zu identifizieren. Dazu wird Cenix
in multiparametrischen mikroskopischen Untersuchungen mittels
der Bildanalyse-Plattform Definiens XD in verschiedenen humanen
Krebszellmodellen Daten erfassen, um die Gene und Signalwege
zu identifizieren, die die therapeutische Wirkung des Medikaments
verstärken oder unterdrücken.
Gewebedrucken
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BUCH
Life Sciences 2013
Biotech, Medtech, Pharma
Medizintechnik, Biotechnologie und Pharma sind ein Garant für
Wachstum. Gerade in Zeiten eines globalen Wettbewerbs kann
Deutschland technologische Vorteile ausspielen. Die 6. Auflage dieses
Buches bietet mit Analysen und einer Reihe tiefgehender Fachaufsätze aus dem Alltag von Unternehmern und Investoren eine
unvergleichliche Übersicht über den Stand
der deutschen Branche.
Cell-based Assays
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X | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013
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Ein Genexpressionspanel, mit dem das Pluripotenz- und Differenzierungspotential von embryonalen (ESCs) und induziert-pluripotenten
Stammzellen (iPSCs) erfasst werden kann, hat Mitte Juni die Life
Technologies Corporation auf der Tagung der International Society
for Stem Cell Research (ISSCR) in Boston vorgestellt. Das TaqMan®
hPSC Scorecard™ Panel gestattet auf Basis der Expressionsniveaus von
Schlüsselgenen erstmals eine sichere Prognose hinsichtlich der Fähigkeit
humaner ESCs und hiPSCs in Zelltypen ento-, meso- und ektodermalen
Ursprungs zu differenzieren. Das vom Alex Meissner-Lab an der Harvard
University lizenzierte Genexpressionspanel gestattet die schnelle
Identifizierung der am besten geeigneten Zellen, wenn es darum geht,
patienteneigene Zellmodelle für das Screening zu etablieren.
LABORWELT
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Unerkannte Arzneimittel-induzierte Hepatotoxizität zählt zu den häufigsten Gründen, ein zugelassenes Arzneimittel vom Markt zu nehmen. Das
US-Unternehmen Organova Holdings hat Mitte April auf der „Experimental Biology“-Konferenz in Boston erstmals ein funktionelles, dreidimensionales humanes Lebergewebe für das Screening auf Hepatotoxizität
vorgestellt, dessen dreidimensionale Geometrie sich reproduzierbar
kontrollieren lässt. Der NovoGen Bioprinting-Prozess liefert Gewebe mit
bis zu 20 Zellschichten, in denen die Leberzellen in charakteristischer Zelldichte und Morphologie wachsen. Im Gegensatz zu 2D-Kulturen zeigen
die 3D-Gewebe nicht die charakteristischen Abweichungen vom natürlichen Vorbild, die ihre Aussagekraft in Toxizitätsscreenings begrenzen.
Statt dessen zeigen die gedruckten Zellen die Produktion physiologischer
Mengen von Albumin (5 bis 9-mal mehr als in 2D-Kultur), Fibrinogen,
Transferrin, Cholesterin sowie induzierbare Cytochrom P450-Enzymaktivität. Die Mikrogewebe kommen ohne Gerüstmaterialien aus, die in
Assays zu unerwünschter Hintergrundfluoreszenz führen können. Laut
Organova bilden sowohl primäre Hepatozyten als auch aus Stammzellen
differenzierte Leberzellprogenitoren Zell-Zell-Kontakte aus. Der Druckprozess mit dem NovoGen MMX-Bioprinter funktioniert im Prinzip wie
beim Tintenstrahldrucken und nutzt die Fähigkeit der Zellen zur Selbstorganisation mit Hilfe der Wechselwirkungen von Oberflächenproteinen
aus. Ein Druckkopf positioniert die Zellen, ein anderer ein biokompatibles
Hydrogel. Nachdem die Tröpfchen verschmolzen sind, bilden sich relativ
schnell tight junctions. Die Kleinst-Gewebemodelle lassen sich für das
Drug Discovery und Absorptions- sowie Toxikologie-Assays einsetzen.
10_LW-Spezial_03_2013_News_tg.indd 10
20.06.2013 15:24:41 Uhr
Diagnostik Advertorial
››› SERAMUN
DIAGNOSTICA GMBH
Mikrotiterplatten-basierte
Arrays für die Diagnostik
Dr. Klemens Löster und Dr. Silvia Porstmann, Seramun Diagnostica GmbH, Heidesee
Die Multiparameterdiagnostik wird für
den Nachweis von Infektions- und Autoimmunkrankheiten durch verschiedene Techniken realisiert. Sie sind entweder
mit dem Nachteil eines geringen Automatisierungsgrades (z. B. Line Blots) oder einer teuren Auswertetechnik (z.B. Luminex®Technologien) behaftet.
An Multiparameterdiagnostik knüpfen sich
folgende Erwartungen:
– Höhere diagnostische Sicherheit
– Schnellere Diagnose
– Geringere Kosten durch geringere
Analysezahlen, Materialersparnis und Abfallverringerung
Diesen Erwartungen stehen folgende Zwänge
gegenüber:
– Wesentliche Leistungsdaten wie Präzision,
Spezifität und Sensitivität müssen für jeden einzelnen Analyten im Testsystem mit
bisherigen Einzeltesten vergleichbar sein.
– Die Kosten dürfen die von Einzelparameternachweisen nicht übersteigen.
Mit der Produktplattform SeraSpot bietet die Seramun Diagnostica GmbH Microarrays in Mikrotiterplatten an und verbindet damit die Vorteile der etablierten und
automatisierbaren ELISA-Technik mit den
diag nostischen Möglichkeiten moderner
Array-Technologien unter Anwendung eigener messtechnischer Lösungen.
®
strat SeramunBlau® spot sichtbar gemacht.
Das Testergebnis kann visuell oder durch
Software-vermittelte Imageanalyse mit dem
für die SeraSpot® Teste entwickelten Programm SpotSight® scan ausgewertet werden.
Dafür hat Seramun Lesegeräte entwickelt
und patentiert, die je nach Serienlänge komplette Mikrotiterplatten mit bis zu 96 Proben
(Seramun SpotSight® plate) oder einzelne
Streifen von Mikrotiterplatten mit bis zu acht
Patientenproben (Seramun SpotSight® strip)
vermessen und auswerten. Die Analyse einer kompletten 96-well-Platte dauert nur
3 min. Nach einer Gesamt Hands-on-Time
von knapp zwei Stunden können pro Patient
bis zu 20 verschiedene Antikörper selektiv
nachgewiesen werden. Der Reagenzienbedarf je Probe reduziert sich auf 5% gegenüber dem Bedarf klassischer Line Blots.
Test-Prototypen zur Medica 2012
vorgestellt
Drei SeraSpot® Prototyp-Teste wurden zur
Medica 2012 vorgestellt: SeraSpot® AntiYersinia IgG und IgA zum Nachweis von Antikörpern gegen sechs verschiedene Pathogenitätsfaktoren des Bakteriums Yersinia
enterocolitica und SeraSpot® Anti-Borrelia
IgG und IgM als Bestätigungstest für die Diagnostik der Lyme-Borreliose stehen für die Infektionsserologie zur Verfügung. SeraSpot®
Anti-Borrelia erlaubt zudem die Differenzie-
Array-Prinzip
Autoantigene oder Proteine pathogener Erreger werden für die Diagnostik von Autoimmun- oder Infektionskrankheiten im
Nanoliter-Maßstab als Spots auf den Boden
der Vertiefungen von Mikrotiterplatten gedruckt. Sie dienen als Zielstrukturen für Antikörper in Patientenproben. Testspezifische
Kontrollen sind in jede Vertiefung integriert.
Als Detektionssystem werden Peroxidasemarkierte isotypspezifische Antikörper eingesetzt. Bei positivem Befund werden bestimmte Spots durch das präzipitierende EnzymsubLABORWELT
11_LBW3_13_Seramun-Advertorial_tg.indd 11
Abb. 2: dsDNA Quantifizierung im
SeraSpot® ANA
rung der Antikörperantwort gegen homologe diagnostisch relevante Antigene der
drei in Europa zirkulierenden Genospezies
von Borrelia burgdorferi sensu lato (Abb.1).
Die interne Validierung des SeraSpot® AntiYersinia und des SeraSpot® Anti-Borrelia
wurde erfolgreich abgeschlossen. Die Präzision liegt mit Variationskoeffizienten von
< 10% innerhalb und <15% zwischen verschiedenen Testläufen im Bereich etablierter
ELISA-Teste. Für die diagnostische Sensitivität und Spezifität wurden Werte zwischen
90% und 100% ermittelt. Die Automatisierbarkeit auf gängigen ELISA-Vollautomaten
wurde in Korrelationsstudien bewiesen.
SeraSpot® ANA dient der Bestimmung von
Autoantikörpern gegen nukleäre Antigene
zur Differenzierung systemischer Autoimmunerkrankungen mit der Möglichkeit zur
Antikörperquantifizierung anhand integrierter Standardkurven (Abb. 2).
Externe Validierungsstudien der SeraSpot®
Teste sind für das zweite Halbjahr 2013 geplant.
Kontakt
Abb. 1: SeraSpot® Anti-Borrelia lgG
Dr. Klemens Löster
Seramun Diagnostica GmbH
Spreenhagener Str. 1
15754 Heidesee
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14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | XI
21.06.2013 12:02:35 Uhr
Zellbasierte Assays Expertenpanel
HCS-Optimierung
Dr. Andreas Pippow, Fraunhofer-Institut für für Angewandte Informationstechnik, Sankt Augustin;
Prof. Dr. Ursula Graf-Hausner, Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Zürich;
Dr. Christoph Sachse, Cenix Bioscience GmbH, Dresden
Das phänotypische oder High-Content-Screening bietet komplexe Informationen über die
Wirkungen von Substanzen auf Zellen. Allerdings gibt es gerade bei der Verarbeitung der
riesigen Datenmengen und bei neueren Technologien, wie dem funktionellen Screening von
dreidimensionalen Mikrogeweben, noch zahlreiche Herausforderungen.
Prof. Dr. Ursula
Graf-Hausner
Dozentin und
Forschungsleiterin
an der ZHAW und
Leiterin des Kompetenzzentrums
TEDD
LABORWELT
Wo liegen die Hauptvorteile von 3D-Mikrokulturen beim Wirkstoffscreening und wohin
geht der Trend?
Graf-Hausner
Die klassische zweidimensionale Zellkultur
spiegelt die Situation im lebenden Organismus
zu wenig wider, als dass sie für die Wirkstoff
entwicklung und Testung von Substanzen
geeignet wäre. Denn verschiedene Zelltypen
kommunizieren miteinander und bilden kom
plexe Organsysteme. Deshalb ist der Bedarf an
physiologisch relevanten und aussagekräftigen
dreidimensionalen (3D) Gewebemodellen klar
ausgewiesen. Pharmaunternehmen können
mit solchen Modellen aus menschlichen Zellen
die Sicherheit von Medikamenten in frühen
Phasen der Entwicklung besser gewährleisten
und erhebliche Kosten sparen. Die Reduktion
von Tierversuchen durch die Anwendung al
ternativer Testverfahren ist hochwillkommen,
in der Kosmetikbranche sind Tierversuche seit
März diesen Jahres verboten. Um diesem Be
dürfnis der Industrie nachzukommen, haben
viele Technologiefirmen Methoden entwickelt,
um geeignete 3D-Gewebemodelle herzustellen.
Einige verwenden dazu natürliche oder synthe
tische Gerüstsubstanzen, zum Beispiel gelartige
Polymere, in denen die Zellen eingebettet
werden können. Andere Technologien funkti
onieren ohne Gerüste, hier werden die Zellen
etwa in hängenden Tropfen zu Mikrogeweben
herangezüchtet. Trotz zahlreicher heute im
Handel erhältlichen Systeme (Curr Opin Biotechnol 23(5):803-809) gibt es noch viel zu tun. Denn
es gibt keine Standards oder Qualitätsnormen.
Verfügbarkeit und Reproduzierbarkeit der Mo
delle müssen gewährleistet sein. Zahlreiche
Herausforderungen sind noch zu lösen, wie
XII | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013
12_LW-Spezial_03_2013_Expertenpanel_tg.indd 12
etwa die Automatisierung, Analyse des Readout, die Kombination mehrerer Organsysteme.
Verschiedene Gruppen zeigen bereits fantasti
sche Resultate, sie nennen es „Body on a Chip“.
Ein Zukunftstrend ist auch das Bioprinting:
hier werden organähnliche Modelle mit einem
Tintenstrahldrucker Lage für Lage gedruckt.
Also jede Zelle an den Ort ihrer Bestimmung,
schön eingebettet in die umgebende Matrix.
Welche Methoden sich letztlich durchsetzen
werden, wird die Zukunft zeigen.
Dr. Andreas
Pippow
Wissenschaftlicher
Koordinator im
Bereich High-Content-Analyse am
Fraunhofer-FIT in
Sankt Augustin
LABORWELT
Wie und wo kann weiteres Effizienzpotential
beim HCS-Datenmanagement genutzt werden?
Pippow
Für das High-Content-Screening gibt es von ver
schiedenen Herstellern Standard-Softwarepro
dukte, mit denen sich Forscher innerhalb ihrer
Daten orientieren können. Neben Bilddaten
können auch Ergebnisse der Bildanalyse, sta
tistische Analysen, Assaybeschreibungen oder
chemische Verbindungen erfasst werden. Die
Grenze effektiven Datenmanagements wird
erreicht, wenn Ergebnisse mit anderen Expe
rimenten integriert werden sollen. Wenn sie
zum Beispiel Faktoren gefunden haben, die das
Neuronenwachstum beschleunigen und sie
dann Daten anderer Forscher mit einbeziehen
möchten, um den Mechanismus besser zu ver
stehen, wird dies heute nicht gut unterstützt,
insbesondere bei der Einbeziehung von genomi
schen oder metabolomischen Daten. Eine von
uns durchgeführte Umfrage in der forschenden
Life-Sciences-Branche bestätigt Defizite bei
der Datenintegration. Viele Anwender setzen
unterschiedliche Systeme ein, deren Datenbe
stände bzw. Datenbanken sich schlecht inte
grieren lassen. Ein typischer Wissenschaftler
arbeitet an vielen Projekten gleichzeitig und ist
auf die Ergebnisse anderer Partner angewiesen.
Die Vielzahl der Insellösungen am Markt führt
dazu, dass die Teilnehmer unserer Studie ein
Viertel ihrer Arbeitszeit mit dem Verwalten
von Daten verbringen müssen. Wir sehen hier
enormes Einsparpotential einerseits durch
Fortbildung im effizienten und regulatorisch
korrekten Umgang mit heterogenen Daten,
andererseits durch die Entwicklung neuer fle
xibler Datenintegrationslösungen. Wir wollen
auch Softwarehersteller ansprechen, damit sie
verstärkt moderne Datenmanagementansätze
und gemeinsame Schnittstellen einsetzen.
Dr. Christoph
Sachse
Director Cell-based
Services, Cenix
Bioscience GmbH,
Dresden
LABORWELT
Was sind die Vorteile von 3D Assays in RNAiAnwendungen?
Sachse
Für immer mehr Zellkulturmodelle werden
Daten publiziert, die auf ein „physiologische
res“ Verhalten von 3D-Kulturen im Vergleich
zu 2D-Kulturen derselben Zellen hindeuten.
Ein Beispiel sind Leberzelllinien, die unter 3DBedingungen höhere Albumin-Produktion und
CYP-Induktion zeigen und sich somit besser für
In-vitro-Toxizitätsstudien eignen. Auch in der
Onkologie sind 3D-Assays inzwischen zu einem
festen Teil der Pharmaforschung geworden.
Die Anwendung von 3D-RNAi-Assays ist von
uns erfolgreich etabliert worden. Die Verwen
dung von BME oder der InSphero-Plattform
ermöglicht eine Miniaturisierung in 96-WellPlatten und damit einen erhöhten Durchsatz,
so dass sich etwa Proliferations-, Viabilitäts-,
Colony Formation- oder Zytokin-Assays nicht
nur für Target-Validierungsstudien, sondern
auch für Screens anbieten. Herausforderungen
derartiger Assays sind zum einen die Wahl
eines geeigneten Zellmodells sowie die Opti
mierung eines siRNA-Transfektionsprotokolles
(besonders bei nicht-transformierten Zellen),
zum anderen die Etablierung von Mikroskopie
und Bildanalyse bei High-Content Assays, meist
via konfokale Mikroskopie oder Mikrogewebs
schnitte. Zusätzliche Komplexität ergibt sich
bei der Verwendung von Co-Kulturen (z. B. von
Tumor- und Stroma-Zellen). Obwohl technisch
anspruchsvoll, haben viele dieser Assays Poten
tial, physiologisch ungleich relevantere Daten
zu generieren als herkömmliche 2D-Assays; sie
sind deshalb integraler Bestandteil des Cenix
Assay-Entwicklungsprogramms.
LABORWELT
20.06.2013 15:26:09 Uhr
Screening Advertorial
››› ZELLBASIERTES
SCREENING
Von Zellen zu Zahlen
Für das zellbasierte Screening ist eine gleichbleibend optimale Bildqualität von höchster
Wichtigkeit. SynenTec liefert dafür robuste automatisierte Mikroskopsysteme, die mittels
digitaler Bildverarbeitung zelluläre Parameter ermitteln und darstellen. Das Cellavista und
das neue NyONE sind durch die intuitive Benutzersteuerung schnell in jedem Zellkulturlabor effizient einsetzbar.
Mit dem Cellavista hat sich SynenTec in den
letzten Jahren erfolgreich in den Zellkulturlabors der Pharmaforschung etabliert. Als
kompakte Lösung ist das neue NyONE (Abb. 1)
jetzt für den mittleren Probendurchsatz konzipiert. Beide Systeme
realisieren die hochauflösende Abbildung von Zellen in
Suspension und Adhäsion nicht-invasiv
mittels Durchlichtdetektion. Zusätzlich ermöglichen
l e i s t u n g s s t a r ke
LEDs mit einer langen Lebensdauer
detaillierte Fluores- Abb. 1: NyONE Image
zenzaufnahmen für Cytometer
die der laserunterstützte Autofokus die optimale Bildebene innerhalb von nur 100 ms automatisch einstellt.
Die Kombination hochpräziser Mechanik
und Optik gewährleisten eine überragende Bildqualität. Dabei werden die optische und geometrische Auflösung der CCD-Kamera ideal mitei-
nander kombiniert und eine Bildauflösung von
unter einem halben Mikrometer pro Pixel erreicht. Dieser „NANO-VIEW“ in die einzelne Zelle ermöglicht detaillierte Auswertungen (siehe
Abb. 2). Durch den passgenauen Übergang der
Einzelbilder (stitching) wird eine exakte Zellzahlbestimmung in den Randbereichen jeder
Aufnahme gewährleistet. Dies führt zu einer
präzisen Quantifizierung der Zellkultur.
Variierende Ansprüche an die Bildqualität
werden durch den Wechsel von Objektiven
erreicht. Der automatische Objektivwechsel
ermöglicht Bildaufnahmen bis zur einer 40x
Vergrößerung.
Die reine Durchlichtmikroskopie kann dabei sowohl den Startpunkt einer Klonierung
(Applikation: SINGLE CELL CLONING), als
auch den weiteren Kultivierungsverlauf dokumentieren (Applikation: CELL CONFLUENCE). Durch Markierung der Zellen mit Fluoreszenz-Farbstoffen oder Trypanblau werden
Applikationen wie SUSPENSION CELL COUNT,
TRANSFECTION EFFICIENCY, LIVE/DEAD
ASSAYS und APOPTOSE ermöglicht.
Die drei Fluoreszenzkanäle im NyONE
decken die große Mehrheit der zellbasierten
Abb. 2: CHO-K1, 3fach-Fluoreszenzfärbung
Assays ab. Das Cellavista ergänzt diese Kanäle um grün/amber/rot, mit denen eine Vielzahl
weiterer Flourophore anregbar sind.
Bei gleichzeitiger Aufnahme eines Durchlicht- und eines Fluoreszenzkanals wird eine
96-well Mikrotiterplatte innerhalb von nur 3
Minuten gemessen und ausgewertet (2x Objektiv, full-well scan, Cellavista).
Die Messung von Mikroskop-Slides, Mikrotiterplatten und Zellkulturflaschen eröffnen eine übergangslose Analyse der Zellkultur vom
µL-Stadium bis hin zum mL-Maßstab.
Zudem kann das Cellavista System um Inkubatoren, Liquid-Management, Plate Stacker,
Clone Picker, bis hin zu komplett automatisierten Lösungen erweitert werden (unter anderem realisiert mit Hamilton, Tecan, PAA).
Mit einer integrierbaren Inkubationskammer ist es möglich, eine lückenlose Dokumentation des Kultivierungsverlaufes zu erzeugen
(LIVE CELL IMAGING), wie es z.B. bei der Applikation WUNDHEILUNG oder CHEMOTAXIS
wichtig ist.
Die erhobenen Bilddaten werden entweder
parallel zur Aufnahme oder zeitversetzt ausgewertet. Dazu werden verschiedene Auswerteroutinen (Operatoren) angeboten, die mit
voreingestellten Parametern auf die jeweilige
Applikation zugeschnitten sind. Diese können
individuell angepasst werden. Die Darstellung
der Ergebnisse erfolgt z. B. als HEAT-MAP,
HISTOGRAMM oder SCATTER PLOT (Abb. 3)
und ermöglicht eine sofortige Interpretation.
Somit bietet SynenTec mit dem Cellavista
und dem NyONE auf unterschiedliche Anforderungen zugeschnittene Komplettlösungen
für die effiziente und kostengünstige Automatisierung in jedem Zellkulturlabor. Getreu
dem Motto: „From cells to numbers“.
Kontakt
Abb. 3: Benutzeroberfläche des NyONE mit Auswertung zu LIVE/DEAD (grün/rot)
und APOPTOSE (gelb); rechts: Auswertungen als Heat-map (Viabilität) und Histogramm (Compactness).
LABORWELT
13_LW-Spezial_03_2013_SynenTec_Advertorial_tg.indd 13
Dr. Sebastian Giehring und Dr. Regine Lümen
SynenTec Bio Services GmbH
Johann-Krane-Weg 42
48149 Münster
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14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | XIII
19.06.2013 18:16:27 Uhr
Serie Labormarkt im Umbruch (16)
Thermo Fisher: Die
Happen werden größer
Thermo Fisher Scientific Inc. (2012):
Umsatz: 12,51 Mrd. US-$
Gewinn (EBITDA): 1,48 Mrd. US-$
Umsatzrendite (nach Steuern): 11,8%
Börsenwert (gesamt): 30,5 Mrd. US-$ (14.6.2013)
Mitarbeiter: 38.900
Vorstandsvorsitzender: Marc N. Casper
Dr. Martin Laqua, Redaktion LABORWELT
Märkte (2012)
Milliardenschwere Übernahmen sind gang und gäbe im Labormarkt. Grund genug, in dieser
LABORWELT-Serie einen Blick auf die Player, ihre Strategien und Deals zu werfen. Klar ist:
Elefantenhochzeiten bleiben an der Tagesordnung. Die Preise bleiben hoch, genauso wie die
Wahrscheinlichkeit, dass sich der Labormarkt in zehn Jahren völlig anders darstellen wird als
heute. Mit Thermo Fisher Scientific Inc. widmen wir uns in dieser Folge wieder dem Unternehmen, mit dem 2010 die Reihe „Labormarkt im Umbruch“ begann. In den vergangenen
drei Jahren ist im Hause Thermo viel passiert. Die damalige Überschrift „Hungriger Hecht im
Karpfenteich“ hat auch im Jahr 2013 noch Bestand. Schlagzeilen machte das Unternehmen im
Frühjahr, als es einen Bieterwettstreit um die Übernahme des Life-Sciences-Spezialisten Life
Technologies Corp. gewann. Damit will Thermo die derzeit lukrativste Sparte Spezialdiagnostik
weiter ausbauen und sich für die Ankunft der personalisierten Medizin hübsch machen.
Sparten nach Umsatz (2012)
Holding hinter sich, die etwa 12 Mrd. US-$ locker
gemacht hätten. Zu den anderen erfolglosen
Interessenten gehörten Sigma Aldrich, Roche
und Danaher. Um die Kaufsumme zu stemmen,
setzt Thermo nun auch auf die Börse. Anfang Juni
wurde bekannt, dass 2,2 Mrd. US-Dollar über eine
Neuemission erlöst werden sollen. Dies entspräche etwa der Summe, die Thermo noch zusätzlich
zum Kaufpreis zum Ablösen von Life Technologies Schulden aufbringen muss. Analysten sehen
dem Deal mit gemischten Gefühlen entgegen.
Sie befürchten, dass Thermo zu freigebig war.
Life Technologies ist mit großem Abstand nur
Nummer zwei auf dem Sequenzierungsmarkt –
und der Rückstand zu Illumina wird derzeit stetig
größer. Immerhin: Die Kalifornier sind auch in den
Bereichen Tiergesundheit, klinische Forschung,
Forsensik, Lebensmittelsischerheit und Bioproduktion aktiv. Da dürften sich auch unabhängig
von Ion Torrent-Halbleitersequenzieren Synergien finden. Wie clever der Schachzug war, wird
letzten Endes davon abhängen, ob es Thermo
gelingt, Life Technologies neues Leben einzuhauchen. Dass der Laborriese weiß, wie Diagnostik
geht, hat er jedenfalls in den vergangenen Jahren
durchaus eindrucksvoll bewiesen.
© Skatz-Nelstar / Wikimedia Commons
Thermo Fisher Scientific hat in den vergangenen
drei Jahren unbeirrt seinen Wachstumskurs
fortgesetzt. Verglichen mit dem Geschäftsjahr
2009 stieg der Umsatz 2012 um knapp 24%,
der Börsenwert kletterte um fast die Hälfte.
Dabei setzt CEO Marc Casper wie sein 2009 an
die Spitze von Bayer gewechselter Vorgänger
Marjin Dekkers vor allem auf Zukäufe.
Noch im September 2012 bemerkte Reuters,
dass sich die M&A-Aktivitäten im Sektor Biowissenschaften auf einem 3-Jahres-Tief befänden.
Dass dies im Nachhinein betrachtet nur eine
Momentaufnahme war, ist auch Thermo Fisher
zu verdanken. Am 15. April 2013 versetzte die Firma die Szene in helle Aufregung. In einer Auktion
um den Kauf der Life Technologies Corp. setzte sie
sich mit einem 13,8 Mrd. US-$-Angebot durch. Der
Weltmarktführer in Sachen Laborausstattung
nimmt somit mehr Geld in die Hand als die
wohl am besten in der Diagnostik aufgestellte
Pharmafirma: Roche bot 6,7 Mrd. US-$ für den Life
Tech-Konkurrenten Illumina. Im Gegensatz zu
den Schweizern war Thermo jedoch erfolgreich.
Im Bieterwettkampf ließ die Ostküstenfirma
ein Investorenkonsortium um die Blackstone
Group, die Carlyle Group und Singapurs Temasek
Gesundheitswesen: 26%, Pharma/Biotech: 25%, Industrie: 27%, Öffentlicher Sektor: 22%
Die B.R.A.H.M.S. AG in Henningsdorf wurde von Thermo 2009 für 330 Mio. Euro übernommen.
XIV | 14. Jahrgang | Nr. 4/2013
14_LW-Spezial_03_2013_LMiU_ThermoScientific_ml.indd 14
Analysetechnologien 32%, Spezialdiagnostik 22%,
Laborbedarf und Dienstleistungen 46%
Bereits Anfang 2010 zeigten sich die Ergebnisse
einer Shoppingtour durch Europa nach der
Thermo mit der Übernahme von Finnzymes
(Finnland, keine Bekanntgabe finanzieller Details) und Fermentas (Kanada/Litauen, 260 Mio.
US-$) das Geschäft mit PCR-Verbrauchsmitteln
gefestigt hatte. Seine Analytik-Sparte stärkte
Thermo 2010 mit dem Kauf von Dionex Corp.
aus Sunnyvale in Kalifornien. Für 2,1 Mrd. US-$
in Barmitteln komplementierte Thermo damit sein Chromatographie-Portfolio. In einer
ähnlichen Liga bewegte sich der Deal mit
Cinven, einer Investmentfirma mit privatem
Beteilingungskapital. Für satte 3,5 Mrd. US-$
wechselte 2011 das schwedische Diagnostikunternehmen Phadia den Besitzer. Phadia stellt
Bluttestsysteme für Allergien, Asthma und
andere Autoimmunerkrankungen her.
Ein drittes Standbein
Diese Akquisition nahm Thermo zum Anlass,
ein drittes Berichtssegment einzuführen:
Spezialdiagnostik. „Dieser Geschäftszweig hat
nun mit mittlerweile 2 Mrd. US-$ Umsatz eine
signifikante Größe erreicht“, kommentierte
Casper den Schritt damals. Außerdem bemühte
sich Thermo Fisher 2011 um die Übernahme des
Laborbedarfsspezialisten Millipore, zog aber
Merck gegenüber den Kürzeren. Das Folgejahr
begann deutlich ruhiger. So folgten einzig Mitte
2012 zwei mittelgroße Übernahmen. Für 175
Mio. US-$ wechselte die Doe & Ingalls Management LLC (Durham, USA) unter das Dach von
Thermos Laborbedarf- und Dienstleistungssparte. Für One Lambda aus Kalifornien musste
Casper immerhin 925 Mio. US-$ auf den Tisch
legen. Spätestens mit der Akquisition des Spezialisten für Transplantationsdiagnostik zeichnete sich ab, dass sich Thermos Fokus mehr
und mehr auf das Diagnostikgeschäft richtet.
So wuchs der Umsatz in diesem Segment von
2011 auf 2012 um 20%. Die Entscheidung ist
nachvollziehbar, denn mit einer Gewinnspanne
von knapp 26% hängen die Diagnostikprodukte die beiden anderen Segmente deutlich ab
(18,7% Analyseprodukte, 14,1% Laborbedarf).
Welche Rolle nach der Life-Tech-Übernahme
die Gendiagnostik spielen wird, ist noch unklar.
Noch hält sich Thermo bezüglich der fälligen
Restrukturierung bedeckt.
LABORWELT
21.06.2013 12:04:51 Uhr
Interaktionsanalyse
Zellbasierte p53:Mdm2 und
p53:Mdm4 HCS-Assays
Die spezifische Aufhebung von Protein-Protein-Interaktionen (PPI)
ist ein attraktiver Angriffspunkt für die Wirkstofffindung. Allerdings
mangelt es bisher aufgrund der biologischen Komplexität an zuverlässigen und flexiblen zellbasierten Screening-Assays.
Mit der im vergangenen Jahr publizierten Fluorescent Two-Hybrid
(F2H)-Technologie (Methods Mol Biol . 812: 275-82) steht eine neuartige
mikroskopische Methode für das zellbasierte Screening zur Verfügung,
die gängige Probleme löst. Der F2H-Assay ist vielseitig anwendbar,
vollständig reversibel und liefert schnelle und leicht auslesbare
Daten: Die interaktionsabhängige Kolokalisation von zwei unterschiedlichen, fluoreszierenden Fusionsproteinen an der definierten
Interaktionsplattform (ein inerter Verankerungspunkt im Nukleus
von Säugerzellen). Mit dieser Methode konnte bereits eine Vielzahl
von Protein-Protein-Interaktionen aus unterschiedlichen zellulären
Kompartimenten – wie etwa Zytoplasma, Mitochondrien oder ZellkernZytoplasma pendelnde Proteine – erfolgreich darstellt werden.
Interaktion
RF
P
GFP
Mdm
2/4
p53
p53/Mdm2
p53/Mdm4
+ Nutlin-3
+ sMTide-02
0h
anchor
RFP
Mdm
2/4
1h
time
Keine
Interaktion
Wirkstoffzugabe
Interaktionsplattform
Ihre Pipettierhilfe für das Labor
2h
GFP
p53
anchor
Interaktionsplattform
7h
Schema der Protein-Protein-Interaktionsanalyse (links) und
p53:Mdm2/Mdm4-Interaktion
Darauf basierend haben wir zwei reversible F2H-Assays etabliert, um
die Protein-Protein-Interaktionen zwischen dem Tumorsuppressor
p53 und seinen Gegenspielern Mdm2 und Mdm4/MdmX parallel
zu analysieren. Durch diese vergleichenden zellulären Assays können unterschiedliche Arten von Substanzen untersucht werden,
beispielsweise Peptide oder niedermolekulare Substanzen („small
molecules“). Dabei lassen sich direkt zellgängige Wirkstoffkandidaten
identifizieren und charakterisieren. Wir bestimmen ihre Effizienz, die
p53:Mdm2-Interaktion aufzuheben, durch automatisierte Mikroskopie
und Bildauswertung. Gleichzeitig werden die jeweiligen Daten für
die p53:Mdm4-Inhibition ausgewertet, und so vergleichende Studien
angestellt. Außerdem liefern die zellulären Aufnahmen des F2H-Assays
initiale Daten zur Zytotoxizität der untersuchten Substanzen. Zusätzlich können die F2H-Assays auch in lebenden Zellen durchgeführt und
analysiert werden, wodurch in Echtzeit die Kinetik einer zellulären
Protein-Protein-Interaktion visualisiert wird.
Kontakt
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20.06.2013 15:27:42 Uhr
Zellbasierte Assays Chemische Biologie
„Wir wollen Biologie
screenbar machen“
Zellbasierte Assays und das damit verknüpfte Feld der chemischen Biologie werden immer wichtiger, um biologische Prozesse oder Krankheiten grundlegend zu verstehen. Im April erhielt die vom
Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie koordinierte EU-Infrastruktur EU-Openscreen die
langfristige Förderzusage der Bundesregierung. In der Initiative bündeln vorhandene ScreeningZentren in Europa ihre Ressourcen für das Substanzscreening. Gesucht werden Substanzen, die
in zentrale biologische Vorgänge eingreifen und ein vertieftes Verständnis davon vermitteln,
wie etwa Krankheiten entstehen, Pflanzen wachsen oder Zellen sich differenzieren. LABORWELT
sprach mit Dr. Ronald Frank, dem Koordinator von EU-Openscreen, über die Ziele der Initiative
und wie sie erreicht werden sollen.
LABORWELT
Wofür steht EU-Openscreen und was sind die
Ziele der Initiative?
LABORWELT
Inwieweit kann denn ein so offener Ansatz zum
Technologietransfer beitragen?
Frank
EU-Openscreen ist ein Netzwerk von europäischen Screening-Zentren und Experten für chemische Biologie, die gemeinsam eine Sammlung
von 200.000 bis 300.000 Substanzen aufbauen
und in Screenings benutzen wollen, um biologische Vorgänge besser zu verstehen. Die Substanzen werden von Europäischen Experten nach
verschiedensten Kriterien aus kommerziellen
und akademischen Quellen ausgewählt sowie
von Chemikern bereitgestellt. Die Sammlung
soll Informationen über die biologische Wirkung
von Substanzen auf verschiedenste biologische
Systeme liefern. Anders als zum Beispiel die European Lead Factory schauen wir nicht nur auf
Arzneimittelkandidaten, sondern es geht auch
um Agrar- und Umweltforschung – also alles,
wo Biologie und Chemie zusammenkommen.
Als Initiative des European Strategy Forums
on Research Infrastructures (EFSRI) ist es das
Ziel von EU-Openscreen, sogenannte Toolsubstanzen bereitzustellen und ihre Wirkung
in einer Datenbank zu erfassen. Die Toolsubstanzen sollen helfen, das grundlegende Verständnis biologischer Prozesse zu verbessern.
EU-Openscreen setzt damit einen Schritt vor
verwertungs- und IP-orientierteren Initiativen
an, wie der in diesem Jahr gestarteten European
Lead Factory oder der Alliance of Translational
Research Centres.
Frank
Wir sehen in vielen Fällen, dass die Translation
in Sackgassen landet. Unserer Meinung nach
liegt das daran, dass das Wissen darüber, wie
Substanzen auf biologische Vorgänge wirken,
noch viel zu begrenzt ist. Ein tieferes grundlegendes Verständnis über die Wirkung und
Toxizität von Substanzen auf Mensch und
Umwelt hilft besser, das Risiko eines teuren
Scheiterns in später Entwicklungsphase zu
verkleinern, als es im Geheimen immer wieder
mit dem gleichen Ansatz zu versuchen. Wenn
wir erst einmal grundlegende Prinzipien
besser verstehen, wird es möglich sein, mit
weniger Entwicklungskandidaten eine bessere Erfolgsrate zu erzielen. Deshalb wollen
wir die breite Biologie screenbar machen.
Ein wichtiges Mittel dazu ist auch das High
Content-Screening (HCS) mit zellbasierten
Assays.
Tab. 1: An EU-Openscreen beteiligte Screeningzentren
Screening-Zentrum
Standort.
CeMM, PLACEBO
FIMM Helsinki
FMP Berlin
Fundación Medina, Granada
Austria
Finland
Germany
Spain
IMG Prague
IRBM Rome
PPSC
USEF Santiago de Compostela
Czech Republic
Italy
The Netherlands
Spain
XVI | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013
16_LW-Spezial_03_2013_Interview_Frank_tg.indd 16
LABORWELT
Das Projekt steckt schon mitten in der mit 3,7
Mio. Euro von der Europäischen Kommission
geförderten Vorbereitungsphase …
Frank
Die Vorbereitungsphase läuft noch bis 2015.
Dann wird EU-Openscreen die eigens von
der Kommission geschaffene Rechtsform
ERIC annehmen und – finanziert von den EUMitgliedstaaten, deren Unterschriften wir
derzeit einsammeln – die Arbeit aufnehmen.
Wir werden an voraussichtlich acht Screeningzentren mit einer wöchentlichen Kapazität
von 200.000 Substanzen screenen, um das
gesamte Wirkspektrum inklusive neuer Effekte
und Nebenwirkungen zu erfassen. Standards,
die eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse und
Daten gewährleisten, werden derzeit in einem
eigenen Arbeitspaket etabliert.
LABORWELT:
Wieviel Geld brauchen Sie denn pro Jahr?
Dr. Ronald Frank
ist der Koordinator von EU-OPENSCREEN
am Leibniz Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) in Berlin und leitet dort
auch die Arbeitsgruppe Chemische Systembiologie. Der Chemiker ist Mitgründer und CEO der Berliner AIMS Scientific
Products GmbH. Nach seiner Promotion
1980 wechselte er zur Gesellschaft für
Biotechnologische Forschung (GBF) in
Braunschweig, das heutige HelmholtzZentrum für Infektionsforschung (HZI).
Dort arbeitete er über chemische GenSynthese, die kombinatorische Synthese von Nukleinsäuren und Peptiden und
richtete die High-Throughput-ScreeningPlattform des Zentrums ein.
Frank
Um die aus dem deutschen ChemBioNet
hervorgegangene Infrastruktur am Leben zu
halten, brauchen wir etwa 2,5 Mio. Euro jährliche Betriebskosten. Dazu kommen natürlich
die Projekte , die wir mit mindestens 10 Mio.
Euro pro Jahr veranschlagen. Diese müssen
aus verschiedenen Quellen finanziert werden.
Wir hoffen aber, dass sich viele EU-Länder an
sogenannten Project Calls beteiligen. Insgesamt erwarten wir europaweit eine jährliche
Auslastung von etwa 200 Projekten, von denen
mindestens 50 von solchen EU-OPENSCEEENspezifischen Calls finanziert werden sollten.
LABORWELT:
Werden Sie auch die Entwicklung neuer Methoden vorantreiben?
Frank
Wir stimulieren die Entwicklung neuer Methoden im wissenschaftlichen Umfeld der
der beteiligten Zentren und Partnerinstitute,
haben aber kein eigenes Budget, um eine
Methodenentwicklung durchzuführen. Wir
suchen aber den Austausch mit Entwicklern,
Verbrauchsmittel- und Reagenzienherstellern
sowie Biotech-Unternehmen.
[email protected]
LABORWELT
20.06.2013 15:28:59 Uhr
RNAi-Knockdown Zellbasierte Assays
Funktionelle Genanalyse
Neue Vektoren für zellbasierte Assays
mit fast 100% Knockdown-Effizienz
Zellbasierte funktionelle Studien der Gendepletion und Genüberexpression zählen
heute zu den unverzichtbaren Werkzeugen
der molekularbiologischen Grundlagen- und
angewandten klinischen Forschung. Voraussetzung für ein aussagekräftiges Zellmodell
ist dabei die homogene, hocheffiziente und
spezifische Genregulation.
Forscher der Sirion Biotech in München
haben kommerziell erhältliche und In-houseRNAi-Plattformen miteinander verglichen
und eine Screening-Technologie für die Identifizierung hochaktiver shRNAs (RNAiONE™)
für das Gene Silencing entwickelt. RNAiONE
Abb. 1: Validierung von 15 shRNA-Sequenzen
gegen hGPCRx mittels der RNAiONETechnologie
wurde sowohl auf die RNA-Polymerase (RNAPol)-III- als auch die RNA-Pol-II-abhängige
shRNA-Expression adaptiert. Dies erlaubt den
effektiven Einsatz in einem eigens dafür entwickelten konstitutiven und induzierbaren
viralen Expressionsvektor. Die aufeinander
abgestimmte Kombination von shRNA-Validierung und dem Design des viralen Vektors
ermöglicht die Entwicklung stabil und transient exprimierender Zellmodelle, die einen fast
vollständigen Knockdown zeigen. Die hohe
Knockdown-Effizienz der neuen Zellmodelle
markiert einen signifikanten Fortschritt für
die Grundlagenforschung, die Targetfindung
und das zellbasierte Screening.
Das Verfahren bis hin zu einem homogenen
effizienten Knockdown-Zellpool, der eine klonale Selektion verzichtbar macht, besteht aus
vier Schritten:
(a) shRNA-Design,
(b) shRNA-Validierung mit RNAiONE™,
(c) Integration in die gewünschte virale Vektor
Plattform,
d) Zellmodell-Generierung.
Als Funktionskontrolle dieser Plattform dient
die induzierbare Depletion eines spezifischen
Abb. 2: Knockdown-Effizienz der besten
shRNA-Sequenz 15 im stabilen induzierbaren HEK293-Zellmodell
humanen G-Protein-gekoppelten Rezeptors
(hGPCRx) in HEK293-Zellen: Abbildung 1 zeigt
die Validierung von 15 shRNA-Sequenzen gegen
hGPCRx mittels RNAiONE. Die effizienteste
Sequenz 15 wurde anschließend in SIRION
Biotechs induzierbare lentivirale Plattform
kloniert und ein stabiles HEK293-Zellmodell
mittels lentiviraler Transduktion generiert.
Das Ergebnis in Abbildung 2 zeigt deutlich den
hocheffizienten Knockdown (KD) von 90% auf
mRNA-Ebene nach Dox-Applikation.
Kontakt
Dr. Kathrin Schmitt
Director, Sales & Marketing
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Service Verbände
DGHM & DGI
LABORWELT-Partner
Dt. Ver. Gesellschaft für
Klinische Chemie und
Laboratoriumsmedizin
e.V. (DGKL)
Programm für Jahrestagung steht
www.dgkl.de
Deutsche Gesellschaft
für Proteomforschung
www.dgpf.org
BIO Deutschland
www.biodeutschland.org
für Hygiene und
Mikrobiologie (DGHM)
www.dghm.org
btS (Biotechnologische
Studenteninitiative e.V.)
www.bts-ev.de
Gesellschaft für Genetik
GENE
K
TI
ELLSC
S
R
AFT FÜ
H
GE
www.gfgenetik.de
Gesellschaft für
Signaltransduktion
www.sigtrans.de
Gesellschaft für
Pharmakologie
und Toxikologie
www.dgpt-online.de
Nationales Genomforschungsnetz
www.ngfn.de
für Neurogenetik
www.hih-tuebingen.de/dgng/
Netzwerk Nutrigenomik
www.nutrigenomik.de
DiagnostikNet-BB
www.diagnostiknet-bb.de
Verband der
Diagnostica-Industrie e.V.
www.vdgh.de
Österreichische
Reinraumgesellschaft
(ÖRRG)
Österreichische Ges.
f. Laboratoriumsmedizin & Klinische Chemie
www.oerrg.at
www.oeglmkc.at
XVIII | 14. Jahrgang | Nr. 2/2013
18-19_LW-Spezial_03_13_Verbände_tg.indd 18
 Das Programm für die 65. Jahrestagung
der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und
Mikrobiologie (DGHM) e. V. und Jahrestagung
der Deutschen Gesellschaft für Infektiologie
(DGI) e. V. – Programm steht von Mitte Juli
an online unter www.dghm-dgi2013.de zur
Verfügung. Knapp 400 Abstracts wurden für
die diesjährige Jahrestagung vom 22. bis zum
25. September in Rostock eingereicht. Nun
werden diese von der Programmkommission
ausgewertet und zusammengestellt. Folgende
Vorträge und Referenten waren aber bereits
Ende Juni fest eingeplant:
– DGHM Lecture
Thomas C. Mettenleiter (Greifswald/D)
– Hauptsymposium 1 (DGHM) – Zoonoses
Marcello Gottschalk (Montreal/CAN)
Shah M. Faruque (Dhaka/BD)
– Hauptsymposium 2 (DGHM) –
Pathogen Transmission and Surveillance
Edward Kujper (Leiden/NL)
Petra Gastmeier (Berlin/D)
Hajo Grundmann (Groningen/NL)
– Hauptsymposium 3 (DGHM) –
Omics in Infected Tissues/Systems Biology
Dirk Bumann (Basel/CH)
Jim Musser (Houston, TX/US)
Michael G. Katze (Seattle, WA/US)
– Hauptsymposium 1 DGI –
Is Immune Reconstitution a Disease?
Graeme Meintjes (Cape Town/SA)
Verena Moos (Berlin/D)
– Hauptsymposium 1 (DGHM/DGI)–
Infections in Special Patient Groups
Thirumala-Devi Kanneganti (Memphis, US)
Philipp Henneke (Freiburg/DE)
– Hauptsymposium 2 (DGHM/DGI) –
Physiological Microbiomes interacting
Agents and Antibiotics
Eric Pamer (New York, US)
Teresa M. Copue (Madrid/ES)
John Tagg (Dunedin/NZ)
– Hauptsymposium 2 DGI –
News from recent international and national
practice guidelines
Andrew Ullmann (Würzburg/D)
Winfried Kern (Freiburg/D)
Die Kongressanmeldung ist noch bis zum 31.
Juli 2013 zum kostengünstigeren Frühbucherpreis möglich.
DGKL/RfB
Großer Einfluss des Laborparameters INR
auf den Lab MELD-Score Laborparameter
 Einen großen Einfluss des Laborparameters
INR auf den Lab MELD-Score hat das Referenzinstitut für Bioanalytik (RfB) in Zusammenarbeit
mit der Medizinischen Klinik 1 des Universitätsklinikums Frankfurtin einem externen Ringversuch festgestellt. Untersucht wurde der Einflusses der Laborparameter Bilirubin, Kreatinin und
INR auf die Berechnung des Lab-MELD-Scores,
der für die Allokationsliste bei Lebertransplantationen bei Eurotransplant die entscheidende
Rolle spielt. Zudem ging es darum, den LabMELD-Score unter Berücksichtigung der in der
Anamnese angegebenen klinischen Werte zu
bewerten. Die Teilnehmer erhielten dazu Untersuchungsmaterial zu insgesamt vier Kasuistiken,
wobei zu jedem klinischen Fall Laborproben von
zwei unterschiedlichen Zeitpunkten versandt
wurden. Die Pilotstudie verdeutlicht, dass der
Einfluss von Bilirubin auf den Lab MELD-Score
zu einer Schwankung eines Punktwert führte,
beim Kreatinin von maximal zwei Punktwerten
und beim INR bis zu drei Punktwerte. Diese
laborchemischen Abweichungen, die in ihrer
Konsequenz zu einem Transplantationsplatz
auf einer Allokations- oder Warteliste führen
können zeigen Handlungsbedarf bezüglich der
Wertigkeit der Leberfunktionsparameter.
 In einer nochfür dieses Jahr geplanten
Folgestudie soll neben den drei bisher be-
rücksichtigten Analyten eine weitere Untersuchung auf die Leberfunktionsparameter
Quick, Faktor V, Natrium und Cholinesterase
erfolgen. Alle Teilnehmer der Pilotphase konnten die Laborwerte korrekt in Kontext mit der
klinischen Anamnese setzen und haben somit
eine konstruierte Unplausibilität in einem
Fall richtig erkannt. In den nächsten Wochen
werden Laboratorien von Lebertransplantationszentren explizit auf die geplante Studie
hingewiesen inklusive der voraussichtlichen
Anmeldefristen. Grundsätzlich besteht für
jedes medizinische Labor die Möglichkeit zur
Teilnahme an der Lab-MELDDL-Score-Studie.
Weitere Informationen können angefragt
werden unter [email protected].
Mit dem neuen experimentellen Ansatz wird
in Zusammenarbeit mit Eurotransplant untersucht, ob sich neue Leberfunktionsparameter
besser eignen einen Leber-Scorewert zu bestimmen, der unabhängig von Labormethoden mit
der Krankheitsschwere der Patienten korreliert,
so dass die Erstellung der Allokationsliste, wie
von Eurotransplant beabsichtigt, ausschließlich
anhand der Krankheitssituation der Patienten
und der damit verbundenen Zukunftsprognose
durchgeführt werden kann.
T. Kaiser, S. Zeuzem, J. Thiery, M. Neumaier,
K.P. Kohse, T. Demant, M. Schmidt
LABORWELT
20.06.2013 15:30:30 Uhr
Verbände Service
Diagnostik-Netzwerk BB
Erstattung
Diagnostik-Netzwerk BB
Immunologische
Innovationsziffern Termine
Donnerstag, den 22. August, widmet
Schnelltestplattform statt Wartenummer sichAmdie Veranstaltungsreihe
„Treffpunkt In-vi Die Bedeutung der patientennah durchgeführten Laboranalysen wächst kontinuierlich,
denn dank umgehend verfügbarer Ergebnisse
lassen sich Therapieentscheidungen zügiger
treffen und Prozesse in der klinischen Routine effizienter gestalten. Die Mitglieder des
DiagnostikNet-BB stellen eine universelle,
konfigurierbare Plattform für Lateral FlowTests zur Verfügung, die Biomarker exakt
qualifiziert und quantifiziert. Die Ergebnisse
werden dabei schnell, unkompliziert und
RiliBäk-konform an Patientendaten-Management-Systeme übermittelt. Die Plattform
ist für eine Vielzahl diagnostischer Anwendungen interessant, so beispielsweise in der
personalisierten Medizin.
Dabei lassen sich mehrere Parameter
simultan bestimmen, was die Diagnosestellung nochmals verfeinert. Im Zusammenhang mit einer Biomarkerentwicklung
und -validierung können zudem die dafür
benötigten klinischen Proben schnell und
bedarfsgerecht bereitgestellt werden. Im
Rahmen des neuen Angebotes können auch
die aktuellen Vergütungsmöglichkeiten analysiert werden.
18-19_LW-Spezial_03_13_Verbände_tg.indd 19
 Die Arbeitskreise Companion Diagnostics
& Erstattung engagieren sich für bessere
Bedingungen in der Erstattung von Diagnostika. Damit innovative Produkte nicht an der
EBM-Hürde scheitern und zügig verfügbar
werden, haben wir das Konzept der Innovationsziffer entwickelt. Im Kern geht es dabei
darum, eine variable Ziffer zu erstellen, die
eine vorübergehende Erstattung ermöglicht
und – sofern sich ein klinischer Nutzen zeigt
– als Regelleistung aufgenommen wird. Mehr
Informationen dazu gibt es unter www.
diagnostiknet-bb.de.
tro-Diagnostik“ im Magnus-Haus Berlin-Mitte
von 17.00 bis 19.15 Uhr der „Neurologie“.
 Am Mittwoch, den 28. August heißt das
Thema von „Treffpunkt In-vitro-Diagnostik“
zur gleichen Zeit, am gleichen Ort „Labordiagnostik & Bildgebung“.
 Zu einem Workshop „Point-of-CareTesting“ (POCT) lädt das DiagnostikNet BB
am Donnerstag, den 10. Oktober, nach Hennigsdorf ein
 Zudem wird das Diagnostik-Netzwerk
BB vom 30. Juli bis 1. August auf dem Jahrestreffen der American Association for Clinical
Chemistry (AACC) in Houston (28.7.-1.8.2013)
vertreten sein.
 Messeauf tritte plant das DiagnostikNetzwerk BB auf der Biotechnica vom 8. bis
10. Oktober in Hannover und auf der MEDICA
vom 20.-23. November in Düsseldorf.
 Informationen zu Aktivitäten und zur
immunologischen Schnelltestplattform gibt:
Dr. Frauke Adams,
Netzwerkmanagement DiagnostikNet-BB
Tel.: +49-(0)3302 55 199-14
[email protected]
www.diagnostiknet-bb.de
20.06.2013 15:30:45 Uhr
Service Produktwelt
Greiner Bio-One
BioCat
Neue Zellkulturgefäße für Stammzellanwendungen
Greiner Bio-One hat eine neue Oberfläche
entwickelt, die die Interaktion zwischen
Zellkulturgefäß und Zellen äußerst effektiv
verhindert. Die zellabweisende Oberfläche
unterstützt insbesondere die Bildung von
Stammzellaggregaten, die eine Schlüsselposition bei der Kultivierung und Differenzierung
von Stammzellen einnehmen. Zudem eignet
sie sich für die Kultivierung von Sphäroiden,
die als 3D-Modelle eine immer wichtigere Rolle
spielen, und für die Suspensionskultur von
semi-adhärenten und adhärenten Zelllinien.
Der zellabweisende Effekt der neuen Oberfläche wird durch eine stabile chemische Modifikation des verwendeten Kunststoffes erreicht.
Die neuen CELLSTAR®-Zellkulturgefäße mit
zellabweisender Oberfläche sind frei von
nachweisbaren DNasen, RNasen und humaner
DNA. Sie enthalten keine nachweisbaren Endotoxine und zytotoxischen Substanzen, sind
steril und vier Jahre haltbar. Greiner Bio-One
bietet die zellabweisende Oberfläche zunächst
für 96 Well-Mikroplatten mit F- oder U-Boden,
6 Well-Multiwell-Platten sowie für die 100
mm-Zellkulturschale an.
Speziell für die hochauflösende Mikroskopie
hat Greiner Bio-One die 96 Well SCREENSTAR
Mikroplatte aus Cycloolefin entwickelt, die
das Mikroskopieren bei hoher Vergrößerung
auch im Randbereich der Platte ermöglicht. Die
190 µm starke hochtransparente CycloolefinBodenfolie entspricht den Anforderungen
gängiger Mikroskope und bietet eine hervorragende Bildqualität ohne aufwendige
Geräteanpassung.
TrueMAB Antikörper
BioCat stellt mit den TrueMAB Monoklonalen
Antikörpern von OriGene eine Kollektion von
aktuell 6.500 validierten Antikörpern vor, die
unter Verwendung authentischer Antigene
hergestellt werden. Diese Antigene sind in
menschlichen Zelllinien exprimierte humane
full-length Proteine, die unter nativen Bedingungen aufgereinigt werden, um die Proteinkonformation zu erhalten.
Im Gegensatz zu den meisten kommerziellen Antikörpern, die gegen kurze Peptide
hergestellt werden, erkennen TrueMAB Monoklonale Antikörper auch Konformationsepitope, die hauptsächlich auf der Oberfläche
von nativen Proteinen präsentiert werden. Die
Sensitivität und Spezifität von Immunoassays
wird dadurch stark erhöht.
TrueMAB Monoklonale Antikörper eignen
sich ausgezeichnet für Immunoassays, bei de-
Greiner Bio-One GmbH
Dr. Ulrike Honisch
Maybachstraße 2
72636 Frickenhausen
Tel.: +49-(0)7022-948-420
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www.gbo.com/bioscience
Gilson International
Mit automatisierten Pipettierschritten
Kosten und Zeit einsparen
PIPETMAX ist ein preiswerter und moderner Pipettierautomat für jedes Life Science Labor:
Manuelle Probenvorbereitung kann zeitaufwendig, komplex und fehleranfällig sein,
was oft zu erhöhten Kosten führt. Der neue
PIPETMAX ist eine offene, einfach zu bedienende Plattform, die zur Automatisierung von
manuellen Pipettierschritten dient, die im
Bereich von vielen molekularbiologischen Applikationen (z. B. PCR/qPCR, Cell based assays,
NGS, ELISA) anfallen. PIPETMAX zeichnet sich
durch eine einfache und flexible Steuerung
aus und trägt zur Kostenminimierung und
Sicherheit von Routine-Pipettierprozessen
während der Probenvorbereitung bei. Das
kompakte System schließt eine Lücke zwischen manuellem Liquid Handling und
automatischem Liquid Handling für den
Hochdurchsatz.
PIPETMAX wird als Komplettpaket mit fest
installierten Applikationen (z. B. qPCR Set Up
verschiedenster Hersteller) geliefert. Zudem
können auch eigene Methoden individuell
programmiert und mit anderen Nutzern
ausgetauscht werden.
PIPETMAX trägt dazu bei, die Arbeitsbedingungen von Wissenschaf tlern zu
verbessern, indem das System ihnen mehr
Zeit für Forschungsaufgaben lässt, anstatt
wiederkehrende, manuelle Pipettierprozesse
durchzuführen.
Gilson International B. V.
Silke Ubben
Hoenbergstraße 6
65555 Limburg-Offheim
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XX | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013
20_LW-Spezial_03_2013_PI_BS.indd 20
nen die Proteinkonformation eine Rolle spielt,
wie zum Beispiel Immunfluoreszenz, Durchflusszytometrie, Immunpräzipitation, ChIP, ELISA, High Content Screening, Antibody Arrays
und Luminex Multiplexing. Auch für Western
Blot und IHC sind die Antikörper validiert. Die
Kollektion wird ständig erweitert.
BioCat bietet zudem mehr als 8..000 in humanen Zelllinien exprimierte Proteine an, dazu
die entsprechenden Zelllysate und die zugrundeliegenden OriGene cDNA-Kollektionen.
BioCat GmbH
Im Neuenheimer Feld 584
69120 Heidelberg
Tel.: +49-(0)6221-7141516
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www.biocat.com/truemab-antibodies
LABORWELT
20.06.2013 15:31:57 Uhr
BioTek Instruments
CytationTM3 vereint
Reading und Imaging
BioTek hat die erste Kombination aus Multi-Detektions-Reader für
Mikroplatten und Imaging-System vorgestellt – den Cytation™3 MultiDetektions-Reader für das Cell Imaging. Durch die Verbindung von
Multi-Detektion und automatisierter digitaler Mikroskopie in einem
Gerät, erhalten Zellforscher mehr datenintensive quantitative und
qualitative Informationen über ihre Zellen. Die modulare Architektur
des Systems ermöglicht eine Aufrüstung wenn neue Aufgaben es
erfordern.
Weil Cytation3 digitale Mikroskopie, Multi-Detektion und Inkubation
in einem kompakten und bezahlbaren Gerät vereinigt, vereinfacht es
nicht nur Forschung und Assay-Entwicklung, sondern erhöht auch den
Durchsatz in der Zellbiologie.
Die automatische Fluoreszenz-Mikroskopie ermöglicht HellfeldImaging und Farbwechsel mit eingebauten Filterblöcken. Ein automatisierter Kreuztisch, Autofokus, automatische Belichtung und
Softwarefunktionen erhöhen den Durchsatz bei CCD-basierten Bild-
Harmonisierte Tests
entscheiden Leben.
AML Patienten haben ein Recht auf
Behandlung basierend auf zuverlässigen
Tests mit reproduzierbaren Ergebnissen.
aufnahmen, Zellzählung und anderen Aufgaben. Eingebaute Objektive
erlauben dem Anwender ganze Mikroplatten zu betrachten oder
kleinste Details intrazellulärer Vorgänge zu untersuchen.
Der Multi-Detektions-Reader im Cytation3 misst Absorption,
Fluoreszenz und Lumineszenz. Die patentierte Hybrid Technologie™
kombiniert filter- und monochromatorbasierte Fluoreszenzoptik und
ermöglicht eine grenzenlose Assay-Flexibilität. Die filterbasierte Optik
bietet überlegene Sensitivität und Effizienz, während die Monochromatoroptik jede denkbare Wellenlängenauswahl zulässt und einen
Wellenlängen-Scan. Die Möglichkeit, Hochleistungsfluoreszenz (Top/
Bottom) zu messen, erhöht die Flexibilität zusätzlich.
Der Cytation3 bietet eine gleichmäßige Temperaturüberwachung
bis zu 45 °C, einen variablen Schüttelbetrieb und die CO2- und O2Regulation für Lebendzell-Assays. Das erhöht die Laboreffizienz und
verringert die Zeit, in der die Zellen unregulierter Umgebung ausgesetzt sind, wie es bei manueller Handhabung der Platten normalerweise der Fall ist.
Kontakt
Sabine Drecker
BioTek Instruments GmbH
Kocherwaldstr. 34
74177 Bad Friedrichshall
Tel.: +49(0)-7136-9680
Fax: +49(0)-7136-968111
[email protected]
www. biotek.de
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14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | XXI
Martinsried, München | +49 (0) 89.899480780 | labpmm.de
20.06.2013 15:32:44 Uhr
Ausblick
Vorschau Heft 4/2013
Medizin
Atomtests helfen Neuroforschern
© D‘oh Boy / flickr.com
 Die oberirdischen Atombombentests Mitte
des 20. Jahrhunderts haben dazu beigetragen,
eine strittige Frage der Neurowissenschaften
zu klären. Das dürfte zwar so ziemlich die
einzige positive Auswirkung dieser Tests sein;
für die Hirnforscher in aller Welt war die Frage
aber immerhin eine der wichtigsten überhaupt:
Auch im Gehirn von Erwachsenen entstehen
ständig neue Zellen – und zwar in durchaus
erklecklicher Zahl. Die Forscher um Kristy Spalding und Jonas Frisén vom Karolinska-Institut
in Stockholm untersuchten die Neubildung von
Neuronen im Hippocampus Verstorbener per
Isotopenanalyse. Sie machten sich dabei zunutze, dass das radioaktive Kohlenstoffisotop 14C
während der Bombentests in den vierziger bis
sechziger Jahren vermehrt in die Atmosphäre
gelangt war. Der sich über die Jahre stetig verringernde 14C-Gehalt in der Atmosphäre spiegelt
sich auch in der DNA der Nervenzellen wider.
Dank dieses Wissens konnten die Schweden ein
Modell der Neuronenregeneration erstellen,
das sie Anfang Juni im Fachmagazin Cell (doi:
10.1016/j.cell.2013.05.002) vorstellten: Demnach wird eine Neuron-Subpopulation, etwa
ein Drittel aller Neurone im Hippocampus,
Stück für Stück immer wieder auf Vordermann
gebracht. Hier entstehen täglich auf jeder
Hirnseite je etwa 700 Neurone. Aufgrund der
Gesamtzahl der Neurone in dieser Hirngegend
wird eine Nervenzelle hier somit etwa alle
sieben Jahre ausgetauscht.
Soziale Medien
Gates investiert in Researchgate
 Bill Gates steigt beim „Facebook für Forscher“
Researchgate ein. Das Netzwerk aus Berlin nutzen weltweit mehr als 2,9 Mio. Wissenschaftler.
Die Internetplattform dient ihnen unter anderem zur Veröffentlichung von Fachartikeln
und Rohdaten. Auch viele wissenschaftliche
Institutionen wie die Max-Planck-Gesellschaft
nutzen Researchgate zur Kommunikation. In seiner jüngsten Finanzierungsrunde hat die Firma
rund 35 Mio. Dollar (26,8 Mio. Euro) eingeworben.
Anfang Juni gab Researchgate bekannt, dass
es einen großen Anteil dieser Millionensumme
Microsoft-Gründer Bill Gates zu verdanken hat.
„Wir freuen uns sehr, mit Bill Gates und Tenaya
Capital zwei weitere Investoren gefunden zu haben, die sich der Bedeutung unserer Arbeit – für
die Wissenschaft und die gesamte Gesellschaft
– bewusst sind“, teilte Geschäftsführer Ijad
Madisch mit. Neben den genannten Investoren
beteiligen sich die Dragoneer Investment Group,
Thrive Capital sowie Benchmark und Founders
Fund an der Finanzierungsrunde.
Aus der laborwelt.de-Galerie
Harte Schale, flexibles Genom
XXII | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013
22_LW-Spezial_03_2013_Ausblick_ml.indd 22
Biotechnica
Technologien und Dienstleistungen rund
um die Schwerpunkte von Europas großer
Ausrüstermesse stehen im Mittelpunkt
dieses Spezials: Drug Discovery/Automation, Biomanufacturing, Bioökonomie und
Lebensmittel-Biotechnologie sowie die
personalisierte Medizin werden von Branchenexperten beleuchtet. Ein Porträt des
Biotechnica-Partnerlandes Schweiz rundet
das umfassende Informationsangebot
ab. Erscheinungstermin des LABORWELTSpezials „Biotechnica“ ist der 26. September
2013. Beiträge müssen bis 10. September
2013 eingereicht werden (Redaktionskontakt:
[email protected]).
Termine
Werbekunden bietet diese Ausgabe, begleitend zu redaktionellen Beiträgen, eine
optimale Plattform für ihre Produkt-und
Imageanzeigen. Reservieren Sie Ihren Werbeplatz im Spezial zur Biotechnica bis spätestens 13. September 2013. Informationen
geben Oliver Schnell (Tel.: +49-30-264921-45,
E-Mail: [email protected]).und Christian
Böhm (Tel.: +49-30-264921-49, c.boehm@
biocom.de).
Impressum
© Luc Beaufort, CEREGE (Univ. Aix-Marseille/CNRS)
Die Form ihres Panzers aus dünnen Kalkschilden erinnert an einen Fußball in Miniaturgröße.
Die gerade einmal fünf Tausendstel Millimeter
große Kalkalge Emiliania huxleyi gehört jedoch
zu den interessantesten Lebewesen unserer
Ozeane. Forscher des Alfred-Wegener-Institutes haben nun ihr Genom entziffert und dabei
eine Erklärung für die enorme Anpassungsfähigkeit des Einzellers gefunden. Wie sie am 12.
Juni in Nature (doi: 10.1038/nature12221) berichten, besitzt die Alge ein besonders großes,
sogenanntes Pan-Genom: Die Einzeller teilen
nur einen Stammsatz identischer Erbinformationen miteinander. Der Rest des Erbguts variiert
stark und hängt von Ort und Lebensbedingungen ab. E. huxley ist die erste Alge, bei der dieses
Phänomen entdeckt wurde.
Themen
LABORWELT (ISSN 1611-0854)
erscheint vierteljährlich im Verlag der
BIOCOM AG
Lützowstraße 33–36
10785 Berlin, Germany
Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11
[email protected]
www.biocom.de
Redaktion
Dipl.-Biol. Thomas Gabrielczyk
Tel.: 030/264921-50
Namentlich gekennzeichnete Beiträge stehen in der inhaltlichen
Verantwortung der Autoren. Alle Beiträge sind urheberrechtlich
geschützt und dürfen ohne schriftliche Genehmigung des BIOCOM
Verlages nicht reproduziert oder verbreitet werden.
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