Archiv der Kategorie: Klassische Medizin

Hilfe für Autoimmunkranke

Allgemein, Klassische Medizin

(Uni Kiel) – Einem Forschungsteam mit Beteiligung des Exzellenzclusters PMI ist es gelungen, krankheitsverursachende T-Zellen bei Autoimmunerkrankungen aus dem Blut zu isolieren und zu analysieren.

Bei Autoimmunerkrankungen attackiert das Immunsystem fälschlicherweise körpereigene Strukturen. Einem Forschungsteam aus Kiel, Lübeck und Berlin ist es nun mit einer von ihnen entwickelten Methode gelungen, bestimmte krankmachende Immunzellen genauer zu analysieren. Dabei stellten sie fest, dass diese Zellen teilweise jahrelang in einen ruhenden Zustand wechseln können und dadurch für die bisherigen Therapieansätze unerreichbar werden. Wechseln die Zellen dann wieder in einen aktiven Zustand, bringen sie erneut weitere Immunzellen dazu die körpereigenen Strukturen anzugreifen und entfachen so die Erkrankung auf Neue. Die Ergebnisse hat das interdisziplinäre Forschungsteam unter Beteiligung zahlreicher Mitglieder des Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) vor kurzem im renommierten Fachmagazin „Immunity“ veröffentlicht.

Überraschend: Autoreaktive Immunzellen in ruhendem Zustand

Die Forschenden haben Blutproben von Patientinnen und Patienten untersucht, die eine von drei Autoimmunerkrankungen hatten, bei denen bekannt ist, gegen welche Strukturen sich das Immunsystem richtet. Mithilfe einer von ihnen entwickelten Methode (Antigen-reactive T cell enrichment, ARTE, s.u.) konnten sie aus der großen Menge verschiedener Immunzellen im Blut gezielt die seltenen autoreaktiven Immunzellen anreichern und analysieren. Das sind die Zellen, die fälschlicherweise auf körpereigene Strukturen reagieren, Entzündungen in Gang bringen und andere Immunzellen dazu veranlassen die körpereigenen Strukturen anzugreifen.

„Bisher wurde angenommen, dass diese Zellen bei Autoimmunerkrankungen chronisch aktiviert sind und so die Entzündung antreiben“, erklärt die Erstautorin Dr. Carina Saggau vom Institut für Immunologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel. „Doch wir konnten nun zeigen, dass überraschenderweise ein Teil von ihnen in einen ruhenden Zustand ist, der in der Wissenschaft als „exhausted“, also erschöpft, bezeichnet wird, und in diesem Zustand teilweise jahrelang im Blut zirkuliert.“ Dieser ruhende Zustand ist bisher aus der Tumorforschung bekannt: In Tumoren befinden sich die Immunzellen, die eigentlich den Tumor bekämpfen müssten, in so einem Zustand und lassen den Tumor daher ungehindert wachsen.

„Bei den untersuchten Autoimmunerkrankungen vermuten wir, dass die chronische Aktivierung durch die körpereigene Struktur nach einiger Zeit zu einer Art „Notabschaltung“ führt. Der Körper braucht einen Mechanismus, um solche Zellen abzuschalten, die dauerhaft aktiviert werden“, sagt Professor Alexander Scheffold, Direktor des Instituts für Immunologie und Mitglied im Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ PMI. Der Immunologe hat die interdisziplinäre Forschungsarbeit gemeinsam mit dem Neuroimmunologen PD Frank Leypoldt vom Institut für klinische Chemie am UKSH, Campus Kiel, und Professor Friedemann Paul vom Experimental and Clinical Research Center der Charité, Berlin, geleitet.

Reaktivierung der ruhenden Zellen führt zu neuem Krankheitsschub

Der ruhende Zustand führt bei den Autoimmunerkrankungen jedoch auch dazu, dass diese Zellen den gängigen Therapien entgehen, die darauf abzielen das überreaktive Immunsystem zu unterdrücken. Das heißt: Häufig schlägt die Therapie an und unterdrückt die Symptome der Autoimmunreaktion, aber einige der krankmachenden T-Zellen überleben in dem ruhenden Zustand. Werden einige der ruhenden Zellen reaktiviert, vermutlich durch Infektionen oder Umweltfaktoren, können sie den gesamten Krankheitsprozess wieder anschalten. Die Betroffenen erleben einen neuen Krankheitsschub.

„Diese Beobachtung erklärt, warum derzeitige Therapien keinen dauerhaften Schutz vor Rückfällen bieten“, erklärt PD Frank Leypoldt, ebenfalls Mitglied im Exzellenzcluster PMI. „Gleichzeitig eröffnen sie neue Ansatzpunkte für gezieltere Therapien. So könnte man versuchen, mit speziell auf die ruhenden Zellen gerichteten Therapien, diese selektiv anzugreifen und so die Krankheit effektiver, nachhaltiger und präziser zu behandeln. Alternativ könnte man, basierend auf bestehenden Ansätzen aus der Tumormedizin, die Zellen reaktivieren, um sie dann besser therapeutisch zu erreichen,“ so Leypoldt weiter.

Außerdem seien die Beobachtungen wichtig für ein besseres Verständnis der zugrundliegenden Krankheitsmechanismen, betont Scheffold. „Wir haben die Zusammenhänge nun an drei Modellerkrankungen erstmals gezeigt. Als nächstes möchten wir untersuchen, bei welchen anderen Entzündungserkrankungen wir diesen Zustand noch finden, um besser verstehen zu können, was den verschiedenen Erkrankungen jeweils zu Grunde liegt. Nur so ist eine spezifische Therapie der jeweiligen Krankheitsursachen im Sinne einer echten Präzisionsmedizin möglich“, erklärt Scheffold.

Über die ARTE-Methode:

In einer Blutprobe reagieren nur etwa eine aus hunderttausend T-Zellen gegen das spezifische Autoantigen, also das körpereigene Molekül, gegen das sich das Immunsystem bei der Autoimmunerkrankung richtet. Um diese seltenen Zellen überhaupt untersuchen zu können, haben Prof. Petra Bacher und Prof. Alexander Scheffold vom Exzellenzcluster PMI das sogenannte „Antigen-reactive T cell enrichment“ (ARTE, Anreicherung antigenreaktiver T-Zellen) entwickelt. Das Verfahren basiert darauf, Blutzellen im Reagenzglas kurz mit dem Antigen zu konfrontieren. Antigen-spezifische T-Zellen werden so aktiviert und können anhand von „Aktivierungsmarkern“ mit Magnetpartikeln markiert werden. Über magnetische Trennsäulen, werden diese seltenen T-Zellen dann aus einer größeren Blutmenge herausfiltriert und analysiert.

Neue Methode: Anitbiotika gegen resistente Bakterien

Klassische Medizin

(pte) – 70 Prozent aller derzeit zugelassenen Antibiotika werden aus Actinobakterien in der Erde gewonnen. Forschern der University of Helsinki ist jetzt ein wichtiger Durchbruch gelungen. Sie haben einen Wirkstoff entdeckt, der die Virulenz der EPEC-Bakterien unterdrückt, ohne ihr Wachstum zu beeinflussen. Auch konnte ein Wirkstoff identifiziert werden, der das Wachstum der Bakterien verhindert.

Fokus auf EPEC-Stamm

Die Forscher haben sich auf den EPEC-Stamm konzentriert, da er häufig bei Kindern unter fünf Jahren einen fallweise tödlichen Durchfall auslöst. Davon betroffen sind vor allem Entwicklungsländer. EPEC verursacht eine Erkrankung, indem es sich an Zellen im menschlichen Darm anbindet. In einem nächsten Schritt werden Virulenzfaktoren in der Wirtszelle platziert, die sie am Ende abtöten. Die jetzt getesteten Wirkstoffe stammen von vier Arten von Actinobakterien.

Sie wurden von Wirbellosen gewonnen, die während einer Expedition im Jahr 2020 gesammelt worden waren. Diese Bakterien sind dann im Labor kultiviert, ihre Zellen extrahiert und ihr Inhalt in Fraktionen zerlegt worden. Jede Fraktion wurde dann in vitro getestet – und zwar anhand von EPEC, die sie an gezüchteten Darmkrebszellen angehängt hatten. Die Forscher konnten in der Folge zwei bisher unbekannte Wirkstoffe mit einer starken Aktivität gegen Viren und Bakterien nachweisen.

„T091-5“ aussichtsreich

Einer der neuen Wirkstoffe kommt von einem unbekannten Stamm mit der Bezeichnung „T091-5“ im Genus von Rhodococcus. Der andere namens „T160-2“ rührt vom bisher unbekannten Stamm in einen weiteren Genus – und zwar von Koncuria. Anders als die Wirkstoffe von T160-2 verlangsamte der Wirkstoff von T091-5 das Wachstum der EPEC-Bakterien nicht. Somit ist T091-5 der Kandidat mit der größten Erfolgsaussicht. Details sind in „Frontiers in Microbiology“ nachzulesen.

Wie die Politik das RKI beeinflusste – Mit einer Einführung von Jean Pütz

Klassische Medizin

Die Forschung ist auf Drittmittel angewiesen und das nutzt die Politik um die Glaubwürdigkeit der Wissenschaft generell in Frage zu stellen – leider ist dadurch das Prinzip des political correctness entstanden, das häufig Ergebnisse nach dem Motto. „Was nicht sein darf, das nicht sein kann“ erbringt. Darunter leidet nicht nur die gesamte Medizin, sondern vor allen Dingen alles was sich um die notwendige Klimarettung dreht.
Jean Pütz

(Pioneer) – Die öffentlich gewordenen vollständigen Protokolle des Robert Koch-Instituts (RKI-Files) lassen Zweifel an der Unabhängigkeit der Institution während der Pandemie aufkommen – trotz gegenteiliger Darstellung der damals verantwortlichen Minister Jens Spahn und Karl Lauterbach.

„Das RKI ist in seiner fachlichen Bewertung von Krankheiten absolut unabhängig“, sagte Lauterbach nachdem nach der teilweisen Veröffentlichung der RKI-Protokollen Anfang Juni erste Zweifel daran laut wurden.

Auch ein Sprecher des ehemaligen Gesundheitsministers Jens Spahn sagt unserer Kollegin Clara Meyer-Horn auf Nachfrage: „Die wissenschaftliche Unabhängigkeit des RKI als Behörde des Bundes sieht Herr Spahn als gewährleistet.“

Doch dem widersprechen etliche Protokolle in den nun geleakten RKI-Dokumenten, die unsere Kollegen Jan Schroeder und Michael Bassewitz gesichtet haben.

Zum Hintergrund: Am Dienstag wurden die vollständigen Protokolle aus den internen Sitzungen des RKIs aus der Corona-Zeit von einer Aktivistin veröffentlicht, die die Datensätze zuvor von einem Whistleblower aus dem RKI erhalten hatten. Dort enthalten: über 4.000 Seiten an Dokumenten aus der Krisenzeit, die bisher von niemandem vollständig gesichteten wurden.

Folgende vier Passagen aus den RKI-Files lassen an der Einschätzung der Minister zweifeln:

1) Das RKI wurde vom Gesundheitsministerium beeinflusst

Das Gesundheitsministerium hatte offenbar Ergänzungen in eine wissenschaftliche Veröffentlichung des RKI eingefügt. Auf RKI-Seite gab es dazu Bedenken, die am 10. September 2021 zu Protokoll gegeben wurden: „Die Weisungsbefugnis des Ministers bei technischen Dokumenten des RKI wird derzeit von L1 [die Rechtsabteilung des RKI, Anmerkung d. Verf.] rechtlich geprüft.“

Die RKI-Leitung war dem Protokoll zufolge der Meinung, dass man den Weisungen des Gesundheitsministeriums nachkommen müsse, da das Institut der Fachaufsicht des Ministeriums unterstehe und sich das „Institut daher nicht auf die Freiheit der Wissenschaft berufen kann“. Das jedoch war im RKI intern offenbar umstritten oder unklar. Das Protokoll stellt daher fest:

Die wissenschaftliche Unabhängigkeit des RKI von der Politik ist insofern eingeschränkt.

2) Das RKI schwieg bei Falschaussagen des Gesundheitsministers – sogar bei vermeintlichen RKI-Zahlen

Als Gesundheitsminister Spahn im Herbst 2021 von einer „Pandemie der Ungeimpften“ sprach und damit der Ausschluss von Ungeimpften von großen Teilen des öffentlichen Lebens rechtfertigte, gab das RKI intern zu Protokoll (am 5. November 2021): „In den Medien wird von einer Pandemie der Ungeimpften gesprochen. Aus fachlicher Sicht nicht korrekt. Gesamtbevölkerung trägt bei. Soll das in Kommunikation aufgegriffen werden?“ Und weiter:

Dient als Appell an alle, die nicht geimpft sind, sich impfen zu lassen. Sagt Minister bei jeder Pressekonferenz, vermutlich bewusst, kann eher nicht korrigiert werden.

Gesundheitsminister Spahn hatte öffentlich sogar behauptet, das RKI habe die These von der Pandemie der Ungeimpften „mit Zahlen belegt“. Auch diese Behauptung korrigierte das Institut nie.

3) Politik beeinflusste die wissenschaftliche Rechtfertigung

Die Politik hatte die Risikobewertungen des RKI als wissenschaftliche Grundlage für Lockdown-Maßnahmen und -Lockerungen herangezogen. Diese wurden – so suggerieren die Protokolle – von der Politik beeinflusst. Am 25. Februar 2022 heißt es etwa:

Reduzierung des Risikos von sehr hoch auf hoch wurde vom BMG abgelehnt.

4) Politische Entscheidungen wurden im Nachhinein „wissenschaftlich“ abgesegnet

Die Entscheidungen über die Corona-Maßnahmen wurden maßgeblich auf der Ministerpräsidentenkonferenz (MPK) getroffen. Erst nachträglich wurden diese dann offenbar zumindest in einzelnen Fällen vom RKI als wissenschaftlich gerechtfertigt.

Am 24. Januar 2022 heißt es in den Protokollen des RKIs:

Es wurde beschlossen, die Ergebnisse der heutigen MPK abzuwarten. Erst dann einen Termin mit BMG zur weiteren Abstimmung machen, um Punkt für Punkt zu bestimmen und zu besprechen, wie Beschlüsse in gemeinsame Empfehlungen umgesetzt werden und auf der Website des RKI dargestellt werden.

In einem Protokoll vom 11. April 2022 äußert das RKI Zweifel an der Vorgehensweise, zumindest für weitere Vorgänge: „Es soll kein Präzedenzfall werden, dass politische Vorgaben nachträglich wissenschaftlich begründet werden, eher Anreicherung von Begleitmaterial zu den Vorgaben, vorsichtige Formulierung.“

Tino Sorge, gesundheitspolitischer Sprecher der Union, wirft dem RKI eine „Zwitterstellung“ vor, das einerseits unabhängig beraten soll und andererseits in die Außenkommunikation des Ministeriums direkt eingebunden ist. Er sagt unserem Kollegen Michael Bassewitz:

Diese Lage bedingt naturgemäß Interessenkonflikte, die nur durch eine stärkere Eigenständigkeit des Institutes gelöst werden könnten. Mehr Unabhängigkeit für das RKI, sowohl in struktureller wie auch finanzieller Hinsicht, sollte daher das Ziel sein.

Diese Fragen gehörten daher in die notwendige Aufarbeitung der Pandemie, so Sorge.

Fazit: „Zu verbergen gibt es nichts“, sagt Karl Lauterbach über die Protokolle. Zum Aufarbeiten schon.

Regeneration von Nervenzellen aufgeklärt

Klassische Medizin

(pte) –  Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und Helmholtz Munich haben die Schlüsselmechanismen zur Regeneration von Nervenzellen identifiziert und zeigen, wie Gliazellen mithilfe epigenetischer Modifikationen zu Neuronen umprogrammiert werden. Dieses Wissen ebnet den Weg für neue Therapien neurologischer Erkrankungen wie Traumata, Schlaganfälle, Epilepsien und Co.

Epigenom umstrukturiert

Die Teams haben die molekularen Mechanismen untersucht, mit denen Gliazellen mithilfe eines einzigen Transkriptionsfaktors in Neuronen umgewandelt werden. Dabei haben sich die Forscher auf kleine chemische Modifikationen des Erbguts, sogenannte epigenetische Veränderungen, konzentriert.

Das Epigenom trägt dazu bei, zu kontrollieren, welche Gene in verschiedenen Zellen zu verschiedenen Zeitpunkten aktiv sind, erklären die Experten. Die Teams konnten nun zum ersten Mal zeigen, wie koordiniert die Umstrukturierung des Epigenoms durch einen einzigen Transkriptionsfaktor gesteuert wird.

Transkriptionsfaktor wichtig

Konkret beeinflusst eine posttranslationale Modifikation des reprogrammierenden neurogenen Transkriptionsfaktors Neurogenin2 die epigenetische Umstrukturierung und die neuronalen Reprogrammierung maßgeblich. Allerdings genügt der Transkriptionsfaktor allein nicht, um die Gliazellen umzuprogrammieren.

Laut den Forschern spielt das Protein, der Transkriptionsregulator YingYang1, eine Schlüsselrolle bei dem Prozess. YingYang1 ist nötig, um das Erbgut für die Umprogrammierung zu öffnen, und interagiert dafür mit dem Transkriptionsfaktor.

„Das Protein Ying Yang 1 ist entscheidend, um die Umwandlung von Astrozyten in Neuronen zu erreichen. Diese Erkenntnisse sind wichtig, um die Reprogrammierung von Gliazellen zu Neuronen zu verstehen und zu verbessern, und bringen uns damit therapeutischen Lösungen näher“, so LMU-Teamleiterin Magdalena Götz.

Multiples Myelom – aggressive Tumoren früh erkennen

Klassische Medizin
(mdc) – Das Multiple Myelom ist eine der häufigsten Krebserkrankungen der Immunzellen des Knochenmarks. Trotz therapeutischer Fortschritte und der Einführung neuer zellulärer Immuntherapien gibt es für das Multiple Myelom heute noch keine Heilung. Auch wenn die Behandlung zunächst anschlägt, kehrt der Krebs zurück. Um schneller und zielgerichteter eingreifen zu können, haben Forschende um Professor Jan Krönke, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Hämatologie, Onkologie und Tumorimmunologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin, und Dr. Philipp Mertins, Leiter der Technologieplattform Proteomik von Max Delbrück Center und Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) zusammen mit weiteren Partnern die Erkrankung umfassend molekular untersucht. Wie sich besonders aggressive Tumorvarianten frühzeitig erkennen lassen, beschreibt das Team jetzt im Fachmagazin „Nature Cancer“. Es zeigt auf, wie sich Veränderungen im Erbgut auf das Protein-Profil der Tumorzellen und damit auf die Krankheitsmechanismen auswirken. 
 
Beim Multiplen Myelom entarten Immunzellen des Knochenmarks, die Plasmazellen. Plasmazellen sind für die Produktion von Antikörpern verantwortlich. Jeder Mensch verfügt über eine Vielzahl unterschiedlicher Plasmazellen, die unterschiedliche Antikörper in großer Zahl bilden. So kann der Körper verschiedene Krankheitserreger erkennen und bekämpfen. Im Fall des Multiplen Myeloms entwickelt sich eine einzelne Plasmazelle zur Tumorzelle. Sie vermehrt sich ungehemmt und bildet eine monoklonale Zellpopulation, das heißt, es entstehen viele Zellen, die alle exakt gleich und zunächst genetisch identisch sind. Auch sie produzieren oft Antikörper in großer Zahl oder Bruchstücke von ihnen – jedoch sind diese funktionslos. Im Verlauf der Krankheit entstehen meist mehrere Tumorherde an vielen Stellen des Knochenmarks, daher der Name: Multiples, also vielfaches, Myelom. Immunschwäche, Nierenversagen, Knochenabbau und Knochenbrüche sind nur einige der Folgen des unkontrollierten Zellwachstums. 
 
Welchen Weg schlägt der Tumor ein?
 
Jede Krebserkrankung ist anders, so auch beim Multiplen Myelom. Tumorherde entwickeln sich individuell verschieden und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Das erschwert eine Einschätzung des Krankheitsverlaufs und die Wahl der optimalen Behandlung. Während sich veränderte Plasmazellen manchmal nur wenig verbreiten, verhalten sie sich in anderen Fällen äußerst aggressiv, was mit einer schlechten Perspektive für den weiteren Krankheitsverlauf einhergeht.
 
Was also macht die Verläufe bei Multiplem Myelom so unterschiedlich? Gemeinsam mit Expert*innen für Proteinanalysen des Max Delbrück Center und des BIH haben die Forschenden genetische und molekulare Veränderungen in den Tumorzellen bei einer Gruppe von mehr als einhundert Erkrankten im Detail untersucht. Eingeflossen sind Daten von Patient*innen der Deutschen Studiengruppe Multiples Myelom (DSMM), die am Universitätsklinikum Würzburg koordiniert wird. Die Forschenden konnten somit klinische Daten von einheitlich behandelten Patient*innen über einen Zeitraum von acht Jahren und länger nach der Erstdiagnose einbeziehen.
 
Systemmedizin und sehr große Datenmengen
 
Während für andere Krebsarten die Veränderungen im Genom und ihre Auswirkungen auf das Proteom bereits gut beschrieben sind, ist dies die erste umfangreiche proteogenomische Studie für das Multiple Myelom. „Um die Krankheitsmechanismen aufzuklären, reichen Daten zur Genetik allein nicht aus“, sagt Philipp Mertins. „Wir wollten wissen, welche Folgen genetische Veränderungen auf der Ebene der Proteine haben und diese molekularbiologischen Daten mit dem tatsächlichen Verlauf bei den Patientinnen und Patienten abgleichen.“ Bei der Erhebung und Auswertung der umfangreichen Datenmengen hatte das Team Unterstützung durch die Expert*innen an Charité, BIH und des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK).
 
Neueste massenspektrometrische Methoden ermöglichten es, das Proteinprofil entarteter Plasmazellen zu erstellen und mit dem Profil gesunder Plasmazellen von nicht erkrankten Personen zu vergleichen. Das Ergebnis: Sowohl genetische Veränderungen als auch Veränderungen in den Signalwegen führen zu einer unkontrollierten Aktivierung der Krebszellen. Regulatorische Prozesse auf Proteinebene hatten dabei den stärkeren Einfluss. Die Forschenden konnten eine Proteinkonstellation ausfindig machen, die unabhängig von bekannten Risikofaktoren auf einen besonders aggressiven Krankheitsverlauf hinweist. 
 
Aufbruch zu neuen Therapien
 
„Die Erkenntnisse werden dazu beitragen, Patientinnen und Patienten künftig besser in Untergruppen einzuteilen und damit die Therapie zu personalisieren“, folgert Jan Krönke. „Wir haben wichtige Proteine und Signalwege identifiziert, die Grundlage für noch besser wirksame und verträglichere Therapien für das Multiple Myelom sein können, zum Beispiel für Immuntherapien wie die CAR-T-Zell-Therapie.“ Welche der gefundenen Zielstrukturen für neue therapeutische Ansätze tatsächlich infrage kommen, werden die Forschenden in weiteren Schritten untersuchen.
 
Für die Forschung und die anwendungsbezogene Entwicklung ist die Studie eine zentrale Ressource, betont Dr. Evelyn Ramberger, Erstautorin der Studie: „Um den komplexen Datensatz handhabbar zu machen, haben wir ein interaktives und frei verfügbares Online-Tool programmiert.“ Damit haben Krebsforscher*innen einen einfachen Zugang zu den Ergebnissen und können die Informationen für die Entwicklung neuer Therapien und Tests zur Therapiesteuerung nutzen. So könnten Patient*innen mit einer besonders aggressiven Form des Multiplen Myeloms möglicherweise gleich zu Beginn mit einer intensiveren Therapie behandelt werden.
 
Massenspektrometrie
 
Die Massenspektrometrie ist ein technisches Verfahren zur Analyse der Masse von Molekülen und Atomen. Die zu untersuchende Substanz wird dabei ionisiert und in eine Gasphase überführt. Die entstandenen Ionen werden mithilfe eines elektrischen Feldes stark beschleunigt und in der Analyseeinheit des Massenspektrometers nach dem Verhältnis ihrer Masse zu ihrer Ladung sortiert. Das Massenspektrum einer Substanz gibt Aufschluss über ihre molekulare Zusammensetzung. Daher eignet sich die Massenspektrometrie zur Identifizierung, Charakterisierung und Quantifizierung einer Vielzahl von Biomolekülen, wie Proteinen, Metaboliten, Zuckern und Fetten, die sich je nach Krankheitsbild und Individuum anders verhalten.
 
Über die Studie
 
Die Studie wurde unterstützt durch das Deutsche Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Mass spectrometry in Systems Medicine (MSCorSys), die Wilhelm-Sander-Stiftung und die Berliner Krebsgesellschaft. Neben Forschenden der Charité, des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) und des Max Delbrück Center haben Expert*innen des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) sowie der Universitätskliniken Würzburg und Ulm, und die Deutsche Studiengruppe Multiples Myelom (DSMM, Koordination: Professor Stefan Knop und Professor Hermann Einsele), maßgeblich zu den Arbeiten beigetragen.

Mikroplastik wandert vom Darm ins Gehirn

Klassische Medizin

(pte) – Mikroplastik kann sich vom Darm auf lebenswichtige Organe des Körpers wie das Gehirn, die Leber und die Nieren ausbreiten, zeigt eine an Mäusen durchgeführte Studie von Marcus Garcia vom University of New Mexico College of Pharmacy. Dabei wurde untersucht, wie sich die Aufnahme von Mengen an Mikroplastik bei den Tieren auswirkt, wie sie auch in der Umwelt zu finden sind. Laut den in „Environmental Health Perspectives“ veröffentlichten Erkenntnissen kann Mikroplastik zu Stoffwechselveränderungen und damit auch zu systemischen Wirkungen führen.

„Erhebliche Auswirkungen“

„Die Auswirkungen unserer Forschungsergebnisse auf die menschliche Gesundheit sind erheblich“, so Garcia. Mikroplastik sei heute in der Umwelt sehr stark vertreten. Davon betroffen seien der Boden, Nahrungsmittel und Wasser. Die Forscher haben für diese Studie Mikroplastik als Partikel definiert, die kleiner als fünf Millimeter sind.

Die Mäuse wurden über die Nahrung verschiedenen Mengen von Polystyrol oder Mikrokügelchen aus gemischten Polymeren ausgesetzt. In der Folge untersuchten die Forscher das Serum, Gehirn, Leber, Nieren und auch das Gewebe des Dickdarms auf das Vorhandensein von Mikroplastik.

Als Ergebnis konnten die Forscher zeigen, wie sich Mikroplastik auch in andere, weit entfernte Bereiche des Körpers ausbreitet. In Dickdarm, Leber und Gehirn kam es zudem zu spezifischen Stoffwechselveränderungen. Die Art der Veränderungen hing dabei davon ab, wie groß die Belastung der Mäuse gewesen ist und welcher Art von Mikroplastik sie ausgesetzt waren.

Mehr Forschung nötig

Da diese wissenschaftliche Untersuchung an Mäusen durchgeführt wurde, sind laut Garcia weitere Erhebungen erforderlich, um zu bestätigen, dass sich diese Ergebnisse auch auf den Menschen anwenden lassen. Derzeit erforscht Garcia bereits, wie Mikroplastik in das Gehirn gelangt.

Zusätzlich werden neue Verfahren dazu eingesetzt, die Ansammlung von Mikroplastik im menschlichen Gehirn, der Leber und den Nieren zu untersuchen. Sie werden dafür mittels Pyrolyse-Gaschromatographie/Massenspektrometrie aus dem biologischen Gewebe isoliert und anschließend quantitativ bestimmt.

Body Mass Index ungeeignet im Alter

Klassische Medizin

(pte) – Der Body Mass Index (BMI) gilt seit jeher als Indikator für normales beziehungsweise zu hohes Körpergewicht von Menschen. Wer mehr als 30 Kilo pro Quadatmeter (kg/m²) hat, gilt als fettleibig, so die allgemeine Überzeugung. Doch Forschungsergebnisse, die kürzlich auf dem European Congress on Obesity in Venedig vorgestellt wurden, deuten darauf hin, dass der derzeitige BMI-Fettleibigkeits-Grenzwert für Erwachsene, die älter sind als 40 Jahre, möglicherweise nicht geeignet ist. Experten empfehlen daher einen niedrigeren Grenzwert von 27 kg/m².

Muskeln und Fett verändert

Der BMI ist der Quotient aus Körpergewicht und dem Quadrat der Körpergröße in Metern. Diese Anpassung könnte zu einer genaueren Gesundheitsbewertung und einem besseren Management von Adipositas-bedingten Erkrankungen in der Bevölkerung mittleren und höheren Alters führen. Adipositas ist eine chronische Krankheit, die durch übermäßige Fettablagerungen definiert ist, und ihre Identifizierung auf der Grundlage der Menge an Körperfett scheint die genaueste Methode zu sein.

In Anbetracht der Veränderungen der Körperzusammensetzung mit zunehmendem Alter, wie eine Zunahme des Körperfetts und eine Abnahme der fettfreien Masse (Muskeln, die nach dem 30. Lebensjahr um fast fünf Prozent pro Jahrzehnt abnehmen), ist die Verwendung des derzeitigen BMI-Grenzwerts als Indikator für Fettleibigkeit für alle Altersgruppen möglicherweise nicht mehr angemessen, so die Wissenschaftler.

Test bei 4800 Erwachsenen

Die neue BMI-Empfehlung basiert auf der Klassifizierung von Fettleibigkeit bei Italienern mittleren und höheren Alters. Forscher der Universitäten Rom Tor Vergata und Modena und Reggio Emilia sowie der Arabischen Universität Beirut haben 4.800 Erwachsene (61,5 Prozent Frauen im Alter von 40 bis 80 Jahren) auf ihren Körperfettanteil und den Zusammenhang mit dem individuellen BMI untersucht.

Viele Teilnehmer mit einem BMI, der auf ein gesundes Gewicht hindeutet, wurden bei Berücksichtigung des Körperfettanteils als fettleibig eingestuft. Letztlich hatten etwa 38 Prozent der Männer und 41 Prozent der Frauen einen BMI von 30 kg/m² oder mehr nach den WHO-Kriterien, was auf Fettleibigkeit hindeutet. Bei einer Bewertung nach dem Körperfettanteil wurden jedoch etwa zwei Drittel der Männer (71 Prozent) und Frauen (64 Prozent) als fettleibig eingestuft. Die Auswertung hat ergeben, dass der ideale BMI-Grenzwert zur Erkennung von Fettleibigkeit für Männer und Frauen ab 40 Jahren bei 27 kg/m² liegt.

Antibiotikum unterscheidet Gut und Böse

Klassische Medizin

(pte) – Forscher der University of Illinois Urbana-Champaign haben ein neuartiges Antibiotikum gegen Superbugs entwickelt. Das Präparat greift jedoch wichtige Bakterien im Darm für die Gesunderhaltung nicht an. „Heute eingesetzte Antibiotika töten gute Bakterien ab, während sie die Infektion behandeln“, sagt Paul Hergenrother, der das Präparat gemeinsam mit seiner ehemaligen Doktorandin Kristen Muñoz geschaffen hat. „Wir brauchen eine neue Generation von Antibiotika, die nur die pathogenen Bakterien abtöten und nicht die nützlichen.“

Kahlschlag angesagt

Antibiotikabedingte Störungen des Darmmikrobioms erhöhen die Anfälligkeit für weitere Infektionen und können zu Magen-Darm-, Nieren- und Leberproblemen führen. „Die meisten klinisch zugelassenen Antibiotika töten nur grampositive Bakterien ab oder sowohl grampositive als auch gramnegative“, ergänzt Muñoz. Grampositive und gramnegative Bakterien unterscheiden sich durch ihre Zellwände. Grampositive haben keine, sind also leichter zu bekämpfen. Gramnegative Bakterien haben dagegen eine doppelte Schutzschicht, die schwerer zu durchdringen ist.

Das Team hat sich auf eine Reihe von Medikamenten konzentriert, die das Pharmaunternehmen AstraZeneca entwickelt hat. Diese hemmen das sogenannte Lipoprotein-Transportsystem, das es nur bei gramnegativen Bakterien gibt und das sich bei pathogenen und nützlichen Mikroben genetisch unterscheidet. Da die AstraZeneca-Antibiotika in Zellkulturexperimenten zwischen nützlichen und pathogenen gramnegativen Bakterien unterscheiden können, sind sie vielversprechende Kandidaten für weitere Untersuchungen, verdeutlicht Hergenrother.

Erfolgsquote 90 Prozent

In einer Reihe von Experimenten hat Muñoz strukturelle Variationen der Präparate entwickelt und ihr Potenzial zur Bekämpfung gramnegativer und grampositiver Bakterien in Zellkulturen untersucht. Eine der neuen Verbindungen, Lolamicin, wirkte selektiv gegen einige „Laborstämme gramnegativer Krankheitserreger wie Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae und Enterobacter cloacae“. Lolamicin hatte keine nachweisbare Wirkung auf gram-positive nützliche Bakterien in Zellkulturen. In höheren Dosen tötete Lolamicin bis zu 90 Prozent der gefährlichen Bakterien.

Die positiven Auswirkungen zeigten sich auch in Experimenten mit Mäusen. „Das Mikrobiom der Maus ist ein gutes Werkzeug für die Modellierung menschlicher Infektionen, da die Darmmikrobiome von Mensch und Maus sehr ähnlich sind“, unterstreicht Muñoz. Das lässt darauf hoffen, dass das modifizierte Medikament in naher Zukunft an Menschen eingesetzt werden kann.

Innovative Immuntherapie gegen malignes Melanom (schwarzer Hautkrebs)

Klassische Medizin
(HZDR) – Jedes Jahr sterben in Deutschland Tausende an schwarzem Hautkrebs. Um diese Zahl zu senken, starten drei sächsische Einrichtungen ein vielversprechendes Forschungsprojekt: Mit „KI-CARs“ wollen das Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI, die Universität Leipzig und das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) die Immuntherapie entscheidend weiterentwickeln. Das Ziel lautet, mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz die körpereigene Immunabwehr gezielt zu aktivieren, um den Tumor wirksamer und zugleich nebenwirkungsärmer zu bekämpfen.
 
In der Bundesrepublik erkranken jährlich fast 24.000 Menschen am malignen Melanom: dem schwarzen Hautkrebs. Die Tumorart ist besonders aggressiv. Wird sie nicht frühzeitig erkannt, bildet sie Metastasen, also Tochtergeschwülste in anderen Körperteilen. Trotz moderner Therapien liegt die 10-Jahres-Überlebensrate bei fortgeschrittenem Krankheitsverlauf derzeit bei unter 20 Prozent. Damit bleibt die Behandlung trotz intensiver Forschung eine große Herausforderung.
Eines der heutigen Behandlungsverfahren ist die Immuntherapie. Sie soll verhindern, dass Tumorzellen die Immunantwort des Körpers unterdrücken. „Eigentlich ist unser Immunsystem in der Lage, Tumorzellen zu erkennen und zu bekämpfen“, erläutert HZDR-Forscherin Dr. Anja Feldmann. „Doch unglücklicherweise können Tumorzellen das Immunsystem so beeinflussen, dass es den Krebs nicht mehr erkennt.“ Die Immuntherapie versucht diesen Täuschmechanismus auszuhebeln: Spezielle Medikamente, sogenannte Immun-Checkpoint-Inhibitoren, blockieren Proteine, die die Krebszellen nutzen, um das Immunsystem zu unterdrücken. Dadurch können die T-Zellen – die Killerzellen des Immunsystems – die Tumorzellen besser erkennen und bekämpfen.
Künstliche Rezeptoren spüren Tumorzellen auf
Das Problem: Die Therapie kann mit erheblichen Nebenwirkungen einhergehen. Zudem spricht mehr als die Hälfte der Behandelten gar nicht auf die Medikamente an – zu unterschiedlich sind die vorkommenden Tumorarten. Deshalb versucht es das Team aus Leipzig und Dresden nun mit einem personalisierten Konzept, der tumorspezifischen CAR-T-Zell-Immuntherapie. Das Prinzip: Den Erkrankten wird Blut abgenommen, aus der Blutprobe werden T-Zellen isoliert. Sie werden per Gentechnik mit künstlichen Rezeptoren versehen, den chimären Antigenrezeptoren (CAR). Diese agieren wie Fühler, mit deren Hilfe die T-Zellen bestimmte Marker auf den Krebszellen erkennen können. Die Immunabwehr wird aktiviert und kann die Tumorzellen gezielt angreifen.
Bei bestimmten Blutkrebs-Arten hat die Methode bereits einigen Erfolg. Mit dem KI-CARs-Projekt wollen die Fachleute das Verfahren nun auf die Behandlung von schwarzem Hautkrebs übertragen. Die Herausforderung: „Anders als beim Blutkrebs handelt es sich beim Melanom um solide Tumoren“, beschreibt Feldmann. „Diese Tumoren können die Immunreaktion besonders gut unterdrücken, außerdem fällt es den T-Zellen schwerer, in sie einzudringen.“ Zudem drohen auch hier gravierende Nebenwirkungen: Die aktivierten T-Zellen können übers Ziel hinausschießen und neben dem Tumor auch gesunde Zellen attackieren oder im Körper eine regelrechte Entzündungs-Lawine auslösen, einen Zytokinsturm.
Schaltmolekül reduziert Nebenwirkungen
Um diese Risiken zu minimieren, nutzen Anja Feldmann und ihr Team am HZDR eine neue Variante. Statt nur eines künstlichen Rezeptors setzen die Fachleute zwei Komponenten ein. „Zwar bestücken auch wir die T-Zellen mit einem Rezeptor“, erklärt die Forscherin. „Allerdings ist dieser Rezeptor allein noch nicht in der Lage, Krebszellen aufzuspüren.“ Aktiv wird er erst, wenn ein weiteres Molekül dazukommt – das Target-Molekül, quasi der Einschalter. Dadurch gewinnt die Therapie an Sicherheit: Sollten sich während der Infusion Anzeichen von schwerwiegenden Nebenwirkungen zeigen, kann die Gabe des Schaltmoleküls sofort unterbunden werden. Dadurch werden die T-Zellen innerhalb kurzer Zeit inaktiv, die unerwünschte Nebenwirkung lässt rasch nach. „Unser Ansatz scheint im Prinzip zu funktionieren, wie erste vielversprechende Daten zeigen“, sagt Feldmann.
Vor allem geht es bei KI-CARs auch darum, möglichst brauchbare Marker auf den Krebszellen zu identifizieren, die den Immunzellen als Erkennungsmerkmal dienen. Ideal wäre es, die Marker würden hauptsächlich auf den Tumorzellen vorkommen – dann wäre die Therapie zugleich wirksam und nebenwirkungsarm. Um solche Marker aufzuspüren, werden die Leipziger Partnereinrichtungen moderne Methoden der Gensequenzierung verwenden. Dabei kommen Unmengen an komplexen Datensätzen zusammen. Um sie zu analysieren, wollen die Fachleute KI-Algorithmen einsetzen. Zudem soll Künstliche Intelligenz helfen, Target-Moleküle zu designen, um Krebszellen über einzelne oder verschiedene Marker in Kombination aufzuspüren und damit die Therapie möglichst effektiv und sicher zu gestalten. „Mit unserem Grundlagenprojekt wollen wir zeigen, dass unser Ansatz im Prinzip umsetzbar ist“, erläutert Anja Feldmann. „Doch bis zu einer Zulassung ist der Weg noch weit, dafür wird es aufwändige klinische Studien brauchen.“
Das Projekt „KI-basierte Entwicklung tumorspezifischer CAR-T-Zell-Immuntherapie beim malignen Melanom“ ist am 1. Juni 2024 gestartet und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Hauptantragsteller und Projektkoordinator ist das Fraunhofer‐Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI (Projektleiterinnen: Dr. Conny Blumert, Dr. Kristin Reiche), beteiligte Partner sind neben dem HZDR die Hautklinik und das Institut für Wirkstoffforschung des Universitätsklinikums und der Medizinischen Fakultät Leipzig (Projektleiter*in: Prof. Manfred Kunz, Jun.‐Prof. Clara T. Schoeder). Die Sächsische Aufbaubank fördert das Projekt mit einer Gesamtsumme von 780.000 Euro.
Die Maßnahme wird mit Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes mitfinanziert.

Long Covid: Symptome bei Kindern vielfältig

Klassische Medizin

(pte) – Die Symptome, die bei Kindern mit Long Covid in Verbindung gebracht werden, unterscheiden sich je nach dem Alter. Das zeigt eine groß angelegte Studie unter der Leitung der New York University Grossman School of Medicine. Damit soll auch die Behandlung von Kindern besser abgestimmt werden. Die Forscher haben die Symptome bei Kindern charakterisiert und wie sich diese je nach Alter unterscheiden. Dafür wurden die Kinder in Gruppen aufgeteilt, die von der Geburt bis zu jungen Erwachsenen reichten. Zudem wurden die anhaltenden Symptome bei Teilnehmern mit und ohne Covid-Vorgeschichte verglichen.

Breites Symptomspektrum

Kinder im Schulalter, Jugendliche und junge Erwachsene verfügen zudem über viele anhaltende Symptome. Dazu gehören wenig Energie, Müdigkeit nach dem Gehen, Kopfschmerzen, Schmerzen in Körper, Muskeln und Gelenken, ein Schwindelgefühl oder Benommenheit, Probleme bei der Konzentration oder der Fokussierung und Symptome im Bereich von Magen und Darm wie Übelkeit und Erbrechen.

Manche dieser Symptome unterschieden sich jedoch nach dem Alter. Im Schulalter treten mehr anhaltende Phobien oder Ängste vor bestimmten Dingen sowie die Schulverweigerung auf. Heranwachsende haben mehr Angst vor Menschenmengen oder geschlossenen Räumen und leiden auch häufiger unter Panikattacken. Veränderungen beim Geruchs- oder Geschmackssinn werden öfter von Jugendlichen und jungen Erwachsenen beschrieben. Schmerzen im Brustbereich und Herzrasen sind hingegen bei jungen Erwachsenen weitverbreitet. Das gilt laut den Experten allerdings nicht für alle jüngeren Kinder.

Kleinkinder weniger betroffen

Kinder unter fünf Jahren verfügen jedoch eher über allgemeine Symptome wie wenig Appetit, Schlafprobleme, Aufgeregtheit und anhaltende Symptome im Bereich der Atemwege. Dazu zählen eine verstopfte Nase und Husten. Laut Studienautorin Rachel Gross sind diese wissenschaftlichen Ergebnisse wichtig, da Ärzte Long Covid so richtig diagnostizieren und behandeln können. Für die Studie sind 7.229 Betreuungspersonen und Kinder befragt worden, die, an einer Studie des Projekts „National Institutes of Health’s Researching COVID to Enhance Recovery“ teilgenommen haben. 75 Prozent der Teilnehmer hatten angegeben, dass sie eine Covid-19-Infektion hatten.