Mensch und Gesundheit

Zahlreiche Prozesse in unserem Körper wie das Sehen, Riechen oder Schmecken werden durch eine wichtige Familie von Sensoren auf der Oberfläche von Zellen bewerkstelligt, die man G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) nennt. Forscher haben nun die bislang bekannten räumlichen Strukturen von GPC-Rezeptoren verglichen und ein stabilisierendes Gerüst von feinen Verstrebungen entdeckt, das charakteristisch ist für die Architektur der gesamten GPCR-Familie. Das Wissen um diese im Lauf der Evolution konservierten Baumerkmale kann für die Entwicklung neuer Medikamente von erheblichem Nutzen sein.

Die unter dem Schlagwort „Chemotherapie“ verwendeten Krebsmedikamente hindern Zellen daran sich zu teilen. Da sich die Zellen in einem wachsenden Tumor häufiger teilen als andere, werden Tumorzellen besonders stark geschädigt. Forscher des Paul Scherrer Instituts und der ETH Zürich haben nun für eine Klasse solcher Medikamente den genauen Wirkmechanismus aufgeklärt. Die gewonnenen Informationen sind so exakt, dass man nun gezielt Medikamente entwickeln könnte, die noch besser an ihre Aufgabe angepasst sind.

Forschern ist es gelungen, dreidimensionale Aufnahmen der räumlichen Verteilung von Amyloid-Plaques in Gehirnen von an Alzheimer erkrankten Mäusen zu erstellen. In diesen Untersuchungen kam ein neues Verfahren zur Anwendung. Es handelt sich um eine ausserordentlich präzise Methode, die zu einem besseren Verständnis dieser Erkrankung beitragen kann. Die Wissenschaftler hoffen, dass dieses Verfahren künftig die Grundlage einer neuen zuverlässigen Diagnose bilden wird. Die Ergebnisse wurden gemeinsam von zwei Forscherteams à einem am Paul Scherrer Instituts (PSI) und der ETH Zürich und einem an der ETH Lausanne (EPFL) à erzielt.

Lebende Zellen empfangen dauernd Informationen von aussen, die über Rezeptoren in das Zellinnere weitergeleitet werden. Genetisch bedingte Fehler in solchen Rezeptoren sind der Grund für zahlreiche Erbkrankheiten darunter verschiedene hormonelle Funktionsstörungen oder Nachtblindheit. Forschern des Paul Scherrer Instituts ist es nun erstmals gelungen, die exakte Struktur eines solchen fehlerhaften Rezeptors aufzuklären.

Das Paul Scherrer Institut PSI hat eine neue Methode zur Diagnose von Brustkrebs entwickelt und nun zusammen mit dem Kantonsspital Baden AG erstmals an nicht-konserviertem, menschlichem Gewebe erprobt. Dabei wurde erkannt, dass es mit der neuen Methode möglich sein sollte, Strukturen sichtbar zu machen, die mit der herkömmlichen Mammografie nicht abgebildet werden. Wissenschaftler der Forschungsabteilung des Unternehmens Philips untersuchen derzeit auf Grundlage des vorgestellten Verfahrens den Einsatz in der medizinischen Praxis.

Ein internationales Forschungsteam hat eine neue Methode entwickelt, mit der man detaillierte Röntgenbilder von Hirngewebe erstellen kann. Die Methode wurde verwendet, um die Myelinscheide der Nervenfasern sichtbar zu machen. Schäden an der Myelinscheide führen zu verschiedenen Erkrankungen wie etwa Multiple Sklerose. Die Anlage, an der diese Aufnahmen erstellt werden können, wird an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS des Schweizer Paul Scherrer Instituts betrieben.

In menschlichen Zellen finden sich stammesgeschichtlich sehr alte Funktionseinheiten, die als Centriolen bezeichnet werden. Ein Forscherteam vom PSI und der ETH Lausanne hat nun erstmals ein Modell für die Bildung der Centriolen vorgestellt. Das erstaunende Ergebnis ist, dass die Neuner-Symmetrie des Centriols durch die Fähigkeit eines einzelnen Proteins sich selbst zu organisieren zustande kommt.

Wissenschaftler am Paul Scherrer Institut entwickelten ein neues Verfahren, das auch zur Entwicklung von neuen Medikamenten genutzt werden kann.Die Gentechnik ist aus der modernen Biologie nicht mehr wegzudenken. Sie liefert Werkzeuge, mit denen Forscher Gene aus dem Erbgut von Zellen herausschneiden, verändern und einfügen können. Die stabile Einführung mehrerer Gene in Säugetierzellen gilt zwar als Schlüsseltechnologie, die verfügbaren Methoden waren bislang aber äusserst ineffizient. Wissenschaftler am PSI haben nun eine neuartige Technik entwickelt.

Heute haben die Physiker und Ärzte des PSI diesen Erfolg mit einem Festsymposium gefeiert. In Anwesenheit von geladenen Gästen aus Forschung, Medizin und Politik wurde dabei auch die brandneue Behandlungsanlage OPTIS 2 eingeweiht. Diese Bestrahlungseinrichtung befindet sich nicht nur technisch auf dem allerneusten Stand, sondern überzeugt auch durch ihre Patientenfreundlichkeit.

Hochauflösendes Verfahren zur Nano-Computertomographie entwickeltEin neuartiges Nano-Tomographie-Verfahren, das von einem Team der TU München, des Paul Scherrer Instituts und der ETH Zürich entwickelt wurde, erlaubt erstmals computertomographische Untersuchungen feinster Strukturen mit einer Auflösung im Nanometerbereich. Mit Hilfe der neuen Methode können etwa dreidimensionale Innenansichten fragiler Knochenstrukturen erstellt werden.

Auf Bildern, die mit Phasenkontrastverfahren erzeugt werden, kann man Gewebe unterscheiden, das auf gewöhnlichen Röntgenbildern fast gleich aussieht: etwa Muskeln, Knorpel, Sehnen oder Weichteiltumore. Forschende des Paul Scherrer Instituts und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben das Verfahren so weiterentwickelt, dass es in Zukunft einfacher zu handhaben sein wird. Das könnte helfen, Tumore zu erkennen oder gefährliche Gegenstände im Gepäck sichtbar zu machen.

Das Paul Scherrer Institut ist für die Behandlung von bestimmten Krebserkrankungen mittels seiner einzigartigen Protonentherapie-Anlage bekannt. Nun hilft das PSI auch bei der Behandlung einer Gruppe von Krebspatienten durch die Herstellung eines Krebsmedikaments. Die erste Patientendosis wurde heute am Zentrum für Radiopharmazeutische Wissenschaften des PSI hergestellt und im Kantonsspital Luzern einem Patienten verabreicht.

Um wachsen zu können, muss ein Krebstumor von Blut- und Lymphgefässen durchzogen sein, die ihn mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen und durch die der in der Zelle entstehende Abfall entsorgt werden kann. Nun wurde ein wesentlicher Mechanismus aufgeklärt, durch den Tumore umliegende Gefässe veranlassen, sich zu verzweigen und in den Tumor hineinzuwachsen. Dieses Wissen kann in Zukunft für die weitere Entwicklung neuer Medikamente verwendet werden, die das Wachstum der Gefässe verhindern und so den Tumor aushungern.

Publikation in Cell. Forscher entdecken Mechanismus für wesentliche Erkennungsvorgänge in lebenden Zellen. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift Cell.

Die meisten Vorgänge in lebenden Zellen werden von molekularen Maschinen aus vielen Proteinen ausgeführt. Wissenschaftler von PSI und EMBL haben ein automatisiertes Verfahren zur Herstellung von solchen Multiprotein-Komplexen für die Forschung entwickelt.

Der Nationale Latsis-Preis 2008 geht an Franz Pfeiffer. Der Physiker hat einen Weg gefunden, die in der Spitzenforschung angewandten Verfahren der Röntgentechnik auch für gewöhnliche Röntgengeräte nutzbar zu machen. Der mit 100'000 Franken dotierte Preis wird jährlich vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) im Auftrag der Latsis-Stiftung vergeben.

ETH-Forschende bestimmen die atomare Struktur der Fettsäure-Fabriken von Säugetieren. Die Fettsäure-Synthase ist eine der komplexesten molekularen Maschinen der menschlichen Zelle. Sie bietet aussichtsreiche Ansatzpunkte für die Therapie von Krebs und Krankheiten, die durch Übergewicht begünstigt werden. Forschende der ETH Zürich haben nun die atomare Struktur einer Fettsäure-Synthase bestimmt.

Erste Klinische Studie soll Mitte Juni beginnen.

Publikation in Nature. Forscher des Teams von Franz Pfeiffer am Paul Scherrer Institut (PSI) und der ETH Lausanne haben eine Methode zum Erstellen von Dunkelfeld-Röntgenbildern entwickelt, die mit gleicher Wellenlänge auskommt wie heute im Alltag verwendete Geräte. Mit Dunkelfeld-Bildern können Krankheiten wie Osteoporose, Brustkrebs oder Alzheimer in einem frühen Stadium diagnostiziert werden, auch lassen sich Sprengstoffe im Handgepäck sowie Haarrisse oder Korrosionsschäden in Werkstoffen identifizieren.