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Nr. 1 / 2011 – 12. Jahrgang

Assays & Automation

Hochsensitiver Nachweis

residualer Tumorzellen mit

Amplikon-Fusion-Site-PCR

Paper des Monats:

Erk-Pathway aktiviert

bakterizide(s) NETs

Neues Echtzeitsystem zur

präklinischen Testung der

Kardiotoxizität

Marktübersicht:

Mikroskopie


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die Universitäten Toronto und Waterloo. 1984 begann in Ontario die Geschichte von RIM

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Namen und Logos sind Eigentum von Research in Motion Limited, registriert und/oder

verwendet in den Vereinigten Staaten und Ländern in der ganzen Welt.


Editorial | Inhalt

Neue Zellen

braucht das Land!

Zelltechnisch bereitet die Bundesregierung derzeit eine Neujahrsoffensive

vor: An den fünf Standorten Berlin, Aachen, Würzburg, Kiel und Heidelberg

sollen die bestehenden Biobanken gebündelt, standardisiert und fit für

die vernetzte Nutzung gemacht werden. Ziel dabei: die vorhandenen

Ressourcen für die Biomarkersuche nutzbar zu machen. Über den Sinn

des Vorhabens, das in eine nationale Biomaterialbankinitiative münden

soll, gibt es allerdings geteilte Meinungen. Während „Biobanker“ jubeln,

ist Kritik aus den neuen Nationalen Zentren für Gesundheitsforschung zu

vernehmen, an denen die bio-medizinische Expertise zu wichtigen Volkskrankheiten

gebündelt werden soll (vgl. Seite 50). Die Phänotypisierung

der Patienten, von denen die Biomaterialien stammen, sei oft ungenügend,

heißt es, prospektive Kohorten, bei denen dies stärker berücksichtigt werde,

seien daher wahrscheinlich mit größerem Nutzen verbunden.

Der immense Hype um die Biomarkersuche und um die dazu genutzten

gesamtgenomischem Techniken beflügeln aber trotzdem die Forschung,

wie diese Ausgabe über „Cell-based Assays & Automation“ zeigt. Firmengründer

aus Radebeul etwa haben sich die Verbesserung des Gene Silencings

(S. 10) auf die Fahnen geschrieben und vermarkten bereits „stabilere“,

„spezifischere“ und „billigere“ siRNAs. Entgegen dem von Roche gesetzten

Zeichen gegen die therapeutische Anwendung von siRNAs hat ein kleines

kalifornisches Unternehmen mit einem deutschen CSO begonnen, einen

vielversprechenden Weg zur systemischen Verabreichung von siRNAs

klinisch zu testen (siehe S. 14) und Leipziger Wissenschaftler berichten von

einem 100%ig spezifischen Nachweis residualer Krebszellen (vgl S. 6). Dies

sind nur einige Highlights unserer Themenausgabe, zu der wir als neue

Leser die Firmen des Netzwerkes DiagnostikNet-BB herzlich begrüßen.

Viel Lesespaß wünscht Ihnen


Thomas Gabrielczyk

In diesem Heft

Inhalt

Paperwelt Highlight des Monats

4 Erk-Pathway aktiviert Bildung antibakterieller NETs

Arturo Zychlinsky et al., MPI für Infektionsbiologie, Berlin

Wissenschaft Tumorzelldiagnostik

6 Hochsensitiver Nachweis von Tumorzellen mittels

Amplikon-Fusion-Site-PCR

Axel Weber und Holger Christiansen, Universitäts- und

Poliklinik für Kinder und Jugendliche, Leipzig

Titel: Automation & Assays

Von Neutrophil Extracellular Traps (NETs, gelb) eingefangene und

abgetötete Shigella-Bakterien (orange). Neues zum Bildungsmechanismus

der bakteriziden DNA-Histon-Netze ab Seite 4.

Foto: Volker Brinkmann, MPI für Infektionsbiologie, Berlin

Blitzlicht HTS-siRNA

10 Verbesserte zellbasierte siRNA-Screens im hohen Durchsatz

Jacques Rohayem et al., Riboxx GmbH, Radebeul

Blitzlicht Gene Silencing

14 RNA-Interferenz – der Sprung vom Labor zum Menschen

Thomas Schluep, Calando Pharmaceuticals, Pasadena, CA, USA

Blitzlicht Automation

17 Zellbasierte Assays im Nanoformat

Béatrice Schaack, Institut de Biologie Structurale, Grenoble;

Wilfrid Weigel et al., Scienion AG, Dortmund

Report Einzelzell-Analytik

19 Zellkommunikation als Bestandteil der mukosalen Immunabwehr

Tamas Dolowschiak, Mathias Hornef, Medizinische Hochschule, Hannover

Blitzlicht Zytotoxizitätstestung

22 Ein Echtzeitsystem zur präklinischen Testung der Kardiotoxizität

Markus Scheuermann, Roche Applied Science GmbH, Penzberg

Blitzlicht Probenvorbereitung

26 Einfluss der Proben quali tät auf die Ergebnisse

zellbasierter Assays

Camilla Piper, Indivumed GmbH, Hamburg

Blitzlicht Antikörper-Optimierung

29 Protein-Microarrays – Produktion, Qualität und Anwendungen

Stefan Müllner, Protagen AG, Dortmund

Blitzlicht Kongressreport

32 SynBio: Immenser Fortschritt in der Signalling-Forschung

Tilman Brummer, BIOSS, Raphael Gübeli, SGBM, Wilfried Weber, BIOSS Freiburg

Marktübersicht: Mikroskopie

Ob zur automatisierten Erfassung der Read-outs zellbasierter

Assays, für Echtzeitüberwachungen der Rezeptorinternalisierung,

physiologischer Veränderungen in der Zelle oder immunhistochemische

Färbungen – die Mikroskopie tritt in der Life Sciences-

Forschung und -Unternehmen vielgestaltig in Erscheinung.

LABORWELT hat die Hersteller nach ihren Produktinnovationen

gefragt. Die Antworten der Optikexperten und belastbare

Informationen zu deren neuen Systemen finden Sie in dieser

Marktübersicht ab Seite 36.

35 Labormarkt im Umbruch: Danaher schluckt Beckman Coulter

40 Karrierewelt: Auf nach Singapur

41 Stellenmarkt

45 Verbände

46 Produktwelt

49 Termine

50 Ausblick / Impressum

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 3


Paperwelt Highlight des Monats

Erk-Pathway aktiviert

die Bildung neutrophiler

extrazellulärer Traps

Abdul Hakkim, Tobias A Fuchs, Nancy E Martinez, Simone Hess, Heino Prinz,

Arturo Zychlinsky & Herbert Waldmann, Activation of the Raf-MEK-ERK pathway is

required for neutrophil extracellular trap formation,

Nature Chemical Biology, doi:10.1038/nchembio.496

Neutrophile Granulozyten wehren eindringende Mikroorganismen nicht nur durch Phagozytose

ab. Wie die Gruppe von Arturo Zychlinski 2004 zeigen konnte, werfen die durch ein spezifisches

Zelltodprogramm (NETose) absterbenden Immunzellen – abhängig von NADPH-Oxidase-Aktivität

– eine aus nukleärer DNA, Histonen und antibakteriellen Proteinen bestehende netzartige Struktur

aus, die Patho gene abtötet, aber auch zu Autoimmunkrankheiten und Entzündungen beitragen

kann – sogenannte neutrophil extracellular traps (NETs). Welche molekularen Mechanismen zur

NET-Bildung führen, lag wegen der kurzen Lebenszeit der Granulozyten bislang außerhalb der

Reichweite experimenteller Methoden. Mit einem zellbasierten Assay, der durch Inkorporation

des DNA-interkalierenden Farbstoffes Sytox Green tote von lebenden Neutrophilen unterscheidet,

sowie automatisierter Mikroskopie, die vier Stadien der NET-Bildung anhand der Zellkernfläche

und -morphologie (lobuliert/delobuliert/diffus/ausgebreitet) differenziert, führten die Gruppen

um Arturo Zychlinski vom MPI für Infektionsbiologie und Herbert Waldmann vom Dortmunder

MPI für molekulare Physiologie einen Screen auf Inhibitoren der frühen und späten NET-Bildung

durch. Dabei entdeckten sie drei bislang unbekannte Inhibitoren (der c-RAF-Kinase, von MEK und

ERK2) der frühen NET-Bildung, die eine Beteiligung des upstream von der NADPH-Oxidase-Aktivität

gelegenen RAF-MEK-ERK-Signalweges nahelegen, der via Überexpression des antiapoptotischen

Proteins Mcl-1 zudem die Apoptose zugunsten der NETose abzuschalten scheint.

Prof. Dr. Arturo Zychlinksi studierte Chemie,

Bakteriologie und Parasitologie in

Mexico City, bevor er an der Rockefeller

University in New York über „Zelltod im

Immuns ystem“ promovierte und als Post-

Doc-Zeit drei Jahre an der Unité de Pathogénie

Microbienne des Pasteur-Instituts in

Paris forschte. Bevor er 2001 als Direktor

an das Berliner Max-Planck-Institut für

Infektionsbiologie berufen wurde, forschte

er vier Jahre als Assistenzprofessor

und zwei Jahre als Associate Professor

am Skirball Institute and Department of

Microbiology, New York University School

of Medicine. Seine Forschungsinteressen

liegen auf den Gebieten NETs, Aktivierung

des Inflammosoms, TLRs und Typ

III-Sekretionssysteme.

LABORWELT:

Warum ist es so wichtig, aber schwierig, NETs

(Neutrophil Extracellular Traps) zu untersuchen

Zychlinski:

Es ist wichtig wegen der Patienten, die

Neutrophilen-Defekte haben und deshalb

andauernd unter Infektionen leiden. Neutrophile

Granulozyten wehren Pathogene

nicht nur durch Phagozytose ab. Einem vor

gut sechs Jahren entdeckten Mechanismus

zufolge schleudern sie beim Absterben auch

netzartige Strukturen aus Nukleinsäuren,

Histonproteinen und antibakteriellen Enzymen,

wie neutrophiler Elastase, aus, die

extrazellulär zur Pathogen-Abwehr beitragen.

Wer zu wenige NETs bildet, bekommt

immunologische Probleme.

Bisher war es schwierig die molekularen

Grundlagen der NET-Bildung zu untersuchen,

weil die Neutrophilen nach ihrer Bildung

und Differenzierung im Knochenmark nur

sechs Stunden im Blutkreislauf überleben.

Deshalb ist ihre Untersuchung mit konventionellen

genetischen Analysetechniken,

wie Transfektion, Transduktion, gene knock

down etc., nicht möglich. Dazu kommt, dass

es keine Zelllinie gibt, die die antimikrobielle

Aktivität der Neutrophilen zeigt. Deshalb

haben wir einen Chemical Genomics-Ansatz

gewählt, um Inhibitoren der NET-Bildung zu

identifizieren.

LABORWELT:

Was sind die wichtigsten Resultate des

Screens, den Sie durchgeführt haben

Zychlinski

Zunächst: Der von Abdul Hakkim und Tobias

Fuchs entwickelte zellbasierte Assay lieferte

uns zwei Readouts. Er gestattete es uns, definierte

Stadien des Prozesses der NET-Bildung

zu unterscheiden und in diesen Stadien Substanzen

zu identifizieren, die die NET-Bildung

inhibieren. Mit diesem leistungsfähigen Testsystem

haben wir einen kleinen Screen mit

ungefähr 600 Substanzen durchgeführt.

In Neutrophilen, in denen wir die NET-

Bildung in Anwesenheit von Inhibitoren

auf verschiedene Weise induziert hatten,

entdeckten wir, dass die Raf-Mek-Erk-Signalkette

wichtig für die Bildung der NETs ist.

Das war zuvor nicht bekannt. Zudem fanden

wir Hinweise, dass über diesen Weg auch das

antiapoptotische Protein Mcl-1 hochreguliert

wird, was nahelegt, dass der Raf-Mek-Erk-

Pathway die Apoptose unterbindet, damit das

NET-spezifische Zelltod-Programm Netose

ablaufen kann.

Der Raf-Mek-Erk-Pathway steuert viele

biologische Prozesse. Um NET-spezifische In-

hibitoren zu finden, wollen wir einen weiteren,

größeren Screen durchführen und Hemmstoffe

identifizieren, die weiter downstream in der

Kaskade aktiv sind.

LABORWELT:

Eröffnen Ihre Resultate bereits neue diagnostische

oder therapeutische Anwendungen

Zychlinski

Es wäre unverantwortlich zu sagen, wir hätten

jetzt etwas in der Hand, das zum Beispiel

gegen Sepsis helfen kann. Denn davon sind

wir noch weit entfernt. Aber wir und andere

Laboratorien haben Belege dafür, dass ein zu

hoher Anteil von NETs eine Rolle bei Autoimmunkrankheiten

wie systemischem Lupus

erythematodes (SLE) oder bei Entzündungsreaktionen

wie der Sepsis spielt.

LABORWELT:

Welches sind Ihre nächsten Forschungsziele

Zychlinski

Am wichtigsten ist uns ein größerangelegtes

Screening nach weiteren Inhibitoren, insbesondere

hoffen wir, NET-spezifische Hemmstoffe

zu finden. Den Screen möchten wir, wie schon

bei dieser Arbeit, mit der Gruppe von Herbert

Waldmann durchführen, die die entsprechende

Chemie-Expertise einbringt.

4 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


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Wissenschaft Tumorzellnachweis

Hochsensitiver Nachweis

von Tumorzellen mittels

Amplikon-Fusion-Site-PCR

Axel Weber und Holger Christiansen, Abteilung für Kinderhämatologie,

-hämostaseologie und -onkologie der Universitätskinderklinik Leipzig

Hochsensitive Verfahren zum direkten Nachweis von Tumorzellen und tumorzellspezifischen

Veränderungen auf Genom- (DNA) oder Genexpressions(mRNA)-Ebene halten zunehmend

Einzug in die klinische Praxis. Aktuell sind zytologische und molekulargenetische, insbesondere

PCR-basierte Methoden, wichtige diagnostische Bausteine im Rahmen der Untersuchung auf

das Vorliegen einer minimalen Resterkrankung (Minimal residual disease = MRD) hämatologischer

Malignome geworden, vor allem bei der akuten lymphatischen Leukämie (ALL). Mit den

entsprechenden Verfahren lassen sich geringste Mengen von Tumorzellen im Knochenmark,

peripherem Blut oder auch anderen Geweben und Körperkompartimenten (z.B. Lymphknoten,

Metastasen, Liquor, Urin etc.) nachweisen. In zunehmendem Maße wird die MRD-Diagnostik

auch zur Beurteilung des Remissionsstatus verschiedener solider Tumore genutzt. Ein Weg,

Tumorzellen beziehungsweise deren Genom mit absoluter Spezifität und hoher Sensitivität zu

detektieren und zu quantifizieren, bietet die Amplikon-Fusions-Stellen-PCR (AFS-PCR). Dieses

Verfahren, das wir in der aktuellen Ausgabe des Journal of Clinical Investigation (2011;121(2):545-

553. doi:10.1172/JCI44415) 1 vorstellen, detektiert spezifische Fusionsbereiche zwischen Einzelkopien

amplifizierter Genomabschnitte (ampGA).

Der Nachweis und die Quantifizierung geringster

Mengen an Tumorzellen in Knochenmark,

peripherem Blut oder Geweben bzw. Körperkompartimenten

(Lymphknoten, Metastasen,

Liquor, Urin etc.) im Verlauf onkologischer

Erkrankungen kann eine wichtige Aussage

über das Therapieansprechen der Erkrankung

geben, zum Beispiel nach den ersten Therapieelementen

(Operation, Chemotherapie,

Bestrahlung). Die Diagnostik auf das Vorliegen

einer minimalen Resterkrankung (MRD)

entspricht einem in vivo-Assay der jeweiligen

Malignome bezüglich der individuellen Therapiesensibilität

und -effektivität. Derzeit

werden Informationen über eine MRD bereits

routinemäßig zu festgesetzten Zeitpunkten

der Therapie im Rahmen verschiedener

Leukämieformen eingesetzt und dienen hier

teilweise auch als unabhängige Prognose- und

Stratifizierungsparameter 1–5 . Der Einsatz der

MRD-Diagnostik zur Beurteilung des Remissionsstatus

verschiedener solider Tumore ist

aktuell Gegenstand intensiver Forschung. Eine

weitere, potentielle Anwendungsmöglichkeit

hochsensitiver MRD-Verfahren ist der Nachweis

minimaler Mengen von Malignomzellen

in Stammzell- oder Knochenmarkpräparaten,

die für eine eventuelle autologe Transplantation/Retransfusion

des jeweiligen Patienten

genutzt werden könnten. Neben den methodischen

Herausforderungen müssen hier auch

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immer die Auswertbarkeit und die klinische

Relevanz der erhobenen Daten berücksichtigt

werden.

Methoden der MRD-Diagnostik

Die Ansprüche an eine möglichst optimale

MRD-Diagnostik sind:

I eine möglichst absolute Tumorzellspezifität,

I eine möglichst hohe Sensitivität und

I eine möglichst valide Möglichkeit zur absoluten

oder zumindest relativen Quantifizierung

der Tumorzelllast.

Derzeit findet vor allem die Durchflusszytometrie

(FACS-Analyse) als Nachweismethode

residueller maligner Blasten in der Leukämiediagnostik

breite Anwendung 2,3 . Daneben haben

sich verschiedene PCR-basierte Verfahren

zur Detektion von Malignomzellen etabliert:

I Die klonspezifische PCR in Rearrangementbereichen

von Genen, die für Immunglobulinketten

(IgH, TCR, etc.) kodieren (Nachweis

auf DNA-Ebene) 4-6 . Diese Methode ist per

definitionem nur für Leukämieerkrankungen

sinnvoll einsetzbar, denn nur in diesen

können die genomischen Rearrangements

gefunden werden.

I PCRs, die über einen Fusionsbereich spezifischer

Translokations-Fusionstranskripte (z.B.

BCR/ABL, Tel/AML1) gelegt werden 7,8 . Der

Nachweis von Fusionstranskripten ist in den

meisten Fällen Tumorzell-spezifisch. Allerdings

findet der Nachweis auf mRNA-Ebene

Abb. 1: Entwicklung einer Tumorzellspezifischen

und Patientenindividuellen

AFS-PCR

statt. Die verglichen mit genomischer DNA

wesentlich höhere Instabilität der mRNA

kann direkten Einfluss auf eine robuste und

valide quantifizierbare MRD-Diagnostik

haben.

I PCRs für „Tumorzell-spezifische“ Genexpressionsmuster

9,10 . Die Spezifität der Expression

einzelner oder mehrerer Gene für Tumorzellen

kann im Verlauf allerdings nur bedingt

garantiert werden, denn durch die in den Therapieschemata

eingesetzten Medikamente

sind theoretisch alle im Körper befindlichen

Zellen in ihrer Genexpression beeinflussbar.

Eine valide Quantifizierung kann somit auch

hier nicht sichergestellt werden.

I PCRs, die die genomischen Veränderungen

(Amplifikationen, Deletionen, Translokationen,

Punktmutationen) auf DNA-Ebene

nachweisen 11 Bei Translokationen und Punktmutationen

stellt das Auffinden der betroffenen,

spezifisch veränderten Sequenzen ein

Hauptproblem dar. Dieses kann technisch

sehr aufwendig und dadurch für den

6 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


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Wissenschaft Tumorzellnachweis

Einsatz in der Praxisroutine uninteressant

sein. Einen großen Vorteil „numerischer“

Aberrationen stellt die Möglichkeit dar,

diese über Arrayverfahren hochauflösend

darstellen zu können. Über Gesamtgenom-

Arrays kann nach diesen in fast allen Malignomen

vorkommenden Veränderungen

„gescreent“ werden. Sind Amplifikationen

oder Deletionen gefunden, können diese

über hochauflösende, genomische Tiling-

Arrays genau abgegrenzt werden und

bieten damit weitere Möglichkeiten zur

Etablierung Tumorzell-spezifischer PCR-

Assays 1 .

AFS-PCR als alternative

MRD-Diagnostik

Beispielhaft konnten wir für Patienten mit

MYCN-amplifizierten Neuroblastomen ein

Verfahren entwickeln, bei dem spezifische

Fusionsbereiche (Amplikon-Fusions-Stellen,

AFS) zwischen einzelnen Kopien amplifizierter

Genomabschnitte (ampGA) nachgewiesen

und für die Entwicklung einer sensitiven

PCR genutzt werden. Ein Schema des Untersuchungsablaufes

ist in Abbildung 1 dargestellt.

Um die Grenzen der amplifizierten Genomabschnitte

genau identifizieren zu können,

wurde genomische DNA von (n=40) primären

Neuroblastomen und (n=3) Neuroblastom-

Zelllinien mit bekannter MYCN-Amplifikation

mittels eines hochauflösenden Tiling-Arrays

(HR-TA) untersucht. Aufgrund der Fokussierung

der Untersuchung auf einen etwa 20 Megabasen

großen Bereich auf dem kurzen Arm

von Chromosom 2 konnten die auf den Array

hybridisierten DNA-Oligonukleotide in einem

durchschnittlichen Abstand von 50 (± 8bp)

Basen designt werden. Bereiche mit hoher Repeatdichte

sind hiervon ausgenommen. Dabei

zeigten sich die Ausdehnung der amplifizierten

Genomabschnitte und damit deren telomerund

centromerseitigen Grenzen als individuelle

Eigenschaften jedes einzelnen untersuchten

Neuroblastom-Genoms. Wir konnten MYCN-

Amplikons darstellen, die aus nur einem amplifizierten

Genomabschnitt (Typ-1) bestehen

und solche, die aus mehreren amplifizierten

Genomabschnitten (ampGA) aufgebaut sind

(Typ-2). Durch vergleichende Untersuchungen

der genomischen DNA aus Primärtumoren und

Abb. 2: Spezifische AFS-Fragmente können in Knochenmark (KM), Blutproben (pB) und

Rezidivgewebe (R) von Neuroblastompatienten nachgewiesen werden. A. Der

Tumorzell-Gehalt in den Primärtumoren wurde vereinfachend als 1.0 (100%) angesetzt.

Der Tumorzell-Gehalt der Folgeproben wurde mittels der 2 -ΔΔCt -Methode

berechnet. Als Kontrolle (Kontr.) diente humane Plazenta-DNA. B. Realtime-PCR-

Kurven der entsprechenden Untersuchungen. Die Probenbezeichnung (TU20, 21

und 23) entspricht der Probennummer der Gesamtuntersuchungsgruppe (n=40).

den dazugehörigen residualen Tumoren nach

Therapiebeginn bzw. Rezidiven (n=3) konnte

eine absolute Konstanz der Grenzen der amplifizierten

Genomabschnitte in diesen Fällen

nachgewiesen werden.

Die telomer- und centromerseitigen ampGA-

Grenzen konnten anschließend in 37 von n=43

untersuchten Amplikons mittels PCR validiert

werden. Die resultierenden PCR-Assays stellen

die Grundlage für die MRD-Diagnostik dar.

Im Falle der Typ-1-Amplikons werden hierzu

jeweils die ersten und letzten 1.000 Basen

des auf dem Array als amplifizierten Genomabschnittes

dargestellten Bereiches virtuell

fusioniert und damit so aneinandergereiht,

dass jeweils auf das Ende eines amplifizierten

Genomabschnittes der Anfang des nächsten

ampGA folgt. Auf diese Weise wird der Fusionsbereich

nachgestellt, in dem – in gleichgerichteter

Orientierung – die amplifizierte Sequenz

wieder aufeinander folgt. Dieser simulierte

Fusionsbereich dient zum Primerdesign für die

nachfolgenden AFS-PCR-Reaktionen. Die Primer

werden so designt, dass jeweils ein Primer im

telomerseitigen und ein Primer im centromerseitigen

Sequenzbereich des amplifizierten

Genomabschnittes liegt. Eine PCR kann also nur

zu einem Produkt führen, wenn diese Bereiche

wirklich aneinander fusioniert sind.

Liegt ein Typ-2-Amplikon vor, bietet die

Überbrückung nicht-amplifizierter Bereiche, die

auf der Arraydarstellung wie Lücken innerhalb

eines amplifizierten Genomabschnittes wirken,

eine weitere Möglichkeit, eine Malignomzellspezifische

AFS-PCR zu designen. Die einzelnen

amplifizierten Genomabschnitte können dabei

in gleicher oder in inverser Richtung miteinander

fusioniert gefunden werden. Das bedeutet,

dass zwei aufeinanderfolgende amplifizierten

Genomabschnitte innerhalb des Amplikons

so angeordnet sein können, dass an ampGA-1

in „Telomer → Centromer“-Ausrichtung der

nächste ampGA-2 in „Centromer → Telomer“-

Ausrichtung fusioniert ist.

Wir konnten einzelne, amplifizierte Genomabschnitte

in einer Entfernung von mehr als 50

Megabasen zu MYCN identifizieren, die in die

Amplikon struktur integriert und damit einer

AFS-PCR zugänglich waren. Die Lokalisation, die

Ausdehnung und der genomische „Inhalt“ des

amplifizierten Bereiches sind für die Etablierung

einer AFS-PCR unerheblich.

Durch Sequenzierung der PCR-Fragmente,

die die Amplikon-Fusions-Stellen beinhalteten,

können die Grenzen der amplifizierten Genomabschnitte

letztlich basengenau beschrieben

werden. Die exakte Sequenz ermöglicht das

Design von PCR-Primern, die in einem realtime-

PCR-Assay eingesetzt werden können. In unserer

Untersuchung wurden alle realtime-PCRs als

SYBR-Green-Assays etabliert, um die Spezifität

des PCR-Produktes mittels anschließender

Schmelzkurvenanalyse überprüfen zu können.

Wird die AFS-DNA in den Primärtumoren

auf ein Kontrollgen normalisiert, das nicht

amplifiziert vorliegt, lässt sich die AFS-DNA in

8 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


den Verlaufsproben relativ quantifizieren. Ist

der Tumorzellgehalt des Primärtumors bekannt

und kennt man zum Beispiel die Leukozytenzahl

der im Verlauf entnommenen Blutprobe,

ermöglicht dies die Bestimmung der exakten

Anzahl der Tumorzellen oder Tumorzellgenome

in der untersuchten Probe. Die Berechnung

erfolgt dabei analog zur 2 -ΔΔCt -Methode, die bei

Genexpressionsanalysen mittels realtime-PCR

verwendet wird.

verbreiteten Arrayplattformen sind die immer

mehr in die Forschung Einzug haltenden Next-

Generation-Sequencing-Verfahren prädestiniert,

Tumorzell-spezifische Aberrationen zu

identifizieren und den „Umweg“ über das separate

Sequenzieren einzelner PCR-Produkte zu

ersparen. Aufgrund des zeitlichen, technischen

und nicht zuletzt pekuniären Aufwandes dieser

Methoden sind diese für die Anwendung in der

Routine jedoch derzeit noch ungeeignet.

Flying high in

Business and

Research

Sensitivität und klinische Relevanz

Um die Sensitivität des Verfahrens auszutesten,

wurden von den drei untersuchten

Neuroblastom-Zelllinien Verdünnungsreihen

mit einer nicht-MYCN-amplifizierten Kontrollzelllinie

hergestellt. In diesen Zellverdünnungsexperimenten

konnten wir mittels AFS-PCR

eine Tumorzelle in einem Hintergrund von

10 6 -10 7 Kontrollzellen detektieren.

Um die klinische Anwendbarkeit des Verfahrens

zu zeigen, untersuchten wir DNA aus

Knochenmark und peripherem Blut verschiedener

Patienten mit MYCN-amplifizierten Neuroblastomen

(Abb. 2) zum Zeitpunkt der Diagnose

sowie im weiteren Verlauf. In den untersuchten

Proben konnte die AFS-DNA in verschiedenen

Konzentrationen nachgewiesen werden.

Die Individualität der Grenzbereiche der

amplifizierten Genomabschnitte, die einfache

Etablierung einer spezifischen PCR über

einen AFS-Bereich und die Konstanz der

amplifizierten Genomabschnitte im Verlauf

der Erkrankung prädestinieren die AFS-PCR

für den Einsatz in der klinischen Diagnostik,

insbesondere für den hochsensitiven Nachweis

von Tumorzellen bzw. Tumorzell-DNA im Sinne

einer MRD-Diagnostik.

Das Verfahren wurde beispielhaft an MYCNamplifizierten

Neuroblastomen entwickelt.

Die potentielle Übertragbarkeit auf andere

amplifizierte Genomabschnitte eröffnet aber

die Möglichkeit, diese Methode auch für viele

andere Tumorentitäten als Diagnosti kum

einzusetzen. Das Verfahren ließ sich in unserem

Labor auch erfolgreich auf deletierte

genomische Abschnitte und die resultierenden

Fusionsbereiche übertragen. Aktuelle Studien

gehen davon aus, dass in fast jedem Malignom

strukturelle, numerische Aberrationen

vorliegen 12,13 . Die Wertigkeit eines Nachweises

geringster Mengen von Tumorzellen bzw. Tumorzellgenom

sollte für jede Malignomentität

studienbegleitend überprüft werden.

Eine hohe Auflösung des Tiling-Arrays

(≤ 200bp) ist wichtig, um anschließend die

Primer für die weiteren Untersuchungsschritte

mit zufriedenstellender Sicherheit designen zu

können. Glücklicherweise erreichen genomische

Arrays immer höhere Auflösungen und werden

immer erschwinglicher, so dass diese Methode

in näherer Zukunft eine breitere Anwendung

finden und eine Alternative zu herkömmlichen

MRD-Verfahren darstellen könnte. Neben den

LABORWELT

Literatur

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fusion site polymerase chain reaction (AFS-PCR);

J Clin Invest. 2011;121(2):545–553. doi:10.1172/JCI44415

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leukemia: Multicentric assessment is feasible;

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[11] Diehl, F. et al.; Detection and quantification of mutations in the

plasma of patients with colorectal tumors; Proc Natl Acad Sci

USA (2005);102(45): 16368-16373.

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focal amplifications, and sequence alterations in breast and

colorectal cancers; Proc Natl Acad Sci USA (2008);105(42):

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[13] Parsons, DW et al. An Integrated Genomic Analysis of Human

Glioblastoma Multiforme; Science (2008);321(5897):1807-

1812.

Korrespondenzadresse

Dr. med. Axel Weber

Abt. für Kinder-Hämatologie, -Onkologie

und -Hämostaseologie – Universitätsklinik

und Poliklinik für Kinder und Jugendliche –

Zentrum für Frauen- und Kindermedizin

Liebigstraße 20a

04103 Leipzig

Tel.: +49-(0)341-9726114

axel.weber@medizin.uni-leipzig.de

holger.christiansen@medizin.uni-leipzig.de

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Blitzlicht HTS-siRNA

Verbesserte zellbasierte

siRNA-Screens im hohen

Durchsatz

Kristin Hille, Constanze Grunau, Christiane Petzold, Jan Zimmermann, Jacques Rohayem,

Riboxx GmbH, Radebeul

Zellbasierte Studien zur Genotyp-Phänotyp-Assoziation sind Gegenstand verschiedener

Forschungsansätze zur Charakterisierung der Mechanismen von Erkrankungen. Das gezielte

Ausschalten der Expression von Proteinen in Säugerzellen und Geweben durch Gene Silencing

bzw. dessen Spezialfall RNA-Interferenz ist dabei ein häufig eingesetzter experimenteller

Ansatz. Zur mRNA-Sequenz komplementäre, kurze (19-32 Nukleotide), doppelsträngige

siRNA-Moleküle (small interfering RNA) leiten dabei den gezielten Abbau des entsprechenden

Transkriptes ein – mit entsprechenden Auswirkungen auf die nachfolgende Proteinexpression

und den Zell- und Gewebephänotyp. Der in der Theorie vielversprechende Ansatz,

die Auswirkungen der Expression einzelner Gene auf den Phänotyp mittels RNA-Interferenz

zu analysieren, ist in der Praxis jedoch durch die mangelnde Stabilität und Spezifität der

siRNAs sowie ihre teure Herstellung oft mit Problemen behaftet. Die von uns entwickelte

und hier vorgestellte Riboxx-Technologie adressiert diese Probleme.

siRNAs bestehen aus zwei einzelsträngigen

RNA-Molekülen mit einer Länge von 19 bis

30 Nukleotiden. Die zueinander sequenzkomplementären

RNA-Einzelstränge werden als

„sense“ oder „passenger strand“ sowie als

„antisense“ oder „guide strand“ bezeichnet.

Der passenger strand ist mit der Zielsequenz

in der mRNA identisch, der guide strand ist

zur Zielsequenz beziehungsweise zum sense

strand komplementär. Die Länge der siRNAs

bestimmt ihr Schicksal in der Zelle, also über

welchen intrazellulären Weg (Pathway) sie

prozessiert werden:

I Die Verabreichung von siRNA bis zu einer

Länge von bis zu 27 Nukleotiden ermöglicht

die direkte Beladung der Moleküle in einen

Enzymkomplex namens RISC (RNA interference

silencing complex). Der RISC besteht

aus verschiedenen zellulären Enzymen,

die zur Auftrennung der doppelsträngigen

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RNA, aber auch zum Abbau der Ziel-mRNA

führen. Der Abbau erfolgt mit Hilfe der

als Ribonuclease wirkenden Argonauten-

Proteine 1 , die an der Position 10 des guide

strands bzw. der Ziel-mRNA zur Spaltung

führen. Durch die spezifische Hybridisierung

des guide strands an die mRNA ist der

Abbau des Target-Moleküls gegeben.

I Nach Verabreichen von längeren, doppelsträngigen

RNAs von 28 bis 32 Nukleotiden

in die Säugerzelle gelangen diese in den

DICER-Komplex. Der DICER-Komplex prozessiert

die doppelsträngigen RNA- Moleküle zu

kleineren Molekülen mit einer Länge von 21

bis 22 Nukleotiden 2 . Dabei werden die Enden

des doppelsträngigen RNA-Moleküls jeweils

mit Überhängen am 3‘-Ende der Einzelstränge

versehen. Diese Überhänge können zwei

bis drei Nukleotide lang sein.

Das Verabreichen der siRNA-Moleküle erfolgt

mit Hilfe verschiedener Zellverabreichungssysteme

wie etwa liposombasierten Reagenzien,

Nanopartikeln, mechanischen Reizströmen

(Elektroporation) oder durch Ankoppeln

des doppelsträngigen RNA-Moleküls an Cholesteringruppen.

Für in vitro-Experimente ist

die Technologie zur Verabreichung von siRNAs

fortgeschritten und führt zu zufriedenstellenden

Ergebnissen.

Die Spezifität der siRNA wird insbesondere

durch die Hybridisierung der sogenannten

seed-Sequenz an die Target-mRNA bestimmt.

Die seed-Sequenz befindet sich zwischen Position

zwei und acht des guide strands.

A

B

Abb. 1: A. Strukturelle Eigenschaften der riboxx® siRNA. Die riboxx® siRNA ist 24 Nukleotide lang und besitzt das sogenannte riboxx®

Sequenzmotiv. Im Vergleich zur geläufigen siRNA mit 3‘-Überhängen ist die riboxx® siRNA eine Blunt-End-siRNA und hat dementsprechend

keine Überhänge am 3‘-Ende der sense- oder antisense-RNA. B. Erhöhte Stabilität der riboxx® siRNA im Vergleich

zur herkömmlichen siRNA mit 3‘-Überhängen. Die riboxx® siRNA und die herkömmliche siRNA mit 3‘-Überhängen wurden in

80%-igem Mausserum inkubiert (3 µM) und nach 4h, 24h, 48h und 72h mittels nativer PAGE analysiert. Herkömmliche siRNA mit

3‘-Überhängen wurde vollständig abgebaut und war nach 48h nicht mehr detektierbar. Im Vergleich dazu erwies sich die riboxx®

siRNA als bis zu 72h stabil.

10 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Assay Entwicklung

und High-Throughput Screening

Probleme der RNA-Interferenz durch siRNA

Mit zunehmendem Wissen über die Mechanismen der RNA-Interferenz

wurden in den vergangenen Jahren zahlreiche Untersuchungen

zur Spezifität der Prozessierung der Ziel-mRNA veröffentlicht. Es

wird heute in der Life Science Community erkannt, dass die Spezifität

des Gene silencings durch siRNA nicht immer in der erwünschten

Weise gegeben ist. Es kommt zum Beispiel zu sogenannten offtarget-Effekten,

die sich darauf zurückführen lassen, dass auch

andere Sequenzen als die der Ziel-mRNA-Sequenz prozessiert werden.

Da dies nicht ohne Wirkung auf den Phänotyp der Zelle bleibt,

wird die Genotyp-Phänotyp-Assoziation verfälscht. Die off-target-

Effekte bilden eines der größten Probleme der RNA-Interferenz durch

siRNA im Rahmen von Hochdurchsatz- oder High-throughput-

Screens (HTS).

Ein zusätzliches Problem betrifft die Stabilität der siRNA sowohl

in dem zu verabreichenden Medium als auch nach Aufnahme

in die Zelle im Zytoplasma. Hier werden verschiedene zelluläre

Mechanismen eingeschaltet, die den Abbau der siRNA bewirken.

Dieses Problem stellt eine zweite Hürde bei der Durchführung der

siRNA-Experimente dar, denn erwünscht ist, ein Gene silencing mit

einer Zeitdauer von Tagen bis Wochen zu erzielen, insbesondere bei

primären Säugerzellen.

Ein drittes Problem betrifft die Herstellung der siRNA-Moleküle.

Dadurch, dass die HTS-siRNA oft auf das gesamte Genom einer Säugerzelle

zielt (genome wide HTS), werden sogenannte „libraries“ oder

siRNA-Bibliotheken generiert. Diese siRNA-Bibliotheken beinhalten

bis zu mehrere 10.000 siRNA-Moleküle, die in hohem Durchsatz in

zellbasierten Assays eingesetzt werden. Die Herstellungskosten

solcher Moleküle stellen eine wirtschaftliche Hürde dar, die den

Zugang zu dieser Technologie auf hochspezialisierte Einrichtungen

mit den entsprechenden Budgets beschränkt. Darüber hinaus steht

ein technologisches Problem im Zentrum dieses Produktionsverfahrens.

Die Herstellung von doppelsträngiger RNA erfolgt bis dato auf

Basis der Festphasensynthese. Dabei werden zwei doppelsträngige

RNAs – der guide strand und der passenger strand – synthetisiert,

aufgereinigt, analysiert und in einem weiteren Schritt zu einem

Duplex zusammengeführt.

Die Qualität des Duplexes wird in der Regel bei allen herkömmlichen

siRNA-Bibliotheken nicht verifiziert. Dadurch bleibt es unklar,

ob die Hybridisierung von guide- und passenger strand mit

100-prozentiger Effizienz stattgefunden hat. Weitere Probleme der

Hydrolyse von Duplexen bzw. verbleibenden Einzelsträngen sind bei

den herkömmlichen siRNA-Bibliotheken nicht erfasst. Dies führt zu

sehr schwankenden Ergebnissen beim Gene Silencing im Rahmen

der High-throughput-Screens von siRNA-Bibliotheken.

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Die Riboxx-Technologie zielt darauf ab, diese geschilderten Probleme

zu vermindern, also die Stabilität der siRNA zu erhöhen, die die Effizienz

der siRNA zu steigern und die Qualität der siRNA-Duplexe durch

perfekte Hybridisierung der beiden RNA-Stränge zu verbessern. Die

erhöhte Potenz und erhöhte Stabilität der riboxx® siRNA lassen sich

auf das riboxx® Sequenzmotiv zurückführen (Abb. 1A).

Dieses besteht aus einer G/C-Sequenz, die sich auf der Seite befindet,

die der seed-Sequenz gegenüber liegt. Im Gegensatz zu den geläufigen

siRNA Design-Motiven hat die riboxx® siRNA keine Überhänge.

Da sie 24 Nukleotide lang ist, wird sie direkt auf dem RISC-Komplex

beladen. Die GC-reiche Sequenz führt zu einer thermodynamischen

Instabilität in der siRNA. Diese thermodynamische Instabilität

drückt sich wiederum durch eine präferenzielle Beladung des guide

strands auf dem RISC-Komplex im Vergleich zum passenger strand

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Blitzlicht HTS-siRNA

A

B

Abb. 2: Einfache, schnelle und kosteneffiziente Herstellung von siRNA mit Hilfe der Riboxx-Technologie. A. Synthese von siRNA durch Biokatalyse.

Ausgehend von einer einzelsträngigen RNA synthetisiert die RNA-abhängige RNA-Polymerase (RNA-dependent RNA Polymerase,

RdRp) unter isothermen Bedingungen (30°C, 120 min) eine siRNA, die aus zwei perfekt hybridisierten RNAs besteht. Die

Reaktion erfolgt in der Anwesenheit von Puffern und Ribonukleotiden. B. Herstellung von HTS-siRNA mit der Riboxx-Technologie.

Der Herstellungsprozess beinhaltet drei Schritte: Die Synthese von siRNA im 96 well-Format, die Aufreinigung durch Size exclusion-Chromatographie

(SEC) und die Analyse mittels HPLC und Polyacrylamid-Gelelektrophorese.

aus. Dadurch, dass der guide strand die entscheidende

Rolle sowohl bei der Erkennung

der Ziel-mRNA als auch ihrer Prozessierung

durch das Argonauten-Protein spielt, wird

viel weniger siRNA für ein effizientes Gene

silencing benötigt als beim Einsatz von siRNA

mit herkömmlichen Sequenzmotiven 3 .

Darüber hinaus erhöht das riboxx® Sequenzmotiv

die Serumstabilität der siRNA.

(Abb. 1B). Mit der höheren Serumstabilität

der siRNA geht eine verbesserte Effizienz

des Gene Silencings einher, was wiederum

bewirkt, dass die für das Gene Silencing benötigte

siRNA-Konzentration viel niedriger

ist als bei Einsatz von siRNA mit herkömmlichen

Sequenzmotiven. Dies führt auch zu

einer Verringerung der off-target-Effekte.

Damit eröffnet die Riboxx-Technologie die

Beseitigung von off-target-Effekten sowie

die Verlängerung der Dauer des Gene Silencings.

Einfache, schnelle und kosteneffiziente

Herstellung durch Biokatalyse

Auch die bisherigen Probleme bei der Herstellung

von siRNA-Bibliotheken – hohe

Kosten, großer Herstellungsaufwand sowie

mangelnde Qualitätssicherung der siRNA-

Duplexe – lassen sich durch Einsatz der

Riboxx-Technologie anstelle der Festphasensynthese

lösen. Das von Riboxx entwickelte

Herstellungsverfahren basiert auf der biokatalytischen

Synthese von RNA mit Hilfe einer

RNA-abhängigen RNA-Polymerase, die heterolog

in E. coli hergestellt wird. Das Enzym ist

viraler Herkunft und bietet die Möglichkeit

der de novo-Initiation, also der Primerunabhängigen

Initiation der RNA-Synthese,

und der Umwandlung von einzelsträngiger

in doppelsträngige RNA. Die Reaktion erfolgt

isotherm bei 30°C und führt zu zwei perfekt

hybridisierten RNAs (Abb. 2A).

Die resultierende, perfekt hybridisierte

siRNA besitzt zudem das riboxx® Sequenzmotiv.

Die biokatalytische Synthese von siR-

NA ermöglicht es, den Herstellungsprozess

von siRNA-Bibliotheken maßgeschneidert

für jede Einrichtung anzubieten. Der Herstellungsprozess

selbst beinhaltet drei Schritte

(Abb. 2B):

I die Synthese der siRNA im 96 well-Format

durch Biokatalyse,

I die Aufreinigung durch Größenausschlusschromatographie

und

I die anschließende Analyse mittels HPLC

und Polyacrylamid-Gelelektrophorese.

Diese Schritte dauern fünf Tage und sind automatisierbar.

Die Herstellungskosten reduzieren

sich durch das Anwenden der Biokatalyse

drastisch, denn die Riboxx-Technologie benötigt

für die Herstellung der doppelsträngigen

siRNA lediglich den guide strand als Template,

Ribonukleotide sowie Puffer als Reagenz. Die

Festphasenchemie benötigt dagegen Amidite,

die die Material- und Herstellungskosten um

ein Vielfaches erhöhen.

Zusammenfassung und Ausblick

Durch die Einführung einer neuen Technologie

zur Herstellung von siRNA-Bibliotheken aber

auch durch die Erhöhung der Stabilität und der

Potenz von siRNAs kann die Riboxx-Technologie

erheblich zur Verbreitung der Verwendung von

siRNA screens von HTS-siRNA beitragen. Die

größten Vorteile der Riboxx-Technologie liegen

im zuverlässigen und potenten Gene Silencing

sowie in der Reduktion der Herstellungs- und

Materialkosten für solche Libraries. Damit wird

der Weg zur breiten Anwendung von HTSsiRNA

in Forschungseinrichtungen geebnet.

Literatur

[1] Filipowicz W. RNAi: the nuts and bolts of the RISC machine.

Cell. 2005. 122(1):17-20

[2] Bernstein E, Caudy AA, Hammond SM, Hannon GJ. Role

for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA

interference. Nature. 2001. 409(6818):363-6

[3] Zieger R, Gebhardt J, Rohayem J. Effizientes Gene Silencing

durch potente und serumstabile siRNA. Biospektrum.

2010. 7:782-85

Korrespondenzadresse

Dr. med. habil. Jaques Rohayem

Geschäftsführer (CEO)

Riboxx GmbH

Pharmapark Radebeul

Meissnerstraße 191, 01445 Radebeul

www.riboxx.com

12 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Blitzlicht Gene Silencing

RNA-Interferenz macht

den Sprung vom Labor

zum Menschen

Thomas Schluep, CSO, Calando Pharmaceuticals, Pasadena, CA, USA

RNA-Interferenz ist ein universeller Mechanismus, durch den die Herstellung jedes beliebigen Zielproteins

durch siRNA-induzierten posttranslationalen Abbau seiner Boten-RNA unterdrückt werden

kann. Einer verbreiteten therapeutischen Anwendung stehen jedoch die schlechten pharmakologischen

Eigenschaften der aktiven siRNA (small interfering RNA) im Wege. Der Transport der therapeutschen

Nukleinsäuren zu den Zielzellen ist eines wichtigsten Probleme der therapeutischen RNAi.

Hier wird die Entwicklung des ersten experimentellen Therapeutikums beschrieben, das den zielgerichteten

Transport von siRNA im Menschen ermöglicht. Die Nanopartikel-Formulierung CALAA-01

besteht aus Polymeren auf Zyklodextrin-Basis, einem PEG-Konjugat zur Erhöhung der Stabilität und

Transferrin-Liganden, die die Bindung an Transferrin-Rezeptoren auf Krebszellen ermöglichen. Die

Eigenschaften von CALAA-01, präklinische und erste klinische Resultate werden besprochen.

Nur wenige Jahre nach der Entdeckung der

RNA-Interferenz (RNAi) 1 als universellem

Mechanismus der posttranskriptionellen

Regulation der Genexpression in Eukaryoten

hat sich RNAi als wichtiges Werkzeug in der

pharmazeutischen Forschung etabliert. Es besteht

zudem die Hoffnung, neue Medikamente

auf RNAi-Basis zu entwickeln, die sowohl eine

hohe Spezifizität als auch geringe Nebenwirkungen

aufweisen. Unter den Wegen, RNAi

in Zellen auszulösen, stehen zwei Arten von

kleinen, nicht-kodierenden Ribonukleinsäuren

im Zentrum der Aufmerksamkeit – die „small

interfering RNAs“ (siRNAs) und microRNAs

(miRNAs).

siRNAs geraten auf natürlichem Wege

häufig von außen in Säugetierzellen, zum Beispiel

durch Viren. Die virale, doppelsträngige

RNA wird im Zytoplasma vom Enzym DICER

zu kurzen Fragmenten von 21 bis 23 Nukleotiden

geschnitten. Ein Strang dieser siRNA,

der Leitstrang, wird in einen Enzymkomplex

geladen, den „RNA Induced Silencing Complex“

(RISC), wo er die enzymatische Spaltung

der komplementären Boten-RNA (mRNA)

katalysiert. Die Spaltung der mRNA erfolgt

gegenüberliegend der Nukleinsäuren 10 und

11 der siRNA und ist sehr sequenzspezifisch,

vollständige Komplementarität ist im Allgemeinen

notwendig.

Die zellkernkodierten miRNAs nutzen nach

Prozessierung und Zellkernexport im Prinzip

die gleiche Zell-Maschinerie wie siRNAs, binden

aber an die nicht-exprimierten Regionen

A

B

Abb. 1: (A) RONDEL-Komponenten zur Formulierung von siRNA zu Nanopartikeln mit oberflächengebundenen Liganden. Die Komponenten sind:

Ein kationisches, lineares Polymer mit β-Cyclodextrin-Blöcken (CDP), ein Adamantan-PEG-Konjugat (AD-PEG) und ein Adamantan-PEG-

Ligand, in welchem der Ligand aus Transferrin-Protein besteht (AD-PEG-Tf). (B) Funktionsweise der RONDEL-Nanopartikel: Die Nanopartikel

zirkulieren im Blutsystem des Patienten, von wo aus sie über die undichten Blutgefäße der Tumoren entweichen. Die Nanopartikel

diffundieren durch das Tumorgewebe, binden an Transferrin-Rezeptoren auf Tumorzellen und werden durch Endozytose aufgenommen.

Ansäuerung der Endosomen führt zur intrazellulären Freisetzung der therapeutischen siRNA.

14 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


am 3‘-Ende der mRNA und regulieren über deren

Abbau ganze Gen-Netzwerke und Systeme,

um biologische Funktionen zu steuern.

Die Möglichkeit, die Herstellung jedes unerwünschten

Proteins quasi einschränkungslos

und mit hoher Spezifizität zu unterdrücken, hat

auch das Interesse der Pharma-Industrie geweckt.

Denn mit herkömmlichen Medikamenten

ist dies oft nur sehr schwer zu erreichen.

Leider besitzen Nukleinsäuren jedoch denkbar

schlechte pharmakologische Eigenschaften.

Zum einen sind sie extrazellulär instabil und

werden schnell abgebaut oder über die Nieren

ausgeschieden. Zum andern werden sie nur

schlecht von Zellen aufgenommen, so dass

unmodifizierte siRNA hauptsächlich zur lokalen

Therapie zum Beispiel im Auge verwendet

wird. Der Transport der therapeutischen Nukleinsäuren

zu den Zielzellen ist somit eines

der wichtigsten Probleme der therapeutischen

RNA-Interferenz.

Das Problem, Nukleinsäuren in Zellen zu

schleusen, ist nicht neu, und es gibt unzählige

Lösungsansätze. Diese reichen von chemischen

Modifikationen, Kopplung an Moleküle,

die mit Rezeptoren interagieren können, Verkapselung

in Liposomen bis zur Kondensation

mit verschiedenen Polymeren. Erste klinische

Versuche zeigen auch, dass siRNA-Therapien

nicht frei von Nebenwirkungen sind. Diese

können in drei Kategorien eingeteilt werden 2 :

| MikroRNA-ähnliche Unterdrückung mehrerer

mRNAs mit teilweiser Komplementarität

in der nicht-exprimierten 3‘-Region,

| Immunstimulation durch Aktivierung der

Toll-like Rezeptoren (TLRs) und Übersättigung

der RNAi-Maschinerie.

| Zusätzliche Nebenwirkungen können auch

durch die Komponenten der Formulierungen

verursacht werden.

Eine Technologie zur Formulierung von

siRNA zu wirksamenTherapeutika wird derzeit

von Calando Pharmaceuticals entwickelt. Sie

basiert auf linearen Polymeren, welche den

zyklischen Zucker Cyclodextrin enthalten

(CDP), und wurde ursprünglich am California

Institute of Technology für die Formulierung

von Plasmiden für die Gentherapie erfunden.

Als erste Anwendung hat sich Calando auf

therapetische siRNA für Krebserkrankungen

fokussiert. Die Komponenten der RONDEL

genannten Formulierung sind in Abbildung 1

dargestellt.

Entwicklung der RONDEL-

Nanopartikel-Technologie

Nanopartikel für die Krebstherapie bedienen

sich einer Vielzahl physiologischer Prozesse und

Eigenschaften, um ihre Fracht in das Zielgewebe

und Tumorzellen zu schleusen (Abbildung

1). Struktur und Oberflächeneigenschaften

beeinflussen dabei ihr Schicksal im Körper. Partikel

mit einem Durchmesser zwischen 10 und

100 nm verhindern eine schnelle Auscheidung

LABORWELT

durch die Nieren und reichern sich vorzugsweise

in Tumorgewebe an, da dieses eine anomale

Vaskulatur mit undichten Blutgefässen aufweist.

Eine neutrale, geladene (< ± 10 mV) und

hydrophile, mit PEG beschichtete Oberfläche

minimiert die Aggregation und unspezifische

Aufnahme durch Zellen des Immunsystems,

während Transferrin-Liganden eine selektive

Aufnahme in Krebszellen ermöglicht, die eine

erhöhte Anzahl von Transferrin-Rezeptoren

exprimieren. Diese Erkenntnisse sind in das

Entwicklungsprogramm für RONDEL direkt

eingeflossen.

Die Struktur und funktionellen Eigenschaften

von CDP-Polymeren sind ausgiebig in

der Literatur beschrieben 3–9 , und nur einige

herausragende Charakteristika werden hier

besprochen. Cyclodextrine sind zyklische Zucker

mit hydrophoben, zentralem Hohlraum

und hydrophiler Außenfläche, welche die

Fähigkeit besitzen, Einschlusskomplexe mit

apolaren, organischen Verbindungen zu bilden.

Die Cyclodextrine bewirken, dass die CDPs

eine besonders geringe Toxizität besitzen und

ermöglichen gleichzeitig die nicht-kovalente

Anbindung von AD-PEG und AD-PEG-Tf über

die Bildung von Einschlusskomplexen mit

Adamantan. Werden Nukleinsäuren wie siRNA

mit RONDEL gemischt, entstehen spontan

Nanopartikel von weniger als 100 nm Durchmesser,

welche auf der Oberfläche gebundenes

AD-PEG und AD-PEG-TF tragen. Diese

Nanopartikel schützen die siRNA vor Abbau

durch Serum-Nukleasen 4 . AD-PEG stabilisiert

die Nanopartikel und verhindert einerseits eine

Aggregation unter physiologischen Bedingungen

10 und andererseits die unerwünschte Anreicherung

der Partikel in der Lunge 11 . Die Anbindung

von Liganden (z.B. AD-PEG-Tf) erhöht

die Aufnahme durch Zellen, die entsprechende

Rezeptoren auf ihrer Oberfläche exprimieren 5 ,

hat aber keinen messbaren Effekt auf die

Verteilung der Partikel nach intravenöser Administration

12 . Erste präklinische Hinweise auf

einen therapeutischen Effekt von in RONDEL

formulierte siRNA wurden in metastatischen

Ewing-Sarkomen in Mäusen erzielt. Eine siRNA

gegen das Produkt der Fusion des EWS- und

FLI1-Gens, welches das treibende Onkogen

für diesen Tumortyp darstellt, belegte sowohl

die Unterdrückung des krebserzeugenden

Genproduktes als auch einen signifikanten,

krebshemmenden Effekt 13 .

Klinische Entwicklung

Das erste klinische siRNA-Therapeutikum

auf RONDEL-Basis ist CALAA-01. Die siRNA

in CALAA-01 ist gegen die Untereinheit 2 der

Ribonukleotidreduktase (RRM2) gerichtet.

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Blitzlicht Gene Silencing

A

B

Abb. 2: : (A) Ribonukleotidreduktase (RR) ist ein essentielles Enzym, das die Herstellung von Desoxynukleinsäuren aus den entsprechenden

Ribonukleinsäuren katalysiert. RR wird in allen Zellen zur DNA-Synthese und -Reparatur benötigt.

(B) Wachstum von HT-144-Melanomen in Mäusen. Intravenöses CALAA-01, das an den Tagen 1, 3, 8 und 10 verabreicht wurde (D),

hemmt das Tumorwachstum verglichen mit Tieren, welche eine Zuckerlösung (D5W) oder eine in RONDEL formulierte Kontroll-siRNA

(siCON) erhielten.

dertes Target in der Krebsforschung (siehe

Abbildung 2), und Krebszellen, welche RRM2

überexprimieren, haben oft einen aggressiven

und invasiven Phänotyp mit schlechter

Prognose 14 . Oft sind diese Tumoren auch

resistent gegen einige traditionelle Chemotherapien

15 .

In präklinischen Versuchen zeigte CA-

LAA-01 ein breites, krebshemmendes Aktivitätsspektrum

(Abbildung 2) 16 und in einer

Toxikologie-Studie in Affen ein vorteilhaftes

Nebenwirkungs-Profil 17 . Eine klinische Phase

I-Studie mit CALAA-01 ist derzeit im Gange.

Es handelt sich dabei um eine Sicherheitsstudie

mit ansteigenen Dosierungen

in Patienten mit soliden, bösartigen und

rezidiven Tumoren (www.ClinicalTrials.gov,

Registrierungsnummer NCT00689065). Eine

Zwischenanalyse von 15 Krebspatienten,

welche insgesamt fünf Gruppen mit Dosen

von 3, 9, 18, 24, 30 mg/m 2 zugeteilt waren,

zeigte, dass CALAA-01 gut toleriert wurde 18 .

Die dem Medikament zugeschriebenen

Nebenwirkungen waren hauptsächlich mild

bis moderat, mit Müdigkeit, Fieber/Frösteln,

allergischen Reaktionen und Störungen des

Verdauungstrakts als haufigste Beobachtungen.

Wichtig ist auch, dass keine Änderungen

in Blutgerinnung, Leber-, oder Nierenfunktion

festgestellt wurden.

Gewebeproben von drei Patienten mit

malignem Melanom standen für pharmakodynamische

Studien zur Verfügung 19 . In

diesen Studien wurde die Gegenwart von

RONDEL-Nanopartikeln in den Tumorzellen

nachgewiesen. In weiteren fanden sich in den

Krebszellen nach der Behandlung tatsächlich

weniger RRM2-mRNA und -protein. Außerdem

konnten zum ersten Mal für eine siRNA-Therapie

im Menschen die von der RNA-Interferenz

hinterlassenen Abbauprodukte der Boten-RNA

nachgewiesen werden. Zusammengenommen

zeigen diese Daten, dass eine therapeutische

Anwendung systemisch verabreichter siRNAs

im Menschen zumindest im Prinzip möglich

ist. Weitere Studien sind jedoch nötig, um eine

Aussage über die Wirksamkeit von CALAA-01

machen zu können.

Die Entwicklung von CALAA-01 läutet eine

neue Ära hochspezifischer Therapien auf

Basis der RNA-Interferenz ein, und weitere

Medikamente auf RNA-Basis sind bereits in

Entwicklung. Es wird höchst interessant sein,

den Fortschritt auf diesem Gebiet mitzuverfolgen.

Literatur

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double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature.

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administered siRNA via targeted nanoparticles.

Nature 464, 1067-1070 (2010)

Korrespondenzadresse

Thomas Schluep, Sc.D.

Chief Scientific Officer

Calando Pharmaceuticals, Inc.

201 S. Lake Ave., Suite 703

Pasadena, CA 91101

Tel.: +1-(0)626-304-3400

Fax: +1-(0)626-304-3401

tschluep@calandopharma.com

www.calandopharma.com

16 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Zellbasierte Assays

im Nanoformat

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It‘s your choice!

Almut Gebhard, Katrin Welzel, Dr. Wilfrid Weigel, Scienion AG, Dortmund/Berlin

Dr. Béatrice Schaack, Institut de Biologie Structurale, Grenoble

Durch miniaturisierte Testverfahren lassen sich wertvolle Substanzen einsparen und

Multiplex-Analyseverfahren effizient durchführen. In der pharmazeutischen Wirkstoffforschung

spielen zellbasierte Assays eine wichtige Rolle, insbesondere wenn mit humanen

Zellen als Modellsystem durchgeführt. Miniaturisierte Testverfahren ermöglichen das High

Throughput- sowie High Content-Screening. Allerdings erfordert die Assayentwicklung

besondere Sorgfalt, da lebende Zellen im Unterschied zu chemischen oder biologischen

Substanzen sehr empfindlich sein können, die Funktionalität der Zellen aber eine Voraussetzung

dafür ist, reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten. Dafür wichtige Parameter sind

die Art der Kultivierung, Belüftung und das Vermeiden von Kontaminationen sowie der

Umgang mit den Zellen. Intelligente Laborautomation ist ein wesentlicher Bestandteil, um

konstante Bedingungen für erfolgreiche Experimente zu gewährleisten. Heutzutage sind

Entwicklung und Durchführung von Multiplex-Assays ohne moderne Laborautomatisierung

nicht denkbar.

Next Generation

Sequencing

Zell-Microarrays haben sich als Technologie

zur phänotypischen Untersuchung von

Genotypen etabliert. Sie stellen sowohl ein

wertvolles Werkzeug zur Überexpression

von Proteinen als auch eine direkte Methode

für funktionelle Studien mittels knock-out-

Experimenten dar. RNAi, das Stummschalten

von Genen auf post-transkriptioneller Ebene

durch sequenzkomplenentäre dsRNA und

small interfering RNAs (siRNAs) in Organismen

von Fadenwürmern bis zum Menschen

ist ein Standardinstrument im Arsenal des

Zellbiologen. Der gezielte ‚knock-down‘ von

Genen ist von besonderem Nutzen bei der

Analyse von molekularen Mechanismen

und der Bestimmung epistatischer Beziehungen.

Hier stellen wir einen zellbasierten Assay vor,

mit dem sich gleichzeitig die Wirkung des

Platin-basierten, DNA-vernetzenden Chemotherapeutikums

Cisplatin (CDDP) und die

Konsequenzen einer gegen das ERCC1-Gen

gerichteten siRNA-Transfektion analysieren

lassen. Das miniaturisierte Testverfahren namens

„DropChip-Test“, wurde im Laboratoire

Biopuces, CEA, in Grenoble entwickelt.

Cisplatin ist ein Apoptose-induzierendes

Zytostatikum, das zur Behandlung zahlreicher

Tumore eingesetzt wird. Wie bei vielen Wirkstoffen

sind auch gegen Cisplatin Resistenzbildungen

beobachtet worden. Resistenzen

gegen Cisplatin korrelieren u.a. mit einer

verstärkten Aktivität des ERCC1-Gens, das ein

Schlüssel-Enzym des dimeren Nukleotid-

SPRIworks

Simplifies Next Generation Sequencing

Fully Automated

Fragment Library System

For the next Generation Sequencers

Laborwelt Hintergrund

Direkte oder reverse Transfektion zwecks Gene Silencing

Für Transfektionsexperimente gibt es zwei

Wege: Bei der direkten Transfektion werden

erst Zellen auf den Träger gespottet und

dann die Transfektionsreagenzien zugeführt.

Bei der reversen Transfektion werden DNA

und Transfektionsreagenzien vorgespottet

und anschließend die Zellen zugegeben. Die

Transfektionseffizienz wird durch fluoreszierende

Proteine nach 48 Stunden Inkubation

gemessen. Während die direkte Transfektion

effizienter und einfach durchzuführen ist, eignet

sich die indirekte Transfektion besser für

die Massenproduktion: die mit Nukleinsäuren

vorgespotteten Träger können vor ihrem

Einsatz für RNAi- oder Expressionsanalysen

monatelang gelagert werden.

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• Full Library Construction Process in a Cartridge

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Blitzlicht Automation

Exzisions-Reparatur (NER)-Komplexes kodiert.

Die normalerweise sinnvolle Schutzfunktion

des ERCC1 (Excision Repair Cross Complement

Group 1) wirkt sich bei einer Krebstherapie

offensichtlich kontraproduktiv aus.

Der Assay sollte dazu dienen, einen potenziellen

Kausalzusammenhang dieser Korrelation zu

überprüfen, also zu evaluieren, ob sich durch

den siRNA-induzierten posttranslationalen

Abbau der ERCC1-mRNA (Gene Silencing) die

zytotoxische Wirksamkeit von Cisplatin wiederherstellen

lässt. Dazu stellte das Labor zunächst

eine siRNA gegen einen DNA-Abschnitt

innerhalb der kodierenden Region des ERCC1-

Gens her.

DropChip-Format – Alternative

zu Assays in Mikrotiterplatten

Eigenschaften der Glasoberfläche bestimmt.

Die Flüssigkeitskonvektion innerhalb der Tropfen

ermöglicht sehr gute Bedingungen für das

Screening, und die Anzahl von Zellen kann für

jedes Experiment individuell angepasst werden.

In Vorversuchen, die zugleich das Potential der

DropChip-Technologie für vielfältige Anwendungen

aufzeigten, wurden DropChip-Assays

sowohl zur reversen als auch direkten Transfektion

verwendet (siehe Kasten). Außerdem wurde

die Effizienz der Transfektion bei Verwendung

unterschiedlicher DNA-Typen (Oligonukleotide,

PCR-Fragmente und Plasmide) in zwei Zelllinien

untersucht und die Expression verschiedener

fluoreszierender Proteine getestet.

Untersuchung der Toxizität

und Dosis-Wirkungsbeziehung

Abb. 1: Mit dem sciFLEXARRAYER wurden

100 nl-Tröpfchen U373-Zellen auf

den DropChip-Träger gespottet.

Für gewöhnlich werden zellbasierte Assays in

Mikrotiterplatten mit mehr als 10.000 Zellen

pro Well durchgeführt. In dem neuartigen

DropChip werden nur rund 100 Zellen in Nanolitertröpfchen

auf einem Glasträger kultiviert,

und der Phänotyp einzelner Zellen kann nach

dem Kontakt mit Nukleinsäuren oder Wirkstoffen

analysiert werden. Bei der Etablierung des

Testaufbaus hat sich gezeigt, dass die DropChip-

Methode wesentliche Vorteile gegenüber dem

geläufigen Verfahren bietet: Die Tröpfchen

verhalten sich wie unabhängige Zellkulturen

und stellen einen eigenen Reaktionsraum dar,

der durch einen hocheffizienten Gasaustausch

und eine kontinuierliche Flüssigkeitsbewegung

gekennzeichnet ist. Bei Tröpfchen mit Volumina

von weniger als 1 µl sind Gestalt und Lokalisierung

der Tröpfchen vorwiegend durch die

ERCC1-siRNA-

Konzentrationen

(in nM)

Mit CDDP

(5 µM)

Ohne CDDP

5 nM 10 nM 25 nM 100 nM

In den anschließend durchgeführten Experimenten

wurde sowohl die Dosisabhängigkeit

der siRNA-Wirkung bei gleichzeitiger Cisplatingabe

getestet als auch potentielle toxische

Effekte der siRNA in Abwesenheit von Cisplatin.

Dazu wurden Humanzellen eines bösartigen

Hirntumors (Glioblastom) verwendet, der resistent

gegen Cisplatin ist (U373-Zellen). Für die

direkte Transfektion wurden 100 nl U373-Zellen

mit dem sciFLEXARRAYER (Scienion AG) auf

einen speziell angefertigten DropChip-Träger

mit 400 Positionen (Memscap SA) gespottet

(siehe Abb. 1), mit 5µM Cisplatin behandelt

und danach mit siRNA gegen das ERCC1-Gen

transfiziert. Drei Tage nach der Transfektion

und Inkubation in einer feuchten Kammer

wurden die Chips mit Ethidium-Homodimer-2

gefärbt (Lebend-Tot-Test), fixiert und mikroskopisch

ausgewertet. Beim Spotten von Zellen

besteht das Risiko ihrer Schädigung durch

mechanischen Stress sowohl beim Erzeugen

als auch beim Absetzen der Tropfen auf der

Chipoberfläche. Dieses Problem wurde durch

die Anpassung des Designs der Printdüsen

und der Einstellungen für die Pulsparameter

bei der piezo-elektrischen Tropfenerzeugung

minimiert.

Mit Cisplatin behandelte und mit anti-ERCC1-

siRNA transfizierte U373-Zellen zeigten eine

Rotfärbung, deren Intensität mit der Konzentration

der siRNA korreliert. In Abwesenheit von

Cisplatin zeigte sich in einem Konzentrationsbereich

von 5-100 nM keine Färbung der U373-

Zellen, also keine toxische Wirkung der siRNA

(siehe Abb. 2). Mit dem Testverfahren konnten

Gene Silencing und Medikamentenscreening

kombiniert werden, um die Hypothese der Implikation

des ERCC1-Gens auf die Wirksamkeit

von Cisplatin zu bewerten.

Das Anwendungspotential für das neuartige

reagenzien- und zellsparende Testformat ist

groß. Sinnvoll erscheinen insbesondere funktionelle

Genomstudien und in vitro-Toxizitätstests.

So könnten zellbasierte Assays wie DropChip für

die Bewertung der Toxizität von Wirkstoffen in

einem frühen Entwicklungsstadium eingesetzt

werden. Durch die Miniaturisierung lassen sich

erhebliche Einsparpotenziale realisieren – dies

betrifft teure Wirkstoffkandidaten und Zelllinien

ebenso wie sämtliche Verbrauchsmaterialien.

Anders als bei traditionellen biochemischen

Tests lassen sich zudem zusätzlich Informationen

wie etwa Absorption, Permeabilität, Selektivität,

Spezifität, Metabolismus und Toxizität

erhalten.

Korrespondenzadresse

Abb. 2: Assayauswertung: Rotfärbung der mit unterschiedlichen Konzentrationen an anti-

ERCC1-siRNA transfizierten U373-Zellen durch das Ethidium-Homodimer 2 – mit

oder ohne Cisplatinbehandlung

Scienion AG

Katrin Welzel

Volmerstr. 7b

12489 Berlin

k.welzel@scienion.de

18 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Report Einzelzellanalytik

Zellkommunikation als

Bestandteil der mukosalen

Immunabwehr

Tamas Dolowschiak, und Mathias Hornef; Institut für Medizinische Mikrobiologie

und Krankenhaushygiene, Medizinische Hochschule, Hannover

Kommunikation zwischen individuellen Zellen ist ein Kennzeichen aller multizellulären Organismen.

Die Interaktion zwischen benachbarten Zellen trägt zur koordinierten Funktion

in vielen Organsystemen bei. Wir haben untersucht, ob nach Infektion einzelner Zellen mit

Listeria monocytogenes die Kommunikation zwischen Epithelzellen zu einer effektiven Immunabwehr

benachbarter Epithelzellen beiträgt. Mit Hilfe des Listeria-Infektionsmodells

und durch experimentelle Untersuchung der bakteriellen Infektion und Zellstimulation auf

Einzelzellebene konnten wir zeigen, dass die epitheliale proinflammatorische Zellantwort

vor allem durch nicht-infizierte Zellen vermittelt wird – und das, obgleich Listeria erst nach

Eindringen in die Zelle durch deren Rezeptoren des angeborenen Immunsystems erkannt wird.

Grundlage für die epitheliale Kommunikation – also das Weitergeben der Information, dass eine

bakterielle Invasion aufgetreten ist, zwischen den einzelnen Epithelzellen – ist die Synthese

von Sauerstoffradikalen in den infizierten Zellen. Damit ergibt sich ein neues Konzept der koordinierten

epithelialen antimikrobiellen Wirtsantwort nach Stimulation einzelner Mitglieder

eines Zellverbundes. Diese könnte wesentlich zu einer effektiven Bekämpfung pathogener

Infektionserreger beitragen.

Epithelzellen bedecken alle mukosalen

Körperoberflächen. Im Darmtrakt bildet

eine einzelne Zellschicht die Grenzfläche

zwischen dem durch eine Vielzahl an Bakterien

besiedelten Darmlumen und dem

weitgehend sterilen subepithelialen Gewebe.

Epithelzellen im Darm ermöglichen

die Resorption von Nahrungsbestandteilen

und Flüssigkeit, tragen aber durch das Erkennen

pathogener Mikroorganismen und die

Bildung antimikrobieller Substanzen auch

aktiv zur Aufrechterhaltung der mukosalen

Barriere bei 1-2 . Die Erkennung pathogener

Mikroorganismen geschieht durch die Expression

einer Vielzahl von Rezeptoren des

angeborenen Immunsystems bzw. bestimmter

konservierter mikrobieller Strukturen,

sogenannter Pathogen-associated molecular

patterns (PAMPs). Die Stimulation dieser Rezeptoren

löst die Produktion antimikrobieller

Substanzen und die Sekretion löslicher Mediatoren

aus, die professionelle Immunzellen

an den Ort der Infektion rekrutieren.

Nur Analysen auf Einzelzellebene gestatten

ein Verständnis der Interaktion zwischen

Zellen eines Zellverbundes oder innerhalb

eines Organs und damit der Komplexität

stimulatorischer und regulatorischer Prozesse

innerhalb heterogener Gewebe. In

verschiedenen zellulären Systemen wurden

solche Analysen durchgeführt; sie belegten

die Bedeutung der Kommunikation zwischen

Zellen für die Gesamtantwort eines Zellverbundes.

Das Bestehen einer horizontalen

epithelialen Kommunikation und die Bedeutung

für die Induktion einer effizienten

Immunreaktion und antimikrobiellen Wirtsabwehr

an mukosalen Oberflächen wurde al-

lerdings noch nicht analysiert. Daher war es

unser Ziel, ein Modell zu etablieren, das eine

Analyse sowohl der mikrobiellen Infektion

und Zellaktivierung als auch der Zellstimulation

auf Einzelzellebene erlaubt 3 .

Indirekte Zellaktivierung als Folge

einer Zell-Zell-Kommunikation

Listeria monocytogenes ist ein humanpathogener

Erreger und verursacht beim empfindlichen

Wirt Meningitis, Sepsis und Abort. Listerien

werden über die Nahrung, vor allem durch die

Aufnahme von Rohmilch oder mit Rohmilch

hergestelltem Weichkäse aufgenommen. Das

fakultativ anaerobe, Gram-positive Bakterium

ist nach oraler Aufnahme in der Lage, die Epithelzellschicht

im Darm zu durchdringen und

eine systemische Infektion zu verursachen. Die

Bakterien adhärieren an die apikale Epithelzellmembran

und induzieren ihre Aufnahme durch

Stimulation der Endozytose. Anschließend befreien

sie sich durch Sekretion des membranzerstörenden

Toxins Listeriolysin O (LLO) aus dem

Endosom und entgehen so der Endosom-Lysosomen-Fusion

und damit der Abtötung durch die

Zelle. Einmal in die Zelle freigesetzt, sind sie in

der Lage, sich frei im Zytosol zu bewegen. Durch

polare Expression des Aktin-bindenden Proteins

ActA bilden sie dynamische Aktinpolymere, die

einen schnellen Antrieb der Bakterien im Zytosol

vermitteln und sogar die Invasion benachbarter

Zellen ermöglichen 4 .

Wichtige Kriterien für die Auswahl dieses

Bakteriums für unser Modell waren zwei charakteristische

Eigenschaften:

I Listerien werden von Epithelzellen erst nach

Lyse der Endosomenmembran im Zytosol

durch Rezeptoren des angeborenen Immunsystems

erkannt. Extrazelluläre Bakterien

führen hingegen nicht zu einer Epithelzellstimulation.

I Nach Lyse des Endosoms findet sich eine

deutlich verstärkte Expression des ActA-

Proteins. Durch Expression eines leicht

detektierbaren Markerproteins wie des

Grün fluoreszierenden Proteins (GFP) unter

der Kontrolle des ActA-Promoters konnten

wir spezifisch Bakterien anfärben, die das

Abb 1: Analysemodelle auf Einzelzellebene

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 19


Report Einzelzellanalyse

Abb 2. Horizontale Zell-Zell-Kommunikation nach Stimulation von Rezeptoren des

angeborenen Immunsystems

Zytosol erreicht hatten und damit in der

Lage waren, die Epithelzelle zu stimulieren.

Durch Infektion eines konfluenten Epithelzellrasens

mit einer nur relativ geringen Anzahl

Bakterien war es in diesem Modell möglich,

nur eine kleine Fraktion von Zellen zu stimulieren

und gleichzeitig die stimulierten Zellen

mit fluoreszierenden Bakterien zu markieren.

Als Wirtszelle wählten wir die murine Dünndarmepithellzelllinie

m-IC cl25

. Diese Zellen

bilden in Kultur einen konfluenten Rasen

polarisierter Zellen mit Ausbildung typischer

Zell-Zellkontakte und apikaler Mikrovilli und

zeigen nach Infektion mit L. monozytogenes

eine Invasions-abhängige Sekretion des proinflammatorischen

Chemokins Macrophage

inflammatory protein 2 (Mip-2, Cxcl-2). Mip-2

läßt sich sowohl im Zellkultur-Überstand als

auch nach Hemmung der Sekretion durch

Brefeldin A immunhistologisch und durchflusszytometrisch

nachweisen. Beide zuletzt genannten

Verfahren erlauben eine Auswertung

der zellulären Stimulation auf Einzelzellebene,

was ein notwendiges Kriterium für unsere

Analysen darstellt (Abb. 1).

Die immunhistologische Untersuchung

nach Infektion mit reportergentragenden L.

monozytogenes ergab eine Mip-2-Synthese

überwiegend in nicht-infizierten (d.h. auch

nicht-stimulierten) Epithelzellen (Abb. 1a). Interessanterweise

fanden sich die stimulierten

Epithelzellen jedoch meist in unmittelbarer

Nachbarschaft Listeria-positiver Zellen. Ähnliche

Befunde ergab auch die durchflusszytometrische

Analyse: Die Mehrzahl der

Mip-2-positiven Zellen lag nicht innerhalb

der Population Listeria-positiver Zellen. Durch

Sortierung Listeria-infizierter und Listerianegativer

Zellen und anschließende quantitative

RT-PCR auf Mip2-mRNA konnte die

Aktivierung nicht-infizierter Zellen bestätigt

werden. Nach Ausschluss indirekter Listeriainduzierter

Wege der Zellstimulation – etwa

durch die Sekretion des Listeriolysins selbst–,

war damit klar, dass eine Kommunikation zwischen

Listeria-infizierten und nicht-infizierten

Zellen bestehen muss, die zu einer indirekten

Aktivierung sowie zur Synthese und Sekretion

des proinflammatorischen Chemokins Mip-2 in

benachbarten Zellen führt.

Reaktive Sauerstoffradikale – Signale

der indirekten Epithelzellaktivierung

Verschiedene Mechanismen der indirekten

Zellaktivierung erschienen denkbar. Sekretierte

und durch Oberflächenrezeptoren erkannte

Mediatoren wie Proteine oder Prostaglandine,

Ionenströme entlang benachbarter

Zellmembranen oder der Transport von

kleinen Signalmolekülen durch kleine Kanäle,

die die Epithelzellen verbindende (sog. Gap

junctions) könnten die indirekte Aktivierung

vermitteln. Allerdings fand sich im Überstand

infizierter Zellen durch Transfer konditionierten

Zellkulturüberstandes zu naiven

Epithelzellen keine stimulatorische Aktivität.

Auch war die indirekte Zellaktivierung nicht

von der epithelialen Proteinsekretion oder

Prostaglandinsynthese abhängig. Weiterhin

war eine pharmakologische Hemmung

verschiedener bekannter Ionenkanäle nicht

in der Lage, die Stimulation nicht-infizierter

Zellen zu vermindern. Obwohl der Transport

zwischen benachbarten Epithelzellen nach

Mikroinjektion des niedermolekularen fluoreszenten

Farbstoffes Lucifer Yellow (LY) und

damit die Anwesenheit funktioneller Gap

junctions in unserem Modell nachweisbar

war (Abb. 1b), ergab die pharmakologische

Hemmung der Kanäle keine Reduktion der

epithelialen Kommunikation.

Eine Bedeutung unstabiler Signalmoleküle

bei der indirekten Zellaktivierung konnte

durch die oben beschriebenen Experimente

jedoch nicht ausgeschlossen werden. So

wurde etwa die Expression verschiedener

Isoenzyme der NADPH-Oxidase durch

Epithelzellen beschrieben, die die Synthese

reaktiver Sauerstoffradikale (reactive

oxygen intermediates, ROI) ermöglichen 6-7 .

Tatsächlich führte die pharmakologische

Inhibition reaktiver Sauerstoffradikale zu

einer signifkanten Reduktion der indirekten

Zellaktivierung. Auch konnten reaktive

Sauerstoffradikale nach Infektion in fokalen

Zellverbünden um Listerien-positive

Epithelzellen nachgewiesen werden (Abb.

1c). Dies könnte für eine Listerien-induzierte

Synthese von Sauerstoffradikalen in infizierten

Zellen und die laterale Verbreitung

dieser hochreaktiven Moleküle zu benachbarten

Epithelzellen sprechen. Tatsächlich

war die Listerien-induzierte Stimulation der

mitogenaktivierten Protein (MAP)-Kinase

Erk, die zusammen mit den MAP-Kinasen

p38 und JNK für die Mip-2-Synthese verantwortlich

ist, abhängig von der Synthese

reaktiver Sauerstoffradikale. Schließlich ließ

sich durch Zugabe eines Sauerstoffradikalefreisetzenden

Substrates in das Zellkulturmedium

oder Injektion dieses Stoffes direkt

in einzelne Zellen durch Mikroinjektion die

Synthese von Mip-2 induzieren. Dabei fand

sich ähnlich wie nach Listerien-Infektion die

Produktion von Mip-2 auch in benachbarten

Zellen. Damit konnte die epitheliale Synthese

von Sauerstoffradikalen nach Listerien-

Infektion und die dadurch vermittelte MAP

Kinase-abhängige Synthese des Chemokins

Mip-2 in nicht-infizierten Zellen gezeigt

www.laborwelt.de

20 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


und Sauerstoffradikale als bei der indirekten Epithelzellaktivierung

nach Listerien-Infektion beteiligter Faktor identifiziert werden (Abbildung

2).

Hinweise auf Zell/Zell-Kommunikation

In den letzten Jahren wurde vor allem durch die Arbeitsgruppe um David

Hackam intensiv an der Bedeutung der Enterozytenfunktion in der Pathogenese

der Nekrotisierenden Enterokolitis des Neugeborenen (NEC)

gearbeitet. Dabei konnte gezeigt werden, dass die über Gap junctions

stimulierte, koordinierte Wundheilung des Darmepithels durch Zytokine

wie Interferon (IFN)-g gehemmt wird 8 . Auch konnte nach Stimulation

durch doppelsträngige Desoxyribonukleinsäure (dsDNS) ein Gap

junction-vermittelter Informationsaustausch zwischen den Zellen und

eine dadurch verstärkte Sekretion von Zytokinen wie IFN-g und TNFa

nachgewiesen werden 9 . Parallel zu unseren Untersuchungen wurde

durch eine Arbeitsgruppe in Basel in einem anderen Modell eine Bedeutung

der horizontalen Kommunikation zwischen Epithelzellen nach

bakterieller Infektion nachgewiesen. Dabei wurde das enteropathogene,

Gram-negative Bakterium Shigella flexneri eingesetzt. Ähnlich wie Listeria

induziert Shigella seine Aufnahme in Epithelzellen und erreicht das

Zytosol nach Lyse der endosomalen Membran 10 . In den in dieser Arbeit

verwendeten Zellen wurde auch mit Shigella eine Zellaktivierung nur

nach Invasion, also durch das Erkennen zytosolischer Bakterien durch

dort lokalisierte Rezeptoren des angeborenen Immunsystems hervorgerufen.

Dabei wurde eine Bedeutung des Gap junction-Transportes für die

Kommunikation zwischen Epithelzellen und die durch nicht-infizierte,

benachbarte Epithelzellen verstärkte Wirtsabwehreaktion identifiziert 11 .

Das durch die Gap junctions transportierte Signalmolekül ist allerdings

noch nicht bekannt.

Damit konnten unsere Arbeiten einen neuen und überraschenden

Aspekt der Wirtsabwehr nach Stimulation des angeborenen Immunsystems

beschreiben. Die Kommunikation zwischen Epithelzellen des

Darmes durch Bildung reaktiver Sauerstoffradikale ermöglicht eine

koordinierte und potenzierte antimikrobielle Reaktion des Epithels

und vermindert die Effektivität mikrobieller Strategien der zellulären

Immunevasion.

Cubis ®

1te Laborwaage mit

Q-Com für Kommunikation

ohne Grenzen

Literatur

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33(5):804-16.

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Prof. Dr. med. Mathias Hornef

Institut für Medizinsche Mikrobiologie und Krankenhaushygiene

Medizinische Hochschule Hannover

Carl-Neuberg Str. 1

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Blitzlicht Zytotoxizitätstestung

Ein Echtzeitsystem zur

präklinischen Testung der

Kardiotoxizität

Dr. Markus Scheuermann, Roche Applied Science, Penzberg

Kardiotoxische Nebenwirkungen von Arzneimittelkandidaten sind einer der häufigsten

Gründe für den vorzeitigen Abbruch kostspieliger klinischer Studien. Bisherige in vitro-

Screeningtests, die die Vorhersage kardiotoxischer Effekte zum Ziel haben, weisen meist

Surrogatmarker anstelle wichtiger Endpunkte wie der kardialen Arrhythmie oder der Q/T-

Prolongation selbst nach. Das hier vorgestellte RTCA Cardio Instrument (Roche Applied Science,

Penzberg) ermöglicht durch Echtzeit-Impendanzmessung die Überwachung kurz- und

langfristiger Substanzwirkungen auf schlagende Kardiomyozyten. Das Instrument integriert

damit Informationen über die Antwort aller Ionenkanäle und anderen an der Reizweiterleitung

im Herzen beteiligten Komponenten auf extern zugeführte Substanzen. Durch Kombination

eines physiologisch relevanten Kardiomyozytenmodells mit dem RTCA Cardio Instrument

können, wie im folgenden gezeigt, frühe Voraussagen sowie mechanistische Informationen

zur Kardiotoxizität erhalten werden.

Unerwünschte kardiale Nebenwirkung waren

in den beiden letzten Jahrzehnten ein Hauptgrund

für den Abbruch klinischer Studien, für

Sicherheitswarnungen bereits zugelassener

Arzneien sowie den Entzug ihrer Marktzulassung.

Die meisten der wegen kardiotoxischer

Nebenwirkungen vom Markt genommenen

Wirkstoffe stören die Herzfunktion, indem

sie die ausbalancierte elektrische Aktivität des

Herzens beeinträchtigen. Störungen des feinorchestrierten

kanalvermittelten Transportes

von Kalzium-, Natrium- und Kalium-Ionen über

die Kardiomyozytenmembran wirken sich auf

die Kopplung von Erregung und Kontraktion

im Herzen aus. Sie können zu lebensbedrohlichen

ventrikularen Arrhythmien führen, den

Torsade-de-Pointes-Tachykardien.

Laborwelt Hintergrund

hERG-Assays sind derzeit ein zentraler

Bestandteil regulatorischer Richtlinien zur

Risikoabschätzung kardialer Nebenwirkungen.Da

sich mit hERG-Assays ventrikuläre

Arrhythmien aber nicht vollständig vorhersagen

und kompensatorische Effekte, die

durch Modulation anderer Kanäle 2 auftreten,

gar nicht erfassen lassen, besteht Bedarf an

in vitro-Modellen, mit denen sich der Effekt

von Wirkstoffen auf den Gesamtprozess der

Reizweiterleitung und Kontraktion im Herzen

erfassen lässt.

Einen solchen integrierten Ansatz zur in

vitro-Kardiotoxizitätstestung präklinischer

Arzneimittelkandidaten bietet die Untersuchung

funktionaler Kardiomyozyten mit

Hilfe des RCTA Cardio Instrumentes. Das

In vitro-Kardiotoxizitätstest mit dem RTCA Cardio Instrument

Das seit Herbst 2010 verfügbare RTCA Cardio

Instrument ermöglicht das nicht-invasive in

vitro-Monitoring schlagender Kardiomyozyten

in Echtzeit in mittlerem Durchsatz. Zur

Messung wichtiger Kardiomyozytenfunktionen

wie der Schlagfrequenz, Amplitude,

Schlagdauer etc. dient die „E-Plate Cardio

96“, die mittels Goldelektroden am Boden

der 96-well-Mikro titerplatte Messungen der

Impedanz mit einer Datenaquisitionsrate von

12,9 ms/Platte ermöglicht. Die Messsignale

werden von der RTCA Cardio Station (rechts)

an den RTCA Cardio Analyzer (links) weitergeleitet,

in dem die Datenverarbeitung mithilfe

der RTCA Software stattfindet.

nicht-invasive, labelfreie Messverfahren auf

Basis von Impedanzmessungen (siehe Kasten)

ermöglicht die Vorhersage der Kardiotoxizität

sowie Einblicke in den Toxizitätsmechanismus

präklinischer Arzneimittelkandidaten. Grundlage

ist das Echtzeitmonitoring des Schlagverhaltens

kultivierter Kardiomyozyten über

Tage bis Wochen.

Integrierter Ansatz zur Untersuchung

der Kardiotoxizität

Die Kardiomyozyten entwickeln bei Aufnahme

von interzellulären Kontakten in

der Zellkultur synchrone Aktivitäten. Arrhythmisch

und antiarrhythmische Effekte

können mit dem RTCA Cardio gescreent,

analysiert und quantifiziert werden. Im

Gegensatz zur Patch-Clamp-Technik erfolgt

die Analyse nicht an Einzelzellen, sondern im

Zellverbund und statt auf der „Entstehungsseite“

(Depolarisation) auf der Reaktionsseite

(Kontraktion).

Herzstück des Systems ist ein mikroelektronischer

Cell Sensor Array am Boden einer

96-well-Mikroplatte (E-plate Cardio 96),

mit dem via Messung der Impedanz der

Kontraktions/Relaxationszyklus schlagender

Kardiomyozyten quantiativ erfasst werden

kann. Hier wird gezeigt, wie sich das System

zur Kardiotoxizitätstestung an funktionalen

Mauskardiomyozyten einsetzen lässt.

Um die Schlagaktivität zu charakterisieren,

wurden in jedes Well der E-Plate 60.000

lebende, aus embryonalen Stammzellen der

Maus gewonnene CorAt®-Zellen (Axiogenesis

AG, Lonza, Köln) gegeben und die Zellen bis

zu 96 Stunden in Kultur beobachtet. Dabei

wurde die Schlagaktivität einmal pro Stunde

für 20s erfasst. 48 Stunden nach Aussaat der

Zellen hatte sich ein reproduzierbar synchron

schlagender Kardiomyozyten-Monolayer am

Boden jedes Wells gebildet (vgl. Abb. 1, links

oben). Die Schlagfrequenz lag initial bei 80

Schlägen pro Minute, stieg aber nach einem

Monat in Kultur progressiv auf 250 Schläge

pro Minute an.

Pharmakologische Untersuchung

schlagender Herzzellen

In den zellbasierten Assays wurde zunächst

die Wirkung ansteigender Konzentrationen

fünf verschiedener Pharmaka auf die

Schlagcharakteristika von Cor.At®-Zellen mit

dem RTCA Cardio Instrument über drei Tage

verfolgt. Dabei zeigte sich, dass sich mit der

vorgestellten Strategie sowohl kurzfristige

als auch verzögert auftretende Effekte auf

die Ionenkanalaktivität und andere für die

Herzzellfunktion wichtige Targets untersuchen

lassen. Abbildung 1 zeigt die mit dem

hier vorgestellten Ansatz gemessenen Effekte

ionotroper und anderer Schlagfrequenz- mo-

22 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


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Blitzlicht Zytotoxizitätstestung

dulierender Pharmaka, die sich als konsistent

mit tierexperimentellen bzw. publizierten

Daten erwiesen.

So wurde für den spannungsaktivierten

L-Typ Calcium-Kanal-Blocker Isradipine (Abb.

1A) ein IC 50

-Wert von 19,7 nM bezogen auf die

normalisierte Schlagaktivität und von 42,3 nM

bezogen auf die Amplitude ermittelt. Diese

Werte sind konsistent zu entsprechenden

halbmaximalen Inhibitorkonzentrationen,

die an isoliertem Kaninchenherz bestimmt

wurden.

Auch für Herzfrequenz-steigernde Calcium-

Kanal-Agonisten wie S-(–) BayK 8644 lieferte

die Messung mit dem RCTA Cardio Instrument

eine Dosis-Wirkungsbeziehung (Abb. 1B), die

konsistent mit den in der Literatur beschriebenen

Daten ist.

Für den Hemmstoff spannungsabhängiger Natriumkanäle

Tetrodotoxin konnte die erwartete

dosisabhängige Abnahme der Herzschlagfrequenz

gemessen werden (Abb. 1C).

Behandlung der Cor.At-Zellen mit dem ERG-

Kanal-Blocker E4031 führte in einem Konzentrationsbereich

von 200 nM bis 800 nM zu den

charakteristischen Arrhythmien mit verlängerter

Schlagdauer und Plateau-Oszillationen, die

auch von hERG-Inhibitoren induziert werden

(Abb. 1D). Die mit dem RCTA Cardio Instrument

ermittelten Parameter erwiesen sich auch hier

konsistent zu Daten, die mithilfe von Patch

Clamp-Ableitungen, dem derzeitigen experimentellen

Standard, ermittelt worden waren.

Daneben wurde auch geprüft, ob sich die

Wirkung von Agonisten des b-adrenergen Rezeptors

mit dem RTCA Cardio Instrument messen

lässt. Über die Rezeptor-Aktivierung wird

die neurohormonale Regulation der Kontraktilität

und der Schlagrate des Herzens vermittelt.

Behandlung mit dem Rezeptor-Agonisten

Isoproterenol erhöhte dosisabhängig die

Schlagfrequenz in Cor.At®-Kardiomyozyten

und verlängerte die Schlagdauer (Abb. 1E).

Der zur Charakteristik von S-(–) BayK 8644

ähnliche Effekt ist konsistent mit der Beobachtung,

das der b-adrenergen Rezeptor L-Typ

Calciumkanäle aktiviert.

Einsatz des RTCA Cardio Instrumentes

in präklinischen Sicherheitsstudien

Um den Nutzen des RTCA Cardio Instrumentes

im präklinischen Toxizitätsscreening zu

Schlagcharakteristika ohne Substanzeinwirkung

Schlagcharakteristika nach Substanzeinwirkung

Abb. 1: Mit dem RTCA Cardio Instrument erfasste Schlagaktivität und „Cell index“ (CI) von Cor.At-Zellen zu verschiedenen Zeiten nach Aussaat der

Zellen (0ben links). Die Schlagrate ist in 1/min, die Amplitude in D CI

angegeben. Daten aus dem Durchschnittswert von je acht Wells ± Standardabweichung

wurden zugrundegelegt. (A-E) Pharmakologische Untersuchung von Ionenkanal- und Nicht-Ionenkanal-Targets. Nach

Aussaat in die E-Plate Cardio 96 wurden die Schlagcharakteristika von Cor.At®-Zellen über drei Tage bei ansteigendenden Substanzkonzentrationen

beobachtet. (A) Isradipin, ein L-Typ spannungsabhängiger Calciumkanal-Inhibitor, (B) (S)-(-)Bay K 8644, ein L-Typ spannungsabhängiger

Calciumkanal-Agonist, (C) Tetrodotoxin (TTX), ein Inhibitor spannungsabhängiger Na + -Kanal-Blocker, (D) E4031, ein ERG-Typ

Kalium-Kanal-Hemmstoff, (E) Isoproterenol, ein Agonist des beta-adrenergen Rezeptors.

24 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Blitzlicht Zytotoxizitätstestung

prüfen, wurde eine duale Strategie verfolgt:

Vier vom Markt genommene direkte hERG-

Kanal-Inhibitoren wurden in verschiedenen

Konzentrationen an Cor.At-Kardiomyozyten

getestet. Jeder der getesteten Substanz

zeigte bei Screening mit dem RCTA-Cardio

Instrument das bereits für ERG-Blocker (vgl.

Abb. 1D) gezeigte charakteristische Aktivitätsmuster

(Abb. 2A). Dies legt einen ähnlichen

Toxizitätsmechanismus nahe. Desweiteren

wurde ein indirekter Modulator des hERG-

Kanals (Pentamidin) untersucht, der über

eine Verzögerung der Repolarisation wirkt.

Verabreichung von Pentamidin in einer Konzentration

von 20µM zeigte erst 900min nach

Administration einen messbaren Effekt auf

die Kardiomyozyten-Aktivität. Dies zeigt, dass

die vorgestellte Methode – im Gegensatz zu

Patch Clamp-Ableitungen, die nur für wenige

Minuten möglich sind– , für die Messung verzögerter

Toxizitätseffekte geeignet ist.

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Abb. 2: Kardiotoxizitäts-Profiling mit dem RTCA Cardio Instrument. (A) Die wegen der

Induktion von Torsade-de-Pointes-Tachykardien vom Markt genommenen Wirkstoffe

Astemizol, Cisaprid, Droperid und Sertindol wurden in Cor.At-Zellen untersucht.

Gezeigt sind die Dosis-abhängigen Effekte. Außer für Cisprid (Startkonzentration

10 µM) wurden Zweifachverdünnungen ausgehend von einer Anfangskonzentration

von 20µM getestet. (B) Messung der Auswirkungen einer 20 μM-Dosis

des indirekten hERG-Kanal-Modulators Pentamidin auf Cor.At®-Zellen über drei

Tage.

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Blitzlicht Probenvorbereitung

Einfluss der Proben qualität

auf die Ergebnisse

zellbasierter Assays

Camilla Piper, Indivumed GmbH, Hamburg

Dass die Aussagekraft wissenschaftlicher Arbeit von der Qualität der eingesetzten Materialien

abhängt, ist eine triviale Erkenntnis. Weit komplexer ist aber oft die Abwägung, was

ein guter Kompromiss zwischen Wirtschaftlichkeit und hohem Qualitätsniveau ist. Denn

gute Qualität bedeutet meist auch einen hohen Preis. Dabei ist nicht nur die Kosten-Nutzen-

Betrachtung einzelner Komponenten wichtig, sondern ganz besonders das Identifizieren der

für die Ergebnisqualität maßgeblichen Parameter. Nicht selten verlangt dies sehr spezielles

Fachwissen, das zudem ständigem wissenschaftlichen Wandel unterliegt. Nationale und

internationale Institutionen wie die National Cancer Institutes (NCI) und die EORTC (European

Organisation for Research and Treatment of Cancer) haben in den letzten Jahren große

Geldsummen und viel Anstrengung investiert, um das Bewusstsein für Probenqualität bei

Wissenschaftlern und Entscheidungsträgern in Wirtschaft und Politk zu wecken und um

„best practices“ zu finden und nationale und internationale Standards festzulegen, die die

klinische Testung erleichtern.

Lange Zeit wurden bei biologischen Proben

ausschließlich physikalische Merkmale herangezogen,

um die Qualität einer Probe zu

beurteilen – neben Angaben zum Spender

zum Beispiel die Größe, das Gewicht und die

Lokalisation der einzelnen Probe. Auch das

Medium oder die Methode, mit der die Probe

konserviert wurde, wurde als wichtiges Qualitätsmerkmal

betrachtet.

Als zweite Qualitätsdimension kamen die

klinischen Daten hinzu. Nach und nach wurde

Abb.2: Qualitätsmerkmal Lagerung. Um die

Probenintegrität zu erhalten, gilt es

möglichst schnell und schonend einzufrieren

und zu lagern.

nämlich auch die Bedeutung von Therapien

klar, die der Spender kurz vor der Probenentnahme

erhalten hatte. Dazu kamen Fragen

zum allgemeinen Lebensstil.

Die nächste Qualitätsdimension einer Probe

wird derzeit in die allgemeine Praxis eingeführt

– genetische Veränderungen in Tumorzellen

wie etwa der Mutationsstatus. Treiber dieses

Qualitätsmerkmals ist die auf den einzelnen Patienten

zugeschnittene Therapie und Diagnose.

Die frühere Vorstellung, ein Krebsleiden sei organspezifisch

zu untersuchen und weitgehend

einheitlich zu therapieren, wurde spätestens

durch die Arbeiten von Bert Vogelstein in Frage

gestellt. Stattdessen setzt sich immer mehr die

Vorstellung durch, Proben auf DNA-Ebene zu

unterscheiden und Patientensubpopulationen

entsprechend zu stratifizieren.

Mit den Erkenntnissen der Molekularbiologie

– insbesondere über die Bedeutung von

Signalkaskaden in Tumorzellen – konnte belegt

werden, dass z.B. die für das Tumorverständnis

und neue Therapieverfahren wichtigen

Phosphoproteine bei der Probeentnahme

sehr schnell großen Veränderungen ausgesetzt

sind. Um also eine Probe zu gewinnen,

die die Tumorbiologie im Körper abbildet,

ist ein vierter Typ von Qualitätsbetrachtung

wichtig – die Nähe zur molekularen Realität

im Patienten. Dabei ist der Vorgang, mit dem

die Probe gewonnen wird, für die Qualität

entscheidend: Nur eine sehr schnell fixierte

Probe kann die molekulare Realität einfangen

und somit eine hohe Qualität gewährleisten.

Bei der Probenahme per Biopsie oder OP ist

die Dokumentation der Geschwindigkeit, des

Ablaufes und von Randbedingungen, wie intraoperativer

Ischämiezeiten, Anästhesiedauer

und Art der Medikation, wichtig.

Relevante Assays

Abb. 1: Nur gut phänotypisierte, dokumentierte und reproduzierbare Proben haben Wert für

die klinische Forschung.

Ein Beispiel für die Bedeutung genetischer

Veränderungen für Therapieentscheidungen

ist die Bestimmung von EGFR-Mutationen

bei der Behandlung von nicht-kleinzelligem

Lungenkarzinom mit Erlotinib (Tarceva), ein

26 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


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Blitzlicht Probenvorbereitung

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weiteres die Analyse des K-Ras-Status bei der

Behandlung von kolorektalen Karzinomen mit

Cetuximab (Erbitux). Auch die Bestimmung der

Zahl der Her-2-Genkopien bei der Behandlung

von Brustkrebs mit Trastuzumab (Herceptin)

und die Analyse von BCR-Abl-Translokationen

(Philadelphia-Chromosom) für die Behandlung

der chronischen myeloischen Leukämie mit

Imatinib (Gleevec) sind wichtige genetische

Biomarker.

Darüber hinaus werden heutzutage viele

andere Untersuchungsmethoden wie etwa die

Proteomanalyse, die genomische Analyse von

Mutationen, Genvarianten, der DNA-Methylierung

und Genexpression sowie Gewebeanalyse

mittels IHC/Histopathologie eingesetzt, um

therapierelevante Moleküle und Biomarker (z.B.

Her-2-Expressionsstatus bei der Brustkrebsbehandlung

mit Trastuzumab/Herceptin) zu

identifizieren und zu charakterisieren. Speziell

Proteine, Phosphoproteine und RNA-Moleküle

werden oft sehr durch äußere Faktoren beeinflusst.

Die Kontrolle dieser externen Faktoren

bzw. Qualität der klinischen Proben ist daher für

eine aussagekräftige Analyse essentiell.

Erweiterte Modelle

Bis jetzt wurde die Probe als direktes Untersuchungsobjekt

diskutiert. Auch bei Labormodellen,

in denen die Probe zum Beispiel zu einer

Zellkultur veredelt wird, sind Qualitätsmerkmale

entscheidend. Wissen über molekulare

Veränderungen und Varianten in menschlichen

Zellen sowie die Kenntnisse über DNA-Veränderungen

als Ursache für Erkrankungen bringen

auch neuartige Modellansätze hervor. Bisher

dienen Zellkulturen neben den klassischen

Tierversuchen zur Testung von Therapiekandidaten

auf Toxizität und Wirksamkeit. Bei diesen

Abb. 3: Eine immunohistochemische Färbung von pmTOR in Dickdarmgewebe – zunehmend

wichtig für Therapieentscheidungen bei Krebs

Versuchen reicht es oft nicht, die Qualität zu

kennen. Es werden in vielen Fällen spezielle

Qualitätsmerkmale benötigt, um überhaupt

den Versuch durchführen zu können.

Moderne Modellsysteme nutzen etwa die in

vitro-/ex vivo-Testung kultivierter Tumorzellen

oder kultivierter frischer Tumorgewebsschnitte

(3D-Modellsystem). Speziell die Testung

von frisch resezierten Tumorgeweben im

Kontext von Nichttumorzellen (zum Beispiel

Bindegewebs zellen) ermöglicht eine Analytik

tumorrelevanter Signalwege in einem Testsystem,

das der molekularen Realität im Patienten

nahekommt. Entscheidend ist hier wiederum,

dass das zu testende Gewebe möglichst schnell

nach der Probenentnahme im OP – idealerweise

noch während der Operation – in Kultur

genommen wird, damit – soweit möglich – externe

Faktoren ausgeschlossen werden, die den

natürlichen Zustand des Gewebes verändern

(Temperaturschwankungen, Sauerstoffentzug,

Mangel an erforderlichen Nährstoffen,

etc.). Wie bei der Analytik von gefrorenen oder

fixierten Gewebeproben sollte auch in diesen

Modellsystemen eine ausführliche Dokumentation

der relevanten klinischen Daten der

Patienten die Gewebetestung begleiten, damit

therapierelevante Faktoren identifiziert werden

und in die Gesamtbeurteilung der experimentellen

Ergebnisse mit einfließen können.

Ethische/regulatorische Faktoren

Eine ethisch korrekte und gesetzeskonforme

Gewinnung von Gewebeproben ist im Grunde

auch ein Qualitätsmerkmal, geht es doch

letztlich um das Ausmaß an Information,

das einer Probe zugeordnet werden darf. Die

Gesetze geben Hinweise für den Prozess der

Probengewinnung und Lagerung, insbesondere

aber darüber, wieviel und auf welche Weise

persönliche Information der Probe zugeordnet

und gespeichert werden darf. Nur durch ein

komplettes Verblinden und damit verbundene

Reduzierung der klinischen Daten einer Probe

auf ein Minimum kann Material verwendet

werden, für das kein Einverständnis vom Patienten

eingeholt worden ist. Dies ermöglicht

die Verwendung von Proben die zum Beispiel

aus Pathologieinstituten zur Verfügung gestellt

werden können, was für einige Assays

auch genügen kann. Eine Proben- und Datensammlung,

der der Donor schriftlich zugestimmt

hat, bildet die Basis für eine sehr hohe

Qualität nicht nur bezüglich der physikalischen

und molekularen Eigenschaften der Probe,

sondern auch in Bezug auf die dazugehörigen

klinischen Daten. Diese Qualitätsanforderungen

gelten heute für die meisten präklinischen

und klinischen Studien der pharmazeutischen

Forschung.

Korrespondenzadresse

Camilla Piper

Indivumed GmbH

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28 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Blitzlicht Antikörperoptimierung

Protein-Microarrays –

Produktion, Qualität und

Anwendungen

Dr. Stefan Müllner, Protagen AG, Dortmund

Die Entwicklungen im Rahmen der ersten Genomprojekte führten mit Beginn der neunziger

Jahre zu aus heutiger Sicht schier unglaublich erscheinenden Investitionen in Genomicsfirmen

und -projekte. Getrieben wurde die Dynamik durch den Wunsch der Pharmazeutischen

Industrie, durch Automation und Hochdurchsatzscreening schneller spezifischere,

sprich besser verträgliche Wirkstoffe zu finden, insbesondere zur Behandlung von Krebs.

Die Überzeugung vieler Investoren und Pharmamanager, die damals boomende, renditeträchtige

Computerchip-Industrie dauerhaft mit den hochprofitabel erscheinenden

Life Sciences verknüpfen zu können, trübte jedoch ihren Blick auf die sehr verschiedenen

Entwicklungszeiten in den beiden Sektoren – und damit auf die Risiken und den daraus

resultierenden Finanzierungsbedarf. Während die Hard- und Softwareprodukte sich rasch

entwickeln ließen und den Markt schnell erreichten, konnte die Wirkstoffentwicklung,

welche im günstigsten Fall 10 Jahre Entwicklungszeit und Investitionen von mehreren

hundert Mio. Euro bis zum Produkt benötigt, nicht signifikant beschleunigt werden. Heute

gehören DNA-Microarrays zum Routinewerkzeug in der Forschung, vor allem im Hinblick

auf die differentielle Genexpressionsanalyse. Die UNIchip® Protein Microarrays werden

dagegen in der Entwicklung von Biotherapeutika, insbesondere monoklonaler Antikörper,

eingesetzt und ermöglichen dort ein stringentes Ranking potentieller Kandidaten anhand

ihrer Off-Target-Effekte.

Als Affymetrix und einige andere Firmen 1994

begannen, die damals noch Chips genannten

DNA-Microarrays zu vermarkten, war die Stimmung

des Kapitalmarktes gut und die Akzeptanz

hoch – die Pharmaindustrie schwärmte von

den attraktiven Möglichkeiten zur Entwicklung

völlig neuer Therapieansätze.

Schon zu dieser Zeit wurde auch der Ruf

nach Protein-Microarrays laut. Zwar war das

Potential möglicher Anwendungen noch nicht

ausgelotet. Doch war der Schritt, neben den

Gensequenzen auch die von ihnen codierten

biologischen Funktionsträger im Microarray-

Format verfügbar zu machen, logisch und im

Prinzip auch bereits damals machbar. Im Gegensatz

zu den DNA-Microarrays ist die Herstellung

reproduzierbarer und funktionsfähiger Protein-

Microarrays technisch aber die wesentlich

größere Herausforderung. Dies liegt vor allem

an den physikochemischen Eigenschaften der

Proteine. Während sich DNA aufgrund ihres

sehr einfachen Aufbaus aus nur vier chemisch

sehr ähnlichen Bausteinen unabhängig von der

jeweiligen Sequenz immer auch sehr ähnlich

hinsichtlich Löslichkeit, Stabilität, Bindung

etc. verhält und die DNA-Raumstruktur unter

Hybridisierungsbedingungen praktisch keine

Rolle spielt, müssen bei der Entwicklung, Produktion

und Nutzung von Protein-Microarrays

zahlreiche zusätzliche Parameter berücksichtigt

werden. Zugespitzt lässt sich sagen, dass sich


Blitzlicht Antikörperoptimierung

physikochemische Eigenschaften sind dabei

sowohl für die Protein-bindenden als auch

die Protein-stabilisierenden Eigenschaften

entscheidend. Wahrscheinlich ersetzen die

Nitrogruppen in der Schwammstruktur

des Substrats das intramolekulare und zur

Protein stabilisierung notwendige Wasser.

UNIchip ® Protein Microarrays

Abb. 1: Nitrozellulose-beschichtete UNIchip® Protein Microarrays. Die Proteinarrays eignen

sich für die parallele Untersuchung von Antikörper-Antigen-, Protein-Protein- sowie

Protein-Medikament-Wechselwirkungen.

jedes Protein individuell verhält und dass

es praktisch nicht zwei Proteine gibt, die ein

gleiches Molekulargewicht, den gleichen isoelektischen

Punkt und eine übereinstimmende

Faltung und Löslichkeit zeigen. Dazu kommt,

dass Proteine durch intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen

und intramolekular

gebundenes Wasser in ihrer Raumstruktur stabilisiert

werden.

Geht es bei funktionellen DNA-Microarrays

lediglich darum, DNA-Sequenzen auf eine

Oberfläche zu synthetisieren, um ihre Hybridisierung

mit komplementären DNA- oder

Oligonukleotid-Strängen zu ermöglichen, muss

bei Protein-Microarrays ein Weg gefunden werden,

möglichst viele individuelle Eigenschaften

der verwendeten Proteine zu erhalten.

Im Zuge der Entwicklung von Protein-Microarrays

fokussierten sich zahlreiche Unternehmen

zunächst auf die Entwicklung einer

speziellen und aufwendigen Oberflächen-

Derivatisierungschemie. Die dazu eingesetzten

Biotin-Streptavidin-, Expoxid- oder Thiolaktivierten

Linker oder Dendrimere dienten vor

allem dem Zweck, die Proteine unter Erhaltung

ihrer Funktion und Raumstruktur gerichtetet

auf dem Trägermaterial zu fixieren. Wenig

berücksichtigt blieb dabei zunächst, dass die

Faltung und Aktivität von Proteinen bei gegebenem

pH und Ionenkonzentration immer

auch von thermodynamischen Freiheitsgraden

abhängt, was die Auswahl der zu fixierenden

Proteine erheblich einschränkt – Arrays mit korrekt

gefalteten und funktionsfähigen Proteinen

sind dadurch nur mit sehr ähnlichen Molekülen

möglich, wie etwa Antikörpern. Neben dieser

grundsätzlichen Problematik hat auch die Natur

der Oberfläche, auf die die Proteine aufgebracht

werden, einen erheblichen Einfluss auf die späteren

Nutzungsmöglichkeiten. Da sich Proteine

prinzipiell an sehr verschiedene Materialien wie

Glas-, Plastik- oder Metall binden lassen, richtet

sich die Auswahl der geeigneten Oberfläche und

des Protein-Druckverfahrens für einen Array danach,

was aus Anwendersicht erforderlich ist. In

jedem Falle müssen die Haltbarkeit des Arrays

und Reproduzierbarkeit des durchzuführenden

Assays durch eine hohe Qualität des Druckprozesses

mit möglichst niedriger Intrachip- und

Interchipvarianz sichergestellt sein.

Protagen nutzt Nitrozellulose als Trägermaterial

für seine UNIchip® Protein Microarrays, die zur

Bestimmung der Spezifität von therapeutischen

Antikörpern und Protein-Bindern in der

präklinischen Entwicklung eingesetzt werden.

Die Arrays, auf denen sich neben dem in einer

Verdünnungsreihe gedruckten Target-Antigen

400 ausgewählte Proteine befinden, werden

dazu in Tecan®-Hybridisierstationen mit einer

200µl Lösung eines Test-Antikörpers inkubiert

(und ein quantitativer Fingerabdruck des Bindungsverhaltens

des zu untersuchenden Antikörpers/Proteinbinders

erfasst). Die Puffer-und

Inkubationsbedingungen sind dabei so gewählt,

dass sich die auf die Nitrozellulose -Oberfläche

gespotteten Proteine spontan in ihre natürliche

Konformation zurückfalten können.

Anwendung

Mit den UNIchip® Protein Microarrays lassen

sich Antikörper und andere hochaffine Protein-

Chipoberflächen im Fokus

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Nitrozellulose-Oberflächen

Diese Kriterien erfüllen in geradezu idealer

Weise Nitrozellulose -Oberflächen, die sich als

Film auf („gecoatete“) Glas-Objektträger aufbringen

lassen. Besonders geeignet erscheinen

Nitrozelluloseoberflächen für den Einsatz auf

Protein-Microarrays aus zwei Gründen:

I Das Trägermaterial hat sich als Support

in proteinbasierten diagnostischen Tests

bereits bewährt. Dementsprechend kann

auf langjährige Erfahrungen hinsichtlich

der Haltbarkeit solcher Träger und ihrer

reproduzierbaren Herstellung zurückgegriffen

werden.

I Zahlreiche Publikationen belegen, dass

sich Proteine auf Nitrozellulose messbar

renaturieren und in funktioneller Form vorliegen,

wie Messungen der Enzymaktivität

zeigen.

Die dreidimensionale Porenstruktur und

Porengröße der Nitrozellulose sowie deren

Abb.2: Grundlage für das Bedrucken der

UNIchip® Protein Microarrays ist eine

Technologie, welche am Max-Planck-

Institut für molekulare Genetik entwickelt

und vor elf Jahren von Protagen

einlizenziert wurde. Sie bildet die

Basis für die Expressionsbibliotheken,

mit denen Protagen derzeit rund

10.000 unterschiedliche humane Proteine

in E. coli exprimieren kann.

30 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Blitzlicht Antikörperoptimierung

binder hinsichtlich ihrer Off-Target-Aktivität kategorisieren. Bereits mit

Markteinführung der UNIchip® Protein Microarrays im Jahr 2005 hat

Novartis diese eingesetzt, um die besten Antikörper-Kandidaten für die

Präklinik auszuwählen. An diesem Punkt in der Antikörperentwicklung

muss meist aus einer Gruppe von fünf bis zehn Antikörperkandidaten,

die sich hinsichtlich ihrer Affinität zum Target und biologischen Aktivität

kaum unterscheiden, eine zuverlässige Auswahl getroffen werden. Die

Anzahl der gemessenen Off-Target-Aktivitäten ermöglicht nicht nur

diese Selektion, sondern gibt auch einen wichtigen Hinweis auf die zu

erwartende Pharmakokinetik des Moleküls. Die UNIchip® Technologie

wird heute von insgesamt etwa 20 Firmen, davon drei der Top 20- Pharmafirmen,

mit dem gleichen Ziel genutzt.

Voraussetzung für die Entwicklung der UNIchip® Technologie war der

direkte Zugang zu Protein-Expressionsbibliotheken und zu einem leistungsfähigen

Produktionsprozess. Während für die Herstellung der 100 bis

200 Protein-Microarrays nur recht geringe Menge des jeweiligen Proteins

– zwischen 50 und 100µg – gebraucht werden, sind die Anforderungen

an die Reproduzierbarkeit des Prozesses und der Expressionsleistung

beziehungsweise Proteinausbeute sehr hoch.

Um die bereits im Jahr 2000 von der Max-Planck-Gesellschaft einlizenzierte

und erfolgreich zur Protagen transferierte Technologie zur

Herstellung und Nutzung von Protein-Expressionsbibliotheken bis zur

Produktionsreife weiterzuentwickeln, war insbesondere die Optimierung

und Standardisierung der Arbeitsabläufe sowie ein stringentes Qualitätsmanagement

für den gesamten Prozess von

I Library-Generation und Management

I Optimierung der Kultivierungsbedingungen im Multititerplattenformat

I Hochdurchsatzreinigung der His-TAG-Expressionsprodukte mit Ni-

NTA-Beads

I Reinheits-und Ausbeutebestimmung mit Kapillarelektrophorese

I Protein-Druckprozess

I Inkubation

I Read-out

I Auswertung & Dateninterpretation

erforderlich.

Durch die eigenständige Entwicklung des gesamten Produktionsprozesses

und Know-hows hinsichtlich der Anwendung und bioinformatischen Auswertung

hat sich die Protagen AG als Technologieführer im Marktsegment

der Protein-Microarrays etabliert. Die potentiellen Anwendungen der

Arrays sind dabei deutlich vielfältiger, als die bloße Betrachtung typischer

Antikörper/high affinity scaffold protein binder-Antigen-Interaktionen

vermuten lässt.

Erscheinen Antikörper in der Theorie monospezifisch und stabil, so

sieht die Realität doch anders aus. In der Praxis sind die meisten therapeutischen

Antikörper eher „polyspezifisch“ – besonders die über

rekombinante Technologien gefundenen Antikörper – und ihre jeweilige

Spezifität verändert sich zudem unter Stressbedingungen (Temperatur,

UV, Gefrier-Auftau-Zyklen, Lagerung etc.). Diese molekülspezifischen

Veränderungen lassen sich durch den Einsatz von UNIchip® Protein

Microarrays feststellen und quantifizieren. Wichtig für die Qualitätskontrolle

bei der Antikörper-Produktion: Auch lassen sich durch Downstream

Processing induzierte physikochemische Veränderungen am Antikörper-

Molekül durch eine quantitative Veränderung des Off-Target-Profils auf

den Protein-Microarrays feststellen.

Korrespondenzadresse

Dr. Stefan Müllner

Vorstandsvorsitzender (CEO)

Protagen AG

Otto-Hahn-Straße 15

44227 Dortmund

stefan.muellner@protagen.de

www.protagen.de

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LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 31


Blitzlicht Konferenzreport

Synthetische Biologie:

Immenser Fortschritt in

der Signalling-Forschung

Dr. Tilman Brummer, BIOSS; Raphael Gübeli, SGBM; Prof. Dr. Wilfried Weber, BIOSS Freiburg

Obwohl sich die Zahl der wissenschaftlichen Publikationen zur Synthetischen Biologie derzeit

alle 20 Monate verdoppelt, haben die meisten Europäer (durchschnittlich 83 %) laut

der jüngsten Eurobarometer-Umfrage noch nie von dem dynamischen Forschungsgebiet

gehört. Zugleich dokumentiert die repräsentative EU-Umfrage zur Biotechnologie, dass sich

die Deutschen besonders für die Chancen und Anwendungen des Neudesigns biologischer

Systeme interessieren: 62% fragen zuallererst nach dem Nutzen von synthetischen Bakterien

mit neuartigen Eigenschaften, zellulären Schaltern oder genetischen Regelkreisen – gut

10% mehr als im EU-Durchschnitt. Erst dann wollen sie mehr über die potentiellen Risiken

erfahren. Aufklärung über den aktuellen Stand der Forschung bot Ende September 2010 das

erstmals ausgerichtete internationale Symposium „Signalling meets Synthetic Biology“.

Auf der vom Freiburger Cluster BIOSS (Centre for Biological Sigalling Studies) organisierten

und mit 230 Wissenschaftlern gut besuchten Konferenz wurde klar: Vom Design vollständig

künstlicher Mikroorganismen sind die Forscher trotz anderslautender Medienberichte noch

Jahre entfernt. Doch auf einem anderen Gebiet berichten verschiedene Gruppen bereits von

Fortschritten und ersten Anwendungen – der gezielte Eingriff in die Zellkommunikation

durch das Neudesign zellulärer Schalter, Signalwege und Regelkreise eröffnet die Möglichkeit,

Krankheitsmechanismen und deren Modulation nachzustellen und so das Drug Discovery zu

verbessern. Diese Signalforschungs-orientierte Synthetische Biologie hatten die Organisatoren

um BIOSS-Direktor Michael Reth getreu dem Leitmotto „From Analysis to Synthesis“ in das

Zentrum des zweitägigen Symposiums gestellt.

Während das gesamtgenomische Engineering

ganzer Mikroorganismen laut Drew Andy (Stanford

University) „erst in sechs bis zehn Jahren“

möglich sein wird, wenn verbesserte Methoden

der DNA-Synthese, mehr standardisierte biologische

Teile (Biobricks) und interne Referenzgrößen

zur Verfügung stehen, zeigt sich bereits

zunehmend der Nutzen des synthetischen

Nachbaus minimaler definierter biologischer

Laborwelt Hintergrund

Systeme. Durch in vitro rekonstruierte Systeme

lassen sich fundamentale biologische Prozesse

immer besser quantitativ beschreiben und modellieren,

erläuterte Petra Schwille (TU Dresden)

in ihrem Vortrag. Als Beispiel nannte die Leibniz-

Preisträgerin die Rekonstruktion der Zellteilung

von E. coli mittels eines in vitro-Assays. Mit

Hilfe der zwei Proteine MinD und MinE, einer

Membran und einer Energiequelle gelang es,

BIOSS – Centre for Biological Signalling Studies

In dem im Herbst 2007 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft

bewilligten Exzellenzcluster

BIOSS arbeiten derzeit die Labors von 34

Professoren und weiter 30 assoziierte Labors.

Neben der Analyse und dem Nachbau bzw.

Design biologischer Signalprozesse schreibt

das Freiburger Cluster die Nachwuchs- und

Frauenförderung groß. Dafür sorgen u.a. eine

enge Zusammenarbeit mit der Spemann-

Graduiertenschule für Biologie und Medizin

(SGBM) sowie eine paritätische Besetzung

der W3-Professuren mit Frauen und Männern.

Neben der Ausbildung junger Bioingenieure

stehen Interdisziplinarität und Öffentlichkeitsarbeit

weit oben auf der BIOSS-Agenda.

die Mechanismen der Selbstorganisation aufzuklären,

die dazu führen, dass sich die Mutterzelle

symmetrisch in zwei Tochterzellen teilt.

Synthetische Schalter

Wieviel Anwendungspotential im Design und

der Konstruktion von neuartigen synthetischen

Schaltmechanismen und Regelkreisen liegt,

zeigte sich in den Arbeiten, die Jeff Tabor (Rice

University Houston), Christina Smolke (Stanford

University), Martin Fussenegger (ETH Zürich)

und Wilfried Weber (Universität Freiburg) in

Freiburg vorstellten.

Martin Fussenegger berichtete über die erstmalige

Anwendung eines synthetischen Regelkreises

mit medizinischem Nutzen in Säugetieren.

Dazu hatte der Forscher genetische Schaltkreise

in gichtkranke Mäuse implantiert, die

ein engineertes bakterielles Regulationssystem

kodieren, das die zu hohen Harnsäurekonzentrationen

im Blut der Nager erkennt, daraufhin

das Enzym Uratoxidase exprimiert und so die

Konzentration des gichtinduzierenden Metaboliten

auf physiologische Blutkonzentrationen

senkt. Das patentierte Prinzip, pathologisch

hohe Konzentrationen von Metaboliten mit Hilfe

des Transkriptionsrepressor/-Operatorpaares

HucR/hucO und nachgeschalteten katabolen

Enzymen zu regulieren, sieht Fussenegger als

Weiterentwicklung der Gentherapie.

Einen medizinisch vielversprechenden Ansatz

präsentierte Christina Smolke auf dem BIOSS-

Meeting: modular aufgebaute Riboschalter, die

aus drei Teilen bestehen – einer Sensor-RNA,

an die Medikamente oder von kranken Zellen

überexprimierte Moleküle binden, einer RNA,

die daraufhin ihre Konformation ändert (oder

differentiell gespleißt wird) und dadurch eine

Effektor-RNA freigibt, die gewünschte Zellantworten

induziert. Mit dieser Strategie gelang es

Smolke bereits, die Vermehrung primärer T-Zellen

und damit die Immunantwort in Mäusen abhängig

von der Konzentration eines externen Liganden

zu kontrollieren. Ein großer Schritt auf dem

Weg, die endogenen, von Krebszellen bevorzugt

gebildeten Proteine zu deren Wachstumsarrest

und Vernichtung zu nutzen, ist Smolke ebenfalls

geglückt. Ein Aptamer, das erstmals die Expression

eines Suizidgens mit der Anwesenheit

der endogenen Proteine b-Catenin und NFkB

verknüpft, stellte Smolke unlängst vor.

Jeff Tabor präsentierte lichtgesteuerte Signalelemente

in E. coli, die als Edge-Detektor die

Grenze zwischen Hell und Dunkel erkennen oder

die es erlauben, abhängig von der eingestrahlten

Lichtfarbe ortsspezifisch und differentiell die

Expression einzelner Gene zu aktivieren.

Synthetische Schaltkreise halfen laut Wilfried

Weber, der 2008 gemeinsam mit Martin

Fussenegger die Firma BioVersys gegründet

hatte, auch einen neuen Wirkstoff zu entdecken,

der die Resistenz des Tuberkuloseerregers

Mycobacterium tuberculosis gegenüber dem

Antibiotikum Ethionamid aufhebt. Das Scree-

32 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Blitzlicht Konferenzreport

Abb. 1: BIOSS‘s intern (v. links): Rektor Hans-Jochen Schiewer, der wissenschaftliche BIOSS-

Direktor Michael Reth und Wilfried Weber

ning einer Molekülbibliothek gegen ein in

vitro-System, das die Bindung des von resistenten

Bakterien gebildeten Repressors (EthR) an

einen Operator nachstellt, der die Expression der

Ethionamid-spaltenden Flavinmonooxygenase

EtaA reguliert, lieferte den präklinischen Arzneimittelkandidaten

BV6481.

Künstliche Stammzellnischen

Wie über synthetische extrazelluläre Matrices

das Wachstum und die Differenzierung von

Stammzellen gesteuert werden können, berichteten

Helen Blau (Stanford University), Prasad

Shastri (Universität Freiburg), Matthias Lutolf

(EPFL Lausanne) sowie Noortje Kornet aus der

Arbeitsgruppe Thomas Laux (Universität Freiburg).

Während Noortje Kornet die Funktion und

Bedeutung der natürlichen Stammzellnische

für die Entwicklung von Arabidopsis darstellte,

beschrieben Shastri, Blau und Lutolf Ansätze, wie

sich über synthetische Nischen die Zellfunktion

steuern lässt.

Shastri stellte in diesem Zusammenhang eine

Methode zur in vivo-Knorpelregeneration in einer

Alginat-Matrix dar, die ohne Transplantation

auskommt. Nach Shastris Ergebnissen spielen

die physiko-chemischen Eigenschaften der zur

Differenzierung pluripotenter Stammzellen und

Geweberegenration eingesetzten Biomaterialien

in vivo auf noch unverstandene Weise eine

viel größere Rolle als die zur in vitro-Differenzierung

vielgenutzten Wachstumsfaktoren.

Helen Blau berichtete, dass sich durch eine

künstliche Stammzellnische, die in Zellkultur

schnell schwindende Regenerationsfähigkeit

adulter gewebespezifischer Stammzellen aber

auch in vitro aufrechterhalten lässt. Durch

Einsatz eines elastischen Hydrogel-Substats

sowie von extrazellulären Nischenfaktoren

gelang es ihrer Gruppe, Muskelstammzellen

zu kultivieren, die in Kultur nicht ihre Regenerationsfähigkeit

einbüßen, ein in Kultur

bisher stets auftretendes Problem. Nach

Transplantation in Mäuse wies Blau mit automatisierten

bilderkennenden Verfahren nach,

dass die Zellen sich selbst erneuerten und

signifikant zur Muskelregeneration beitrugen.

Dies stützt die These, dass sich die Entwicklung

von Stammzellen auch mit Hilfe geeigneter

Biomaterialien steuern lässt.

Matthias Lutolf zeigte auf, wie durch den

Einsatz von Mikrosystemtechnik und automatisierter

Einzellzellanalyse Stammzellen

im Hochdurchsatzverfahren kultiviert und

charakterisiert werden können mit dem Ziel,

optimale Kultivationsbedingungen für adulte

Stammzellen zu entwickeln.

Analyse von Signalwegen

Vor der gezielten Manipulation krankheitsrelevanter

Signalketten steht naturgemäß

deren Analyse und die Identifikation geeigneter

Subsysteme für das Rebuilding. Denn

die Dynamik der komplexen Signalprozesse

ist bisher weitgehend unverstanden. Entsprechende

Vorträge nahmen einen großen

Raum des Symposiums ein. Chris Marshall

(Institute of Cancer Research, London), Walter

Kolch (University College Dublin) und Tilman

Brummer (Universität Freiburg) stellten in ihren

Präsentationen neueste Ergebnisse zu MAPK-

Signalwegen und kleinen G-Proteinen vor, die

eine Rolle in der Tumorproliferation bzw. Zellmigration

spielen. MAPK-Signalwege stellten die

ersten Signalwege in eukaryotischen Zellen dar,

deren Grundkomponenten und hierarchische

Ordnung aufgeklärt wurde. Aufgrund des guten

Verständnisses dieser Signalwege werden

sie bereits zur mathematischen Modellierung

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Blitzlicht Konferenzreport

herangezogen. Mit Hilfe von Proteomanalysen

sowie der RNA-Interferenz wurden zudem neue

Erkenntnisse zur Feinregulation der Effektorfunktionen

dieser Signalwege sowie zur Rolle

der kleinen G-Proteine bei der Zellmigration

vorgestellt

Erst unlängst entdeckte, transient gebildete

Strukturen auf der Zelloberfläche invasiver Zellen

spielen eine wichtige Rolle bei der physiologischen

und pathologischen Zellwanderung, etwa

der Metastasierung von Tumorzellen. Nachdem

die Gruppe von Sara Courtneidge (Burnham

Institute, La Jolla) bereits ein Protein (Tsk4) und

Komponenten eines Pathways in glatten Muskelzellen

(PDGF-Rezeptor, Src, p53 und die regulatorischen

mi RNAs miR143, miR145) identifiziert

hatte, die zur Bildung dieser Podosomen und

Invadopodien benötigt werden, stellte sie in Freiburg

einen zellbasierten Assay vor, mit dem sich

automatisiert Aktivatoren und Inhibitoren der

Podosomen/Invadopodien-Bildung identifizieren

lassen. Ziel der laufenden Forschungsarbeit

ist es, genau zu verstehen, wie die identifizierten

niedermolekularen Inhibitoren und siRNAs auf

die Kompomenten des Signalweges wirken, um

diese modulieren zu können.

Yinon Ben-Neriah (Hebrew University-Hadassah

Medical School, Jerusalem) präsentierte

daneben neue genetische Ansätze, die einen

besseren Einblick in das Wechselspiel zwischen

Entzündungsprozessen und Tumorentwicklung

Laborwelt Bildkasten

Doktoranden mit eigenem Vortragsprogramm

Einen eigenen Vortragsstrang sowie die Postersession

der Tagung hatten die Doktoranden

der „Spemann Graduiertenschule für Biologie

und Medizin (SGBM)” organisiert.

Dass durch Anwendung des Wissens, wie ein

metabolisches Enzym im Laufe der Evolution

seine Funktion anpasst, völlig neue synthetische

Stoffgruppen oder Proteine entwickelt

werden können, zeigte darin Joseph Noel

(Salk Institute, La Jolla) anhand pflanzlicher

Polyketid-Enzyme.

Yolanda Carrasco (CNB/CSIC Madrid) veranschaulichte

das Zusammenspiel von Chemokin-

und B-Zell-Rezeptoren während der

geben. Giulio Superti-Furga (CeMM, Wien) gab

einen Überblick über die neuesten Erkenntnisse

hinsichtlich des Multiproteinkomplexes, der von

dem Treiber der chronisch-myeloischen Leukämie,

dem Bcr-Abl-Onkoprotein, in Tumorzellen

aufgebaut wird. Diese Proteomik-basierten Studien

bilden möglicherweise die Basis für neue

Therapie-Ansätze. Chris Meisinger (Freiburg)

berichtete zudem, inwieweit zytoplasmatische

Signalwege durch die Phosphorylierung von

Proteinen diverse Prozesse in Mitochondrien

steuern, während Klaus Palme (Freiburg) neue

Erkenntnisse zu den Signal-Prozessen in der

Entwicklung von Pflanzenwurzeln vortrug.

Eine Reihe weiterer Vorträge drehte sich um

die Analyse der Signaltransduktion bei der Aktivierung

von T- und B-Zellen. Doreen Cantrell

(University of Dundee) stellte dar, wie sich

mit einem Proteomik-Ansatz das von Serin/

Threoninkinasen kontrollierte Signalnetzwerk

in T-Lymphozyten untersuchen lässt, André

Veillette (Clinical Research Institute, Montreal)

berichtete über neueste Forschungsergebnisse

zu Adaptorproteinen in T-Lymphozyten. Während

Johannes Huppa (Stanford) und Wolfgang

Schamel (Freiburg) über den Zusammenbau

und die Funktion von T-Zell-Antigenrezeptoren

vortrugen, berichtete Sebastian Herzog (Freiburg)

über die delikate Balance zwischen

Proliferation und Differenzierung in der frühen

Entwicklung der B-Lymphozyten. Obgleich die

Aktivierung naiver B-Zellen zu Beginn einer

Immunantwort sowie deren Auswirkungen

auf die weitere B-Zell-Entwicklung.

Nancy Hynes (Friedrich Miescher Institut,

Basel) zeigte, dass durch gezielte Hemmung

von Rezeptor-Tyrosinkinasen, Brustkrebs erfolgreich

bekämpft werden kann.

Victor de Lorenzo (CNB/CSIC Madrid)

erläuterte, warum im Labor gezüchtete Mikroorganismen

für Anwendungen der Umweltbiotechnologie

in der freien Natur oft kläglich

scheitern und wie sich in Bakterien ablaufende

metabolische Prozesse auf einfache und elegante

Art simulieren lassen.

vorgestellten Feinanalysen des Immunsignallings

auf den ersten Blick zunächst recht wenig

mit der Synthetischen Biologie zu tun zu haben

scheinen, legen sie wichtige Grundlagen für das

künstliche Rebuilding definierter Teilsysteme

der Immunfunktion, das überraschende und

höchst praxisrelevante Ergebnisse bereit halten

kann. Ein solches präsentierte BIOSS-Sprecher

Michael Reth zwar nicht auf der Tagung, aber

in einer zeitgleich zu dieser erschienenen Publikation

(Nat u r e , 2010 Sep 23; 467(7314):465-9).

Durch Zusammenbau und Funktionalisierung

künstlicher B-Zellrezeptoren in Drosophila

konnte er das bisherige Paradigma der Rezeptoraktivierung

widerlegen: Die Antigenbindung an

B-Zellrezeptoren führt, wie Reths Gruppe zeigen

konnte, nicht zur Zusammenlagerung einzelner

Rezeptoren in ruhenden Zellen, sondern zur Dissoziation

von in ruhenden Zellen vorhandenen

Rezeptor oligomeren. Bestätigt sich das neue

Dissoziations-Aktivierungsmodell der Antiköperbildung,

ergeben sich neue pharmakologische

Angriffspunkte in ruhenden B-Zellen.

Redesign von Signalwegen

Die bakterielle Chemotaxis ist einer der bestcharakterisiertesten

Signalwege. Nachdem Victor

Sourjik (Heidelberg) die direkte und indirekte

Aktivierung der beteiligten Rezeptorproteine

quantitativ erfasst hatte, zeigte er, wie das Wissen

für ein Redesign des Chemotaxis-Pathways

in E. coli im Sinne der synthetischen Biologie

eingesetzt werden kann. Ziel der in zahlreichen

Labors laufenden Versuche, die Spezifität und

den Output des Signalweges zu modifizieren,

ist die Entwicklung neuer Biosensoren.

Wie sich Komponenten prokaryotischer und

eukaryotischer Signalketten in Pflanzen zu

synthetischen Biosensoren mit verändertem

Output sowie Aktivierungssignalen vernetzen

(rewire) lassen, demonstrierte June Medford

(Colorado State University) in einem eindrucksvollen

Vortrag. Dabei machte sich die Forscherin

zunutze, dass die Komponenten von Histidinkinase

(HK)-Transduktionssystemen sowohl in

Bakterien, Hefen als auch Pflanzen hochkonserviert,

modular aufgebaut und damit prinzipiell

gegenseitig durch Phosphatgruppentransfer

aktivierbar sind. Der von Medford neuverschaltete

Biosensor nutzt den in der Zellmembran der

Pflanzen lokalisierten eukaryotischen HK-Rezeptor,

um nach dessen Aktivierung durch Zytokinin

das modifizierte bakterielle Response Regulator-

Protein PhoB-VP64 zu aktivieren. Dieses bindet

im Pflanzenzellkern an einen synthetischen

pflanzlichen Pho-Promotor, der die Expression

nachgeschalteter Gene aktiviert. Die Pflanzen

können laut Medford bei optisch messbarem

Output als Biosensoren für Substanzen in der

Umwelt genutzt werden.

Auf der Tagung wurde Maria Karlsson mit

dem mit 10.000 Euro dotierten Barbara-Hobom-

Preis ausgezeichnet. Preise für die besten Poster

erhielten Alexander Lang und Almut Dufner.

34 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Branche Labormarkt im Umbruch

Beckman-Coulter: Danaher

gewinnt Bieterschlacht

Dr. Patrick Dieckhoff, BIOCOM AG

Mit der 6,8 Mrd. US-$ schweren Übernahme von Beckman Coulter durch den Danaher-Konzern

haben die Laborzulieferer wieder einmal für Schlagzeilen gesorgt. Grund genug, in dieser

LABORWELT-Serie einen Blick auf den Deal zu werfen. Mit dem Technologie-Konzern Danaher

betritt erneut ein nicht-spezialisierter Player die Life Sciences-Bühne. Ob sich daraus ein

ähnliches Erweckungserlebnis entwickelt, wie es General Electric mit der Übernahme von

Amersham hatte, muss sich zeigen. Klar ist: Elefantenhochzeiten bleiben an der Tagesordnung.

Die Preise blieben hoch, genauso wie die Wahrscheinlichkeit, dass der Labormarkt in

zehn Jahren völlig anders aussehen wird als heute.

Probleme im Stammgeschäft war ein Statement

der amerikanischen Zulassungsbehörde FDA,

das den Konzern im Frühjahr 2010 erschütterte.

Offenbar hatte Beckman Coulter Änderungen

an einem sehr erfolgreichen Troponin-Test ohne

Abstimmung mit der Zulassungsbehörde durchgeführt.

Die reagierte prompt und verschickte

einen „Warning Letter“, der das Unternehmen

im Juli erreichte und zu einem Kurssturz von

rund 30% führte. Vom Rückzug des erfolgreichen

Tests auf Herzinfarkte (40% Marktanteil)

erholte sich das Unternehmen nicht mehr.

Im September musste Beckman-Chef Scott

Garrett seinen Posten räumen. Gegen Ende

des Jahres stellte sich das Unternehmen selbst

zum Verkauf – zum ersten Mal seit langem stieg

der Aktienkurs wieder. Offenbar waren neben

dem letztlich erfolgeichen Danaher-Konzern

auch noch eine Reihe von Finanzinvestoren mit

Nicht alles, was Arnold Beckman anfasste, war

von Erfolg gekrönt. Die nicht verklumpende Tinte

zum Beispiel. Zu sehr belästigte der Geruch

der zugesetzten Buttersäure die Kunden beim

Schreiben. Im zweiten Anlauf klappte es dann

doch mit der Pioniertat. Der Sohn bayerischer

Einwanderer erfand das pH-Meter und löste damit

eines der größten Probleme eines benachbarten

Orangensaftherstellers – zu entscheiden,

welche Früchte zur Saftherstellung oder nur

zur Produktion billiger Chemikalien taugten.

Die daraus entstandenen Sunkist-Limonaden

werden noch heute weltweit verkauft – die

Produkte von Beckman-Coulter ebenfalls. Daran

dürfte auch die Übernahme durch die Danaher

Corp. nichts ändern.

Breit aufgestelltes Konglomerat

Rund 13,2 Mrd. Us-$ erwirtschaftet der amerikanische

Technologiekonzern Danaher weltweit

mit Produkten in der Umwelt- und Messtechnik,

in der Zahnmedizin sowie industriellen Anwendungen.

Mit bekannten Marken wie Leica Microsystems,

AB Sciex oder Molecular Devices stammen

bereits 2,3 Mrd. US-$ Umsatz aus den Life

Sciences. Durch die Übernahme von Beckman

Coulter wird sich dieser Wert auf rund 6 Mrd.

US-$ fast verdreifachen. Beckman ist vor allem

stark in den Bereichen Automation, Zentrifugation,

Elektrophorese oder Analyzern vertreten.

Zum größten Teil finden sich die Produkte des

Unternehmens aus dem kalifornischen Orange

County in Kliniken oder Referenzlaboren, aber

auch in der wissenschaftlichen Forschung etwa

bei der Versorung mit Reagenzien.

Danaher will sich durch die Übernahme vor

allem Wachstumsmärkte in der Diagnostik

erschließen. Weltweit werde die Nachfrage

nach präventiven und prädiktiven Tests steigen

– nicht zuletzt durch eine rapide alternde Weltbevölkerung

in den Industrieländern. Zudem locken

Kostensynergien in Höhe von rund 250 Mio.

Euro, die Danaher-President & CEO Lawrence

Culp Jr. mit Hilfe von Einsparungen zu heben

gedenkt. Tatsächlich haben die traditionellen

Marken von Beckman Coulter mit Problemen

zu kämpfen. 2010 wäre der Umsatz sogar

geschrumpft, wären da nicht die 2009 eingekaufte

und offenbar erfolgreiche Olympus-

Diagnostikgerätesparte gewesen. Grund für die

Beckman Coulter in Zahlen:

Umsatz: 3,7 Mrd. US-$ (2009)

Gewinn (EBITDA): 840 Mio. US-$

Operative Marge: 12,8%

Mitarbeiter: 12.000

Danaher in Zahlen:

Umsatz: 13,2 Mrd. US-$

Gewinn (EBITDA): 2,54 Mrd. US-$

Operative Marge: 16,24%

Mitarbeiter: 50.000

Das Angebot:

Übernahmepreis: 6,8 Mrd. US-$

Übernahmepreis: 83,50 US-$ pro Aktie

Synergien: 250 Mio. US-$ pro Jahr

bekannten Namen wie Blackstone oder Carlyle

interessiert. Letztlich waren Sie aber nicht in der

Lage, das strategische Angebot von Danaher zu

überbieten. Rechnet man die übernommenen

Schulden mit ein, bezahlt Danaher 6,8 Mrd. US-$

und damit rund das Doppelte des Umsatzes

oder das 8-fache des Jahresgewinns 2009 von

rund 840 Mio. Euro.

Breit aufgestelltes Konglomerat

Beckman soll jetzt als eigenständige Marke unter

dem Danaher-Dach weitergeführt werden.

Einige der 12.000 Mitarbeiter haben bereits

Erfahrung, wie es sich in einem so großen

Konglomerat lebt. 1982 wurde Beckman schon

einmal übernommen. Käufer war damals der

Pharmakonzern SmithKline, Vorläufer der

heutigen GSK, mit dem der Laborzulieferer zu

SmithKline Beckman verschmolz. Sieben Jahre

später – die Börse hatte den Geschmack an

breit aufgestellten Konglomeraten verloren

– drehten die SmithKline Manager das Rad

wieder zurück. Beckman wurde eigenständig

zurück an die Börse gebracht und übernahm

1997 die Coulter Corp. Ironie der Geschichte:

SmithKline suchte sich mit der Beecham plc

kurze Zeit später einen neuen Partner mit ganz

ähnlichem Namen.

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 35


Marktübersicht Mikroskope Thema

Marktübersicht: Thema Mikroskopie

BU Ob zur automatisierten Erfassung der Read-outs zellbasierter Assays, für die Echtzeitüberwachung der Rezeptorinternalisierung, physiologischer

Veränderungen in der Zelle oder immunhistochemische Färbungen – die Mikrosopie tritt vielgestaltig in vielen Arbeitsbereichen der

Life Sciences-Forschung in Erscheinung. LABORWELT hat die Hersteller nach ihren Produktinnovationen gefragt. Die Antworten der Optikexperten

und belastbare Informationen zu ihren neuen Systemen finden Sie in dieser Marktübersicht.

Tab_Kategorie Firmendaten, Ansprechpartner

GmbH

CHROMAPHOR Tab_Firmenanschrift Analysen-Technik

Spickenbaumsweg 31

46242 Bottrop

Tel.: +49-(0)2041-7654142

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www.chromaphor.de

Hugo Tab_Fließtext Ostermann

Produktname DeltaVision Elite Live Cell Imaging-

Mikroskop

Einsatzgebiete Zellbiologie an lebenden Zellen und Gewebeschnitten

mit Zeitserien von Minuten bis

zu mehreren Tagen. 3D-Mikroskopie von

Zellverbund und Time-Lapse-Studien, TIRF,

FRAP, FRET und Photoactivation mit Lasern

Kurze Produktbeschreibung

Das DeltaVision Elite ist ein Weitfeld-

Fluoreszenz-Imaging-System, das mit

einer hochemfindlichen CCD-Kamera

und Deconvolution arbeitet. Anders als

bei Konfokalen Laser-Scan-Mikroskopen

werden so ein Ausbleichen der Probe oder

phototoxische Prozesse minimiert und

dadurch eine lange Beobachtungsdauer

garantiert.

Optik/Probenart/

Beleuchtungsverfahren

Objektive von 10-100x, Adhärente Zellen

und Gewebeschnitte, Hellfeld, Fluoreszenz,

Total-Internal-Reflexion (TIRF)

Peripherie/Schnittstellen

Laser- und Halbleiter-Beleuchtung, Inkubator

mit Temperatur, CO 2

und Feuchtigkeitskontrolle,

Ethernet und USB-Schnittstellen

zur Übertragung der Ergebnisse.

Besonderheiten/

Extras

Das DeltaVision MONET-System verfügt

über einen Localisations-Imaging-Modus

(ähnlich PALM/STORM) mit dem im

TIRF-Modus Auflösungen unter 100 nm

erreicht werden können.

Zentrales Verkaufargument

Schonende Anregung zur Langzeitbeobachtung

lebender Zellen in der Biologie. Höchste

Auflösung durch neue 3D-strukturierte

Beleuchtung beim DeltaVision OMX

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40472 Düsseldorf

Tel: +49-(0)211-9414-214

Fax: +49-(0)211-9414-322

mikroskope@nikon.de

www.nikoninstruments.eu

Leica HCS A mit TCS SP5 II ImageXpress ® Micro Nikon Ti-E

High Resolution Mikro-Imaging, High Content-

Screening

High Content-Screening-Automation HCS A

ermöglicht HCS-Applikation auf Leica-Forschungsmikroskopen.

Das hochauflösende Breitband-

Konfokalsystem TCS SP5 II ist eine universelle Highspeed-Plattform

für die parallele Detektion in fünf

spektralen Kanälen. Höchste Transmission durch

AOBS (Acousto-Optical Beam Splitter) und maximale

Scangeschwindigkeit im resonanten Modus

ermöglichen eine vollautomatische Bildaufnahme.

High Content-Screening/-Analyse von

zellphäno typischen Assays mit hohem

Durchsatz (z.B. RNAi-, Stammzellen-,

Hefe-Screens) sowie Gewebeschnitte

und lebende Modellorganismen

Vollautomatisches Fluoreszenzmikroskop

mit integrierter Software zur

Bildaufnahme und -analyse sowie

zur statistischen Datenauswertung I

Optionen für Durchlicht mit Phasenkontrast

I Klimakammer I Online-

Pipettierung I automatische Plattenbeladung

durch optionalen Roboter

Imaging in bio-medizinischen Forschungsbereichen,

in der Physik als optische Bank

Inverses-Forschungsmikroskop: Ausbaumöglichkeiten

für Live-Cell-Imaging, N-SIM,

N-STORM, Fluoreszenz-Mikroskopie,

molekularbiologische Techniken, Protein-

Interaktionen

Echte konfokale Laser-Punktscanning-Technologie,

Mikroobjektive für kleine Proben und Zellen

Xenon-Lampe I Single-Band-Filter

I gekühlte CCD-Kamera I 6- bis

1.536-Well-MT-Platten I Objekträger,

Petrischalen I Epifluoreszenz sowie

Durchlicht mit Phasenkontrast

CFI-60 Objektive 2x - 100x Vergrößerung (ges.

optisch bis 2250x), N. A. bis 1.49, besondere

chromatische Korrektur über einen großen

Wellenlängenbereich von UV bis IR durch

Nano-Crystal-Vergütung NCC (S) I Objektträger,

„Chamber-Slide-System“, Platten, Schalen,

Flaschen I Alle üblichen Beleuchtungsverfahren,

Durchlicht, Fluoreszenz, Lichtleiter/HBO

I Ca 2+ -Messung, Intensitäts-/ Zeit-Messung,

Messungen im 3D-Raum, Confocal-Imaging

Plattformunabhängiges OME.TIFF-Exportformat

zum Import in etablierte Bildanalysesoftware,

CAM-Systemprogrammier-Schnittstelle

Konventioneller u. resonanter Scanner I Gas- u.Solid

State-Laser I Software: Freie Adaption an diverse

Probenträger wie z.B. Wellplates, Lab-Tek-Chambers

I Autofocus, Driftkompensation, Single Object

Tracking, automatische Kontrolle v. Wasserobjektiven

Breitband-System, maximale Auflösung, hohe

Flexibilität, mehr Experimente in kürzerer Zeit,

statistisch relevante Daten

Klimakammer I Durchlicht I Online-

Pipettor I Plate Handler

Schneller Laser-Autofocus I Metamorph-basierende

Software mit Datenbank

und 19 Bildanalyse-Modulen

I Größtes Spektrum an Objektiven

Flexible, komplett aufeinander abgestimmte

Hardware- und Softwarelösung

I Lokaler Support durch Applikationsspezialisten

und Service-Techniker

Adapter für Kamerasysteme auch auf der

Bodenseite, vielseitige hochsensible Kameras,

Fluoreszenzilluminatoren, Module zur Lasereinkopplung/

Confocal-Imaging, Inkubatoren

I Motorisierte Komponenten für automatische

Bildaufnahme I Imaging-Software NIS-Elements

als Kontrollelement für 6D-time-lapse-Imaging

mit einer intuitiven Benutzeroberfläche.

Perfect-Focus-System (PFS) eliminiert Focus-

Drift I White-Light-/ Laser-TIRF, Photo-Aktivierung

einzeln oder als TIRF-Photo-Aktivierung

erhältlich I FRET, FRAP, Super-Resolution

N-STORM, N-SIM

Perfect-Focus-System (PFS) eliminiert Focus

Drift, excellente Optik

36 | 11. 12. Jahrgang | Nr. 6/2010 1/2011 LABORWELT


6th

International

Meeting

Stem Cell Network

North Rhine-Westphalia

April 5 – 6, 2011

Essen, Germany

– sessions in disease modeling, non-human

primate pluripotent stem cells, transdifferentiation

and hypoxia & metabolism

– lectures by John Dick, Thomas Graf,

Juan Carlos Izpisua Belmonte, Erika Matunis,

Andreas Trumpp and many more

– poster session

– company exhibition

Congress attendance is free of charge.

– satellite symposia: bioinformatics;

iPS in large animal models

Please register at:

www.congress.stemcells.nrw.de


Marktübersicht Mikroskope

Firmendaten, Ansprechpartner

Olympus Deutschland GmbH

Geschäftsbereich Mikroskopie

Wendenstraße 14-18

20097 Hamburg

Tel./ Fax: +49-(0)40-23773-0/-2308-17

Andrea Rackow

andrea.rackow@olympus.de

www.olympus.de

Partec GmbH

Otto-Hahn-Straße 32

48161 Münster

Dr. Thomas Liedtke /

Hans-Joachim Herrmann

PEQLAB Biotechnologie GmbH

Carl-Thiersch-Str. 2b

91052 Erlangen

Tel.: +49-(0)9131-6107020

Fax: +49-(0)9131-6107099

info@peqlab.de

www.peqlab.com

Dr. Florian Bundis

Prior Scientific Instruments GmbH

Wildenbruchstr. 15

07745 Jena

Tel.: +49-(0)3641-675650

Fax: +49-(0)3641-675651

jena@prior.com

www.prior-scientific.de

Bernd Zeiß / Frank Marckardt / Peter Booth

Produktname Olympus BX3-Mikroskope CyScope ® Plus HP EVOS fl-Fluoreszenzmikroskop ProScan Mikroskopautomation, OEM-Mikroskope

Einsatzgebiete Von klinischer Routine bis zur anspruchsvollen

Forschung

Kurze Produktbeschreibung

Optik/Probenart/

Beleuchtungsverfahren

Peripherie/Schnittstellen

Besonderheiten/

Extras

Zentrales Verkaufargument

Aufrechte System-Mikroskope I Anpassung an

individuelle Arbeitsabläufe für die klinische Routine

und anspruchsvolle Forschung durch eine Vielzahl

manueller und motorischer Komponenten I Automatisch

gesteuerte Lichtintensitätsanpassung bei

Objektivwechsel I Automatische Aufzeichnung der

Geräteeinstellungen I Durchlichtbeleuchtung mittels

true-color-LED oder Halogenbeleuchtung I Homogene

Ausleuchtung mittels Facetten-Linsensystem im

Fluoreszenz-Kondensor

UIS-2 Optiken für Hellfeld, Dunkelfeld, Phasenkontrast,

DIC und Fluoreszenz

Als unterstützende Software erfüllt labSens die Imaging-Anforderungen

eines modernen klinischen Labors

von der Bildaufzeichnung über die Verarbeitung

bis hin zur Besprechung der gewonnenen Daten.

Ergonomie, Lichtintensitätsmanagement, Eco-

Modus

Klinische Routinediagnostik I Forschung I Zellbiologie

I Pathologie I Ausbildungsprogramme I

Routinetests für Mikrobiologie und Parasitologie I

Detektion von Chlamydia trachomatis und Pneumocystis

jirovecii

ultrakompaktes und robustes Fluoreszenz- und

Lichtmikroskop I integrierte und austauschbare

High Power-LEDs I Batterie- und Strombetrieb I

H 345 x B 90/150 x T 195 mm I Gewicht: 3,5 kg

I Binokular: 10x für Weitwinkel/18 mm; Achromatische

Objektive, u.a. mit Ölimmersion (20x, 40x

und 100x-Öl)

Anregungs- und Emissionsfilter sowie dichroitische

Spiegel höchster Qualität I innovative LED mit verschiedenen

Anregungswellenlängen: 365 nm (UV),

455 nm (blau), 470 nm (blau), 528 nm (grün) und

624 nm (rot); weiße LED: für Durchlicht-Modus I LED

auf Köhler-Beleuchtung und elektronische & thermische

Stabilisierung I Regelbare Beleuchtungsintensität

aller LED-Quellen I geeignet für jedes mikroskopische

Probenmaterial, Gewebeschnitte usw.

Adapter für USB-CCD-Kamera I USB-Verbindung

zwischen Kamera und PC-Rechner für Bild/Video-

Dokumentation

Stromversorgung: eingebaute wiederaufladbare

Batterie (bis zu 6 Stunden) und/oder Netzspannung

(100V – 240V) I Vorbereitete Testkits für

Malaria & Tuberkulose erhältlich I Transportkoffer

inklusive

Leistungsstarke Optik für jedes Anwendungsgebiet LED Fluoreszenz- und Lichtmikroskop mit kompakten

Design für Batterie- und Netzbetrieb I Ideal f.

Fluoreszenz- u. Lichtmikroskopie, auch für Malaria-

(


Marktübersicht Mikroskope Thema

Firmendaten, Ansprechpartner

Roche Diagnostics Deutschland GmbH

Fachliche Information:

mannheim.biocheminfo@roche.com

Tel.: +49-(0)621-7598568

Tab_Kategorie Tab_Firmenanschrift

Rowiak GmbH

Garbsener Landstraße 10

30419 Hannover

Tel./ Fax: +49-(0)511-277-2952/ -277-2959

Dipl.-Biol. Heiko Richter

hr@rowiak.de

www.rowiak.com

WITec GmbH

Lise-Meitner-Str. 6

89081 Ulm

Tel.: +49-(0)731-140700

www.witec.de

info@witec.de

Harald Fischer

Produktname Cellavista Tab_Fließtext Analyzer CellSurgeon Konfokales Raman Imaging-System

WITec alpha300 R

Einsatzgebiete Große Applikationsbreite z.B.Zelllinienentwicklung/

Einzelzellklonierung I Compound-Screening auf

Proteinexpression, Zytotoxizität, Proliferation

I Stammzell-Wachstum und -differenzierung I

Fluoreszenzbasierte Applikationen, z.B. Transfektionseffizienz

I Virale Plaque-Assays; Zellkonfluenz I

Suspensionszellzählung u.v.m.

Kurze Produktbeschreibung

Optik/Probenart/

Beleuchtungsverfahren

Auf Hellfeld- und Fluoreszenzmikroskopie basierendes

Multiparameter-Cell Imaging-System zur

automatisierten Analyse und Quantifizierung von

subzellulären Strukturen, Einzelzellen und Zellkolonien

I High Throughput-geeignet

Hohe Flexibilität durch Auswahl von bis zu fünf

Objektiven I Verwendung von 6- bis 384-well-

Platten, Roboflasks, Slides I Verwendung von

Hellfeld und bis zu sechs verschiedene Fluoreszenzkanäle

Alle Gebiete und Fragestellungen, die Manipulation

innerhalb von Zellen, Modellorganismen oder

Geweben benötigen, z.B.: Entwicklungsbiologie,

Cytologie, Medizin, Genetik, Biophysik

Nanodissektionssystem f. d. Zellchirurgie u. Multiphotonenmikroskop.

Ultrapräzises Manipulieren u.

Multiphotonenmikroskopie v. Einzelzellen, Modellorganismen

u. Geweben, z.B.: Schneiden v. Aktinfasern

I Auslöschen v. Mitochondrien I Eröffnung

der Zellmembran z. Transfektion I Entnahme v. Zellclustern

I Fluoreszenz, SHG-Imaging I Schneidefunktionen

in versch. Kontrastverfahren verfügbar

Optik: Mikroskopobjektive verschiedener Vergrößerungen

und numerischer Aperturen (Anpassung

erfolgt kundenspezifisch). Proben: Zellen adhärent

oder in Supension, Gewebe. Beleuchtungsverfahren:

Multiphotonenmikroskopie, Hellfeld,

Dunkelfeld, Fluoreszenz, DIC, andere Kontrastverfahren

können kundenspezifisch integriert werden.

Zerstörungsfreies Abbilden der dreidimensionalen

Verteilung der chemischen Bestandteile ohne aufwändige

Probenpräparation (wie z. B. Anfärben) in

Zellen, Biofilmen, Beschichtungen, Medikamentensystemen

o.ä.

Kombination eines äußerst sensitiven konfokalen

Mikroskops mit einem hochempfindlichen Raman-

Spektrometer. Aufnahme eines kompletten Raman-

Spektrums an jedem Bildpunkt (ca.10.000 bis

260.000 Spektren/Bild).

Aufrechtmikroskop mit Farbvideokamera zur Vorauswahl

der geeigneten Probenposition. Verschiedene

Anregungslaserwellenlängen (325 – 785

nm) einsetzbar. Max. Probengröße: ca. 100x100x

30mm

Peripherie/Schnittstellen

Optimiert für die Einbindung in gängige Automatisierungslösungen

Steuerung des Systems über PC mit eigener

Software, alle gängigen Bildformate werden unterstützt

Volldigitale Controllereinheit alphaControl. Auswertesoftware

WITec Project und WITec Project

Plus für die spektrale Analyse, Bilderzeugung und

Cluster-Analyse.

Besonderheiten/

Extras

Monoklonalitätsbeleg durch Rückverfolgung des

Koloniewachstums bis zum Tag 0 I Scan der kompletten

Fläche einer 96-well-Platte in 3,5 Minuten,

d.h. 17 Platten oder 1.632 wells/Std I Einfache

Kombination von Hellfeld- und Fluoreszenzanalysen

Kundenspezifische Lösungen, Ankopplung verschiedener

Ultrakurzpuls-Laser (auch kundeneigener)

möglich

Aufnahmezeit pro Spektrum ab 0,7ms/Pixel I

Zusätzlicher invertierter Strahlengang möglich I

Polarisationsabhängige Messungen I temperaturabhängige

Messungen

Zentrales Verkaufargument

Automatisierte Erkennung zellulärer Strukturen,

Quantifizierung, Dokumentation und Darstellung

der Ergebnisse erspart zeitintensives Mikroskopieren

I standardisiert Zellanalysen I liefert reproduzierbare

Ergebnisse I Zelllinienentwicklung: Beleg

der Monoklonalität in wenigen Minuten statt

tagelangem Subklonieren

Manipulation auf der Organellebene mit entsprechend

fein fokussierbarem Laser bei gleichzeitiger

Mikroskopie

Hoher optischer Durchsatz und optimale Empfindlichkeit

für geringstmögliche Integrationszeiten bei

bester spektraler Qualität. Die Laserleistung kann

auf ein Minimum reduziert werden, um auch sensibelste

Proben und kleinste Materialkonzentrationen

zerstörungsfrei zu untersuchen. Das modulare

Design der Mikroskope ermöglicht zudem einfaches

Aufrüsten auf AFM und/oder SNOM.

Preis (Euro)

Carl Zeiss MicroImaging GmbH

Carl Zeiss Promenade 10

07745 Jena

Tel.: +49-(0)3641-64-3949

tham@zeiss.de

Dr. Jochen Tham

Axio Lab.A1

Biomedizinische Labore, Universitäten und Kurse

Axio Lab.A1 wurde speziell für den täglichen Routineeinsatz

im Labor konzipiert. Die drei Hauptbedienelemente:

Fokustrieb, Tischtrieb und Helligkeitsregler

wurden erstmals in eine neue Anordnung gebracht

– für höchste ergonomische Anforderungen und eine

intuitive Bedienung.

IC²S-Optik; Mikrobiologie, Zytologie, Hämatologie,

Pathologie. Hellfeld, Dunkelfeld, Phasenkontrast,

Fluoreszenz

Modulare Beleuchtung. Wahlweise Zubehör: Kreuztische

mit Tischtrieb rechts o. links o. fester Position,

diverse Objekthalter, div. Kondensoren, div. Binokulartuben,

Phototuben und Ergotuben, Mehrfachbeobachtereinrichtung,

diverse Kameraadapter und Mikroskopkameras,

Mikroskopsoftware AxioVision, etc.

TÜV-geprüfte Ergonomie, leichte Bedienbarkeit und

exzellente Bildqualität. Gewinner des iF product design

award 2011.

TÜV-geprüfte Ergonomie und intuitive Bedienbarkeit

LABORWELT 11. 12. Jahrgang | Nr. 6/2010 1/2011 | 39


Blitzlicht Karrierewelt

Nicht planen – aber mit

Zielen und System

Dr. Michael Rossbach, Genome Institute of Singapore, rossbachm@gis.a-star.edu.sg

In meiner neuen Aufgabe als Leiter des Business

Development am Genome Institute of

Singapore arbeite ich gezielt mit Pharma- und

Biotech-Unternehmen sowie der Acadamia

zusammen, um neue Wirkstoffe, Therapien und

Diagnostika aus der akademischen Forschung

in die Anwendung zu bringen. Die Agency for

Science, Technology and Research (A*STAR), zu

der auch die biomedizinischen Forschungsinstitute

und das Genome Institute of Singapore

(GIS) am Biopolis Campus gehören, fördert die

Translation von Forschungsergebnissen in neue

Produkte, Anwendungen, klinische Studien und

Diagnostika oder Therapeutika (Theranostics)

gezielt mit Forschungsgeldern im dreistelligen

Millionenbereich.

Frühe Kontakte und ein persönliches

Netzwerk aufbauen

Das Knüpfen von Kontakten in Forschung und

Industrie begann bei mir bereits recht früh. Als

Schüler nahm ich viele Male an „Jugend forscht“-

Wettbewerben teil. Um meine Experimente

finanzieren und durchführen zu können, suchte

ich Kontakt zu Laborgeräteherstellern, Pharmafirmen

und Instituten. Viele dieser Kontakte sind

bis heute „aktiv“ und haben mich durch meine

Ausbildung und über alle Kontinente begleitet.

Der persönliche Kontakt, das Interesse an Forschungs-

und Entwicklungsarbeiten im eigenen

Gebiet sind entscheidend – sowie eine gewisse

Zähigkeit. Denn viele Kontakte erweisenen

sich oft erst Jahre später als hilfreich und gut.

Ebenso lässt sich aus vielen Experimenten, die

in eine Sackgasse zu laufen scheinen, extrem

viel lernen für die weiteren Experimente und

Methoden, denn Anwendungen aus der eigenen

Forschung sind nicht immer auf den ersten

Blick zu erkennen. Es hilft daher sehr, früh den

Kontakt zur Industrie zu suchen und das Denken

in der Industrie und angewandten Forschung

zu verstehen. Zudem sind Auslandsaufenthalte

ein Muss, denn Forschung ist international und

Anwendungen entstehen in den unterschiedlichsten

Märkten. Meines Erachtens nach kann

die vielbeschworene Erweiterung des Horizonts

durch den Blick über den Tellerrand gar nicht

genug betont werden. Nur das Verständnis

auch anderer Disziplinen, Länder und Kulturen

ermöglicht international hochrangige Forschung

und internationales Forschungsmanagement,

besonders mit Blick auf die zunehmend globale

Ausrichtung von Instituten und Firmen. Ganz

wichtig sind kritisches Denken und Hinterfragen:

Mit der Frage nach den wichtigsten Herausforderungen

für die Zukunft, die die Wissenschaft ja

anzugehen versucht, geht immer die Frage nach

Fortschritt einher.

Für einen Wissenschaftler geht es darum,

Dinge nicht zu akzeptieren, sondern immer

weiterzufragen und allen Dingen auf den

Grund gehen zu wollen. Das Wecken von

Neugierde und Animieren zum Weiterdenken

kann gar nicht früh genug gefördert werden.

Deshalb finde ich Aktionen wie etwa “Das

Haus der kleinen Forscher” in Kindergärten

oder Wettbewerbe wie „Jugend forscht“ für

unsere Gesellschaft unabdingbar, da sie junge

Menschen animieren, eben nicht alle Dinge als

Gesetz und als gegeben hinzunehmen.

Dazu passt recht gut der Begriff des „Querdenkers“für

Menschen, die – einfach gesagt

– etwas anderes glauben, meinen oder sagen

als die im Corporate Design erzogenen Mitarbeiter

einer Organisation oder Mitglieder

einer Gesellschaft. Jeder Einzelne, der in der

Wissenschaft arbeitet, muss ein wenig dieser

„Querdenker“-Eigenschaft mitbringen, denn wer

nicht durchsetzen will, was er herausgefunden

hat, wer das, was er weiß, nicht wert befindet,

dafür – gepflegt – zu streiten, hat seine Hausaufgaben

nicht gemacht. Sapere aude, sagte

einst Horaz, und Immanuel Kant hat das richtig

übersetzt: „Habe den Mut, dich deines eigenen

Verstandes zu bedienen.“ Das genügt völlig.

Die Zukunft birgt große Chancen,

aber auch Fallstricke …

… der Trick ist, den Fallstricken zu entgehen, die

Chancen zu nutzen und bis sechs Uhr wieder

zu Hause zu sein …

Ich habe meine Wege in der Ausbildung nie

statisch geplant. Es gab keinen Fünf-Jahresplan,

sondern ich habe mich von meinen Interessen

und dem, was mir interessant erschien

und Freude bereitet hat, treiben lassen. So

bin ich über Sydney wieder in Deutschland,

anschließend in den USA, in Singapur, wieder

in Deutschland und nun wieder in Singapur

gelandet. Gute Kontakte allein reichen natürlich

nicht aus. Man braucht auch Menschen,

die einen auf dem Weg begleiten und – ganz

wichtig – den Mut, Neues und neue Disziplinen

erkunden zu wollen. Natürlich muss man

bisweilen auch Durststrecken überstehen und

sich durch den Dschungel der Administration

Mit 32 Jahren leitet Michael Rossbach seit

Januar das Office of Business Development

des Genome Institute of Singapore. Bereits

als Post-Doc hatte Rossbach zweieinhalb

Jahre dort mit der Forschung an Stammzellen

verbracht. Nach dem Studium der

Biologie in Bonn (1998) und Sydney (2000),

schloss Rossbach nach Rückkehr an die

private Universität Witten/Herdecke (2001)

sein Studium mit dem Diplom in Biochemie

(2004) ab. Die Forschungsarbeiten an seiner

Promotion führten den Biochemiker und

Wirtschaftswissenschaftler (2001-2006)

an die Harvard Medical School in Boston

(2004-2006) und seine Post-Doc-Zeit nach

Singapur (2006-2008). Hier ist Rossbach

A/Prof. im Fachbereich Chemie (seit 2007)

an der National University of Singapore

und lehrt am German Institute of Science

and Technology (GIST TUM Asia). Zuletzt

arbeitete Rossbach am Institut für Rekonstruktive

Neurobiologie der Universität

Bonn (2009-2010) und war Business Development

Manager der LIFE&BRAIN GmbH.

Rossbach arbeitet ferner als freier Berater

in Health and Life Sciences und ist Partner

mehrerer Biotech-Firmen.

kämpfen, doch auch das noch so unflexibel

erscheinendste System lässt Spielräume zu.

Am Genome Institute – einem der weltweit führenden

Genomforschungszentren – bin ich nun

für den Schritt von der reinen Entdeckung und

Validierung biomedizinischer Konzepte in translationale

Technologien verantwortlich. Dazu

gehören beispielsweise Plattformtechnologien

zur Identifizierung neuer Biomarker für die Diagnostik

von Tumor- oder neurodegenerativen

Erkrankungen. Das GIS arbeitet ferner an der

Entwicklung neuartiger Zell- und Tiermodelle

zur Erforschung von Krankheiten, neuen biomedizinischen

Konzepten für die personalisierte

Medizin und an stammzellbasierten Krankheitsmodellen

und deren phänotypischer Charakterisierung.

Das GIS sucht ständig neue Partner,

um das breite Spektrum an Technologien und

Methoden schnellstmöglich in Anwendungen

und klinische Studien zu bringen.

40 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Service Stellenmarkt

Akademischer Stellenmarkt

Veröffentlichen Sie Ihre Stellenanzeigen zielgruppengerecht in unserem akademischen Stellenmarkt (auch online), der allen nicht-kommerziellen

Instituten für ihre Stellenausschreibungen kostenlos zur Verfügung steht. Bitte senden Sie dazu Ihre Anzeige (Ausschreibungstext als Word-Datei,

Logo – jpg oder tiff, 300 dpi Auflösung) an a.macht@biocom.de. Annahmeschluss für die nächste Laborwelt-Ausgabe „DNA-Technologien“

(Erscheinungstermin 07.04.2011) ist der 23. März 2011.

PhD Scholarships in

Molecular Medicine and

Neuroscience

The Medical University of Graz invites excellent students to apply for the PhD

programs in Molecular Medicine and/or Neurosciences starting in fall 2011.

Up to 21 scholarships will be offered to the best applicants.

The programs provide cutting-edge education in basic principles of human

diseases and therapeutics. The thesis projects will focus on various aspects

of metabolic and vascular diseases, inflammation, cancer, stem cells, aging of

the brain, and neurodegeneration. Research will also integrate basic, applied

and clinical sciences, as well as a wide spectrum of experimental techniques,

preparing students for doing research in an international environment.

Application requirements:

Interested students are welcome to apply for the academic year 2011/2012.

To participate in the selection process a candidate‘s application must be

submitted by email using the provided forms on the website. The application

deadline is March 6, 2011 (24:00 hours, CET).

Interested students please visist

www.medunigraz.at/phd for more details!

Applicants must hold an undergraduate degree equivalent to a Master in any

discipline of Natural Sciences, Life Sciences or Medicine. Students who will

finish their Master studies after the deadline but before July 2011 are welcome

to apply as well.

The selection procedure, all training activities and communication will be in

English. Thus, excellent written and spoken English skills are required.

For selected PhD students there is the possibility for up to 3 years employment

with a contract that includes social benefits. Moreover, students receive

competitive financial support.

We are looking forward to your application!

The Friedrich Loeffler Institute of Medical Microbiology at the University

Greifswald is looking for a

PhD candidate

(Dr. rer. nat.)

We are seeking a highly motivated and skilled candidate with an interest

in host-pathogen interactions. The aim of the research is to unravel the

bacterial intracellular survival strategies using Burkholderia pseudomallei

as a model organism. The main focuses are the intracellular expression of

virulence factors and the relation of anaerobic metabolism and virulence.

The results of our work should lead to a better understanding of host

pathogen interaction and furthermore to better approaches in therapy and

vaccination.

The appointee will pioneer work on the anoxic stages of B. pseudomallei

and will learn and use different molecular, microbiological, cell biological

as well as immunological approaches. The state-of-the-art proteome and

genome facilities present at the University of Greifswald, will guarantee

excellent study conditions.

The University and Hanseatic City of Greifswald is located near the bay of

Greifswald, which is part of the Baltic Sea between the islands of Rügen

and Usedom and offers great recreational possibilities.

Please direct applications (cover letter, CV, publication list) until the 18 th

Feb. 2011 to

Prof. Dr. Ivo Steinmetz

Friedrich Loeffler Institute of Medical Microbiology

University Medicine Greifswald

Martin-Luther-Str. 6

17475 Greifswald, Germany

steinmetz.ivo@uni-greifswald.de

Alle Stellenanzeigen finden Sie auch unter:

www.laborwelt.de

Only complete applications will be accepted. The application deadline is March

6, 2011 (24:00 hours, CET).

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 41


Service Stellenmarkt

Doctorate position in

Stem Cell Biology for 2 years

with the possibility of extension

Our group is a part of the Institute of Neurophysiology (Director: Prof. Dr.

Jürgen Hescheler) located at the University of Cologne (Germany). The

Institute is part of the Medical Faculty and is traditionally involved in stem

cell research.

Our group is engaged in the exploration of systems involve in mouse, rhesus

and human embryonic stem (ES) and induced pluripotent stem (iPS) cell

differentiation towards neural and myocardial lineages. More limited is the

knowledge on the mechanisms for overall modulation and integration of

signals which drive the specific activation of transcriptional systems at a

certain differentiation stage.

We are seeking a highly motivated, independent thinking, team- and hardworking

candidate with a solid understanding and practical experience in

cellular biology and physiology.

The successful candidate will be responsible for determining the role of

some specific selected factors in the differentiation and staging of ES and

iPS cells of rodent and human origin, leading to a better understanding

of the molecular networks and signals governing differentiation. Experimental

approaches will include both classical cell and molecular biology

techniques and advanced technology such as electrophysiology, calcium

imaging and microarray.

The applicants must hold a Diploma/Master degree or equivalent in biology

and must be fluent in English. The knowledge in the field of embryonic

stem cells, molecular biology and electrophysiology is desirable.

The University of Cologne is an Affirmative Action/Equal Opportunity Employer.

Women, minorities, and individuals with disabilities are encouraged

to apply.

The position is available immediately and will remain open until suitable

candidates are found. The salary is according to TV-L.

Applications with Curriculum vitae including contact detail of references

and a motivation letter should be sent per email to filo.nguemo@unikoeln.de

Filomain Nguemo, Ph.D. · Institute of Neurophysiology

Robert-Koch-Str. 39 · 50931 Cologne, Germany

Tel. 0221-478-6940 · Fax 0221-478-3834

www.uni-koeln.de

Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental

Health“ (Verknüpfung von Biomedizin und Umweltforschung) analysieren die

Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München grundlegende

Prozesse der Krankheitsentstehung, der Schädigung sowie der Abwehr- und

Kompensationsfähigkeit des Organismus.

Wir sind eine Forschungseinrichtung des Bundes und des Freistaats Bayern

mit Sitz in Neuherberg, im Norden Münchens, und sind Mitglied der Helmholtz-

Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V., der größten öffentlichen

Forschungsorganisation Deutschlands.

Das Helmholtz Zentrum München als Träger des Bayerischen Frauenförderpreises

sowie des Total E-Quality-Zertifikates strebt eine Erhöhung des Frauenanteils

an und fordert deshalb qualifizierte Interessentinnen auf, sich zu bewerben.

Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.

Die Abteilung Zebrafisch-Neurogenetik sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt

eine/n

Technische/n Mitarbeiter/in

BTA / CTA / MTA / VMTA (163/2010)

Ihre Aufgaben

– Erhaltung von Zebrafisch-Linien

– Genotypisierung durch PCR

– Immunhistochemie und In-Situ-Hybridisierung

– Klonierungsarbeiten

– Laborarganisation und Bestellungen

Ihre Qualifikationen

– Berufsausbildung als BTA, CTA, MTA, VMTA

– Kenntnisse in molekularbiologischen Techniken

– hohe Teamfähigkeit und Einsatzbereitschaft

Unser Angebot

– Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen

– umfangreiches Fortbildungsangebot

– zunächst für zwei Jahre befristetes Arbeitsverhältnis

und eine Vergütung nach TVöD

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung bevorzugt per E-Mail an:

Dr. Prisca Chapouton

E-Mail: chapouton@helmholtz-muenchen.de

Telefon: +49-(0)89 3187-3686

Helmholtz Zentrum München

Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)

Abteilung Zebrafisch-Neurogenetik

Ingolstädter Landstr. 1

85764 Neuherberg

42 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Service Stellenmarkt

Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung

Max Planck Institute for Plant Breeding Research

Die Abteilung Molekulare Phytopathologie des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung

sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n

Biologisch-Technische/n

Angestellte/n in Teilzeit

für die Pflege und Katalogisierung der biologischen Stamm-Sammlung.

Zum Aufgabengebiet gehören die Vermehrung von phytopathogenen Pilzen

und anderen Mikroorganismen sowie die Kultivierung und Katalogisierung

von Pflanzenkollektionen. Eine abgeschlossene Ausbildung als Biologisch

Technische/r Angestellte/r ist Voraussetzung. Erfahrungen in der Mikrobiologie

sind wünschenswert. Die vorgesehene Arbeitszeit beträgt 19,5 Stunden pro

Woche. Die Stelle ist zunächst auf 2 Jahre befristet. Die Bezahlung erfolgt

entsprechend Ihrer Qualifikation nach TVöD. Die Sozialleistungen entsprechen

denen des öffentlichen Dienstes.

Die Max-Planck-Gesellschaft ist bemüht, mehr schwerbehinderte Menschen

zu beschäftigen. Bewerbungen Schwerbehinderter sind ausdrücklich erwünscht.

Wir freuen uns über Ihre Bewerbung bis zum 28. Februar 2011 vorzugsweise

an ciriacy@mpipz.mpg.de oder per Post an:

Ute von Ciriacy

Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung

Carl-von-Linné-Weg 10, 50829 Köln

Das Institut für Molekulare Infektionsforschung der Julius-Maximilians-

Universität sucht eine/n

Technischen/n Assistentin/en oder

Biologielaborantin/en

Die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Jörg Vogel befasst sich schwerpunktmäßig

mit der Charakterisierung von molekularen Mechanismen regulatorischer RNA

in Bakterien und Eukaryonten (siehe auch http://www.infektionsforschung.

uni-wuerzburg.de).

Bewerber/innen sollten mit Methoden der allgemeinen Molekularbiologie,

Mikrobiologie und/oder Zellbiologie vertraut sein. Die Aufgaben sollen nach

Einarbeitung weitgehend selbständig durchgeführt werden. Die Stelle kann

ab dem 1. April 2011 oder nach Absprache besetzt werden und ist zunächst

auf 3 Jahre befristet. Die Stelle ist auch in Teilzeit besetzbar.

Die Vergütung erfolgt nach TV-L. Schwerbehinderte Bewerberinnen und

Bewerber werden bei ansonsten im Wesentlichen gleicher Eignung bevorzugt

eingestellt.

Bewerbungen bitte mit Betreff „TA-Stelle AG Vogel“ schriftlich oder per E-Mail

bis 15. März 2011 an:

monika.meece@uni-wuerzburg.de / Institut für Molekulare Infektionsbiologie,

Josef-Schneider-Str. 2, Bau D15, 97080 Würzburg

The International Giessen Graduate School for the Life Sciences (GGL) of the five Faculties above invites applicants for the

Doctoral Programs in the Life Sciences

The Doctoral Programs consist of a three-year interdisciplinary graduate course curriculum combined with an experimental project

leading to a dissertation. Each doctoral researcher will be supervised by two professors from different faculties and will benefit

from our Doctoral Researcher Development Programme. Seminars and courses are conducted in English; German language

courses are offered for international students. Depending on the project selected and own qualifications students may receive a

stipend and may be eligible to register for one of the doctoral degrees offered at the Justus-Liebig-University Giessen (Dr. med.,

Dr. med. dent., Dr. biol. hom., Dr. med. vet., Dr. biol. anim., Dr. rer. nat., Dr. agr. and Dr. oec. troph).

Applicants may choose between eight interdisciplinary research sections: Nutrition and Metabolism; Infection and Immunity;

Heart, Lung and Blood Vessels; Protein and Nucleic Acid Interactions; Neurosciences; Reproduction in Man and Animals; Stress Resistance

and Adaptation; Molecular Interactions at Natural Interfaces. A Master’s degree or equivalent is required for admission.

Names of prospective supervisors and research projects as well as other information necessary for application can be found at:

http://www.uni-giessen.de/ggl/overview/application

Please submit your application using our online application system before February 28, 2011. Please direct any enquiries to

office@ggl.uni-giessen.de

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 43


Service Stellenmarkt

Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental

Health“ (Verknüpfung von Biomedizin und Umweltforschung) analysieren die

Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München grundlegende

Prozesse der Krankheitsentstehung, der Schädigung sowie der Abwehr- und

Kompensationsfähigkeit des Organismus.

Wir sind eine Forschungseinrichtung des Bundes und des Freistaats Bayern

mit Sitz in Neuherberg, im Norden Münchens, und sind Mitglied der Helmholtz-

Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V., der größten öffentlichen

Forschungsorganisation Deutschlands.

Das Helmholtz Zentrum München als Träger des Bayerischen Frauenförderpreises

sowie des Total E-Quality-Zertifikates strebt eine Erhöhung des Frauenanteils

an und fordert deshalb qualifizierte Interessentinnen auf, sich zu bewerben.

Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.

Die Abteilung Proteinanalytik sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n

Technische/n Mitarbeiter/in –

BTA / MTA / CTA (214/2010)

Ihre Aufgaben

– Genomisch-proteomische Untersuchungen

– Aufreinigung von Proteinen und Proteinkomplexen aus Zellkultur

– Funktionelle Untersuchungen von Proteinen

– Zellfraktionierung, Probenaufbereitung für Massenspektrometrische

Analysen

– Abfassen der Erfolgskontrollberichte

– Organisation und Durchführung des Workflows

– selbständige Koordinierung von Versuchen

Ihre Qualifikationen

– abgeschlossene Berufsausbildung als BTA / MTA / CTA

– gutes Englisch

– versierter Umgang mit MS-Office

– ausgeprägte Kommunikations- und Teamfähigkeit

Unser Angebot

– Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen

– umfangreiches Fortbildungsangebot

– zunächst für zwei Jahre befristetes Arbeitsverhältnis und eine Vergütung

nach TvöD

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung bevorzugt per E-Mail an:

Saskia Hanf

E-Mail: saskia.hanf@helmholtz-muenchen.de

Telefon: +49-(0)89 3187-3566

Translationale Onkologie an der Universitätsmedizin der JGU Mainz

Job vacancy for a

molecular biologist

technical assistant

to work in TRON´s next-generation sequencing lab.

TRON, the Institute for Translational Oncology and Immunology, is a new, rapidly

growing biopharmaceutical institute seeking to diagnosis and treat unmet

medical needs through novel therapies. TRON is located in Mainz, Germany,

has strong connections to the University of Mainz and local start-up companies,

and is developing novel platforms for therapies and biomarkers. As part of our

team, you‘ll have the opportunity to collaborate with talented and dedicated

colleagues, develop and expand your career, be on the cutting-edge of science,

and help treat disease.

TRON is building a multidisciplinary molecular biology and computational

genomics unit with experience in computational genomics, biotechnology, nextgeneration

sequencing (NGS), and molecular biology. We are searching for a

molecular biologist technical assistant to strengthen our next-generation

sequencing team.

Duties and Responsibilities:

– Extract RNA and DNA from tissue samples and library construction

– Run an Illumina HiSeq next-generation sequencer (NGS)

– Work with molecular and computational biologists

– Participate in the invention and development of new lab methods and

biotechnology platforms

Experience & Qualifications:

– Experience with nucleic acid molecular biology, including PCR and

RT-PCR

– Experience generating genomic datasets, such as with next-generation

sequencing or microarrays

– Attention to detail and practical problem-solving skills

– Strong teamwork and communication skills

– Willingness to work in an exciting and dynamic environment

Preferred:

– Experience working in a next-generation sequencing or microarray

facility

– Experience constructing libraries

– Experience working with clinical RNA or DNA samples

– Experience working with a LIMS system

– Familiarity with disease-relevant biology, particularly oncology

– Experience generating genomic data for biomarker and drug target

discovery

Helmholtz Zentrum München

Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)

Abteilung Proteinanalytik

Ingolstädter Landstr. 1

85764 Neuherberg

We look forward to your application.

Contact Kerstin Lehrbach (kerstin.lehrbach@tron-mainz.de)

Please write ‘NGS TA’ in the email ‘Subject’ line.

44 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Seite bitte abtrennen – per Fax an 030-264921-11

Service Verbände

Kontakt zu Verbänden

Die Mitglieder der nachfolgenden Fachgesellschaften erhalten LABORWELT regelmäßig mit

freundlicher Empfehlung ihrer Organisationen. Wer sich darüber hinaus für eine Mitarbeit oder

einen Beitritt interessiert, erreicht die Fachgesellschaften unter den folgenden Kontakt daten:

Ich interessiere mich für

den Beitritt

Unterstützung für Jungwissenschaftler

Interessenvertretung

eine Spende

Fachgruppen im Bereich

Name

Tel.

Bitte kontaktieren Sie mich

Firma

Fax

Verband (siehe unten, bitte ankreuzen)

E-Mail

Dt. Ver. Gesell. f. Klinische Chemie

und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL)

Geschäftsstelle der DGKL

Im Mühlenbach 52 b

53127 Bonn

Tel.: +49-(0)-228-92-68-9522

Fax: +49-(0)-228-92-68-9527

geschaeftsstelle@dgkl.de

www.dgkl.de

Deutsche Gesellschaft für

Proteomforschung

BIO Deutschland

c/o MPI für Biochemie

Am Klopferspitz 18a

82152 Martinsried

Tel.: +49-(0)-89-1897-9007

Fax: +49-(0)-89-1897-9009

c.kleinhammer@dgpf.org

www.dgpf.org

Tegeler Weg 33/

berlinbiotechpark

10589 Berlin

Tel.: +49-(0)-30-3450593-30

Fax: +49-(0)-30-3450593-59

info@biodeutschland.org

www.biodeutschland.org

Deutsche Gesellschaft für Hygiene

und Mikrobiologie (DGHM)

c/o Institut für Hygiene und

Med. Mikrobiologie

Carl-Neuberg-Straße 1

30625 Hannover

Tel.: +49-(0)-511-532-4655

Fax: +49-(0)-511-532-4355

www.dghm.org

bts (Biotechnologische Studenteninitiative

e.V.)

c/o BIOCOM

Stralsunder Straße 58–59

13355 Berlin

Tel.: +49-(0)-2649-21-21

Fax: +49-(0)-2649-21-11

www.bts-ev.de

Gesellschaft für Genetik

GESELLSCHAFT FÜR GENETIK

c/o HZM – Deutsches

Forschungszentrum für

Gesundheit/Inst. of Developmental

Genetics

Tel.: +49-(0)-89-3187-2610

Fax: +49-(0)-89-4620

www.gfgenetik.de

Gesellschaft für Signaltransduktion

c/o Prof. Dr. Ralf Hass

Med. Hochschule Hannover

AG Biochemie u. Tumorbiol.

30625 Hannover

Tel.: +49-(0)-511-532-6070

Fax: +49-(0)-511-532-6071

www.sigtrans.de

Gesellschaft für Pharmakologie und

Toxikologie

Geschäftsstelle der DGPT

Achenbachstraße 43

40237 Düsseldorf

Tel.: +49-(0)-211-600-692-77

Fax: +49-(0)-211-600-692-78

mitglieder@dgpt-online.de

www.dgpt-online.de

Nationales Genomforschungsnetz

c/o DKFZ

Im Neuenheimer Feld 580

69120 Heidelberg

Tel.: +49-(0)-6221-424-743

Fax: +49-(0)-6221-423-454

S.Argo@dkfz-heidelberg.de

www.ngfn.de

Deutsche Gesellschaft für

Neurogenetik

Institut für Humangenetik

Calwer Straße 7

72076 Tübingen

Tel.: +49-(0)-7071-2977692

Fax: +49-(0)-7071-295171

peter.bauer@

med.uni-tuebingen.de

www.hih-tuebingen.de/dgng/

Netzwerk Nutrigenomik

DiagnostikNet-BB

Netzwerk Nutrigenomik

Arthur-Scheunert-Allee 114

14558 Nuthetal

Tel.: +49-(0)-33200-88-301

Fax: +49-(0)-33200-88-541

mail@nutrigenomik.de

www.nutrigenomik.de

Netzwerk Diagnostik

Berlin-Brandenburg e.V.

Neundorfstraße 17

16761 Henningsdorf

Tel.: +49-(0)-3302-55-199-14

Fax: +49-(0)-3302-55-199-10

f.adams@diagnostiknet-bb.de

www.diagnostiknet-bb.de

Verband der Diagnostica-Industrie e.V.

Verband der

Diagnostica-Industrie e.V.

Neustädtische Kirchstr. 8

10117 Berlin

Tel.: +49-(0)-30-200-599-40

Fax: +49-(0)-30-200-599-49

vdgh@vdgh.de

www.vdgh.de

Österreichische

Reinraumgesellschaft (ÖRRG)

ÖRRG

Neudorf 41

A-8262 Ilz

Tel.: +43-(0)-3385-8117

Fax: +43-(0)-3385-8117

office@oerrg.at

www.oerrg.at

Österreichische Ges. f. Laboratoriumsmedizin

& Klinische Chemie

ÖGLMKC Geschäftsstelle

Infomedica-KEG, Xenius Behal

Tullnertalgasse 72

A-1230 Wien

Tel./Fax: +43-(0)-1889-6238

office@oeglmkc.at

www.oeglmkc.at

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 45


Service Produktwelt

Promocell

Erstklassige Reagenzien

und hervorragende Kits

Im PromoKine Zellbiologie-Katalog 2011/2012

finden sich zahlreiche neue, interessante Produkte

für die zell- und molekularbiologische

Forschung. Er enthält eine große Auswahl erstklassiger

und anwenderfreundlicher Reagenzien

und Kits aus unterschiedlichsten Anwendungsbereichen

– von Kits für die Anfärbung von

Zellstrukturen und die Analyse von zellulären

Prozessen (zum Beispiel Apoptose, Proliferation,

Viabilität, Zytotoxizität) bis zur hocheffizienten

Transfektion von primären Zellen und Zelllinien

mit DNA, siRNA und Proteinen. Andere Produkte

können für die Klonierung, Expression und

Suppression sowie Quantifizierung von Genen

eingesetzt werden. PromoKine bietet außerdem

Materialien für die Fluoreszenz-Markierung

Nikon

Universelle Imaging Plattform

Die Nikon GmbH stellt die neueste Generation

ihres kompakten Mikroskopsystems für das

„Confocal Imaging“ vor. Aufbauend auf Nikons

optischer Spitzentechnologie gewährleistet

das neue, modulare konfokale Laser-Scanning-

Mikroskop C2 brillante Bildqualität und die

Aufzeichnung schneller Bildfolgen. Die Steuerung

des C2 erfolgt über die Version 3.2 von

Nikons Imaging-Software NIS-Elements C.

Damit steht eine einheitliche, einfach bedienbare

und umfangreiche Software-Plattform

zur Verfügung. Diese bietet umfangreiche

Imaging-Optionen – sowohl für die konfokale

als auch Weitfeldmikroskopie. Das C2 bietet

exzellente Hard- und Softwarestabilität, gepaart

mit Spitzenoptik und verfügt über drei

Detektoren (PMT) für das Mehrkanal-Imaging.

Das flexible, modulare Design erlaubt eine

problemlose Erweiterung des Systems um

einen 32- PMT-Spektraldetektor, mit dem überlappende

Fluoreszenzen über eine Bandbreite

von bis zu 320 nm aufgenommen und spektral

entmischt werden können. Mit dem C2 können

maximal 23 frames/s (512 x 32) beziehungsweise

3 frames/s (512 x 512, bidirektional) erzielt werden.

Elements C unterstützt die gesamte Palette

der Nikon-Konfokal-Mikroskope und ermöglicht

die Erstellung individueller Protokolle für die

Kontrolle der Mikroskop-Komponenten ebenso

zuverlässig, wie Multi-Kamera-Anordnungen,

so dass der Ablauf und die Überwachung aller

experimentellen Parameter sehr erleichtert

wird. Darüber hinaus ist die Software-Reihe NIS-

Elements die konsistente und universelle Softwareumgebung

für Core Imaging Facilities oder

Multi-User-Umgebungen und unterstützt eine

Vielzahl von Techniken und Anwendungen. Dies

erlaubt Wissenschaftlern, ohne Umgewöhnungen

und zusätzlichen Einarbeitungsaufwand,

zwischen konfokaler, Weitfeldmikroskopie und

anderen Imaging-Techniken zu wechseln.

Nikon GmbH

Dr. Jörg Kukulies

Tiefenbroicher Weg 25

40472 Düsseldorf

Tel.: +49-(0)211-9414-217

Fax: +49-(0)211-9414-322

joerg.kukulies@nikon.de

www.nikon.de

Thermo Fisher

Reagenzien und Kits für die Nukleinsäure-Reinigung

von Proteinen, Antikörpern sowie DNA oder

RNA an. Einen weiteren Schwerpunkt bilden

Reagenzien und Hilfsmittel für die Isolierung

von Nukleinsäuren und Proteinen sowie für

den Nachweis, die Eliminierung und Prävention

von Mykoplasmen-Kontaminationen

in der Zellkultur. Außerdem bietet der neue

PromoKine-Katalog ein breites Sortiment an

hochqualitativen und preisgünstigen primären

und sekundären Antikörpern, Zell- und Gewebelysaten,

ELISA-Kits sowie rekombinanten

Proteinen. Der Katalog ist kostenlos bei der

PromoCell GmbH erhältlich. Er kann auch unter

www.promokine.info/catalog heruntergeladen

werden.

PromoCell GmbH

Jürgen Becker

Tel.: +49-(0)-6221-64 93 40

info@promokine.de

www.promokine.de

Thermo Fisher Scientific Inc. hat seine neuen

Thermo Scientific KingFisher-Nukleinsäureaufreinigungs-Kits

vorgestellt, die einen höheren

Durchsatz und schnellere Ergebnisse ermögli-

chen. Die Kits enthalten alle benötigten Puffer

und Reagenzien und wurden zur Verwendung

mit Thermo Scientific KingFisher Magnetpartikelprozessoren

optimiert. In dieser Konfiguration

ist der gesamte Ablauf automatisiert und

kann unbeaufsichtigt durchgeführt werden.

Zusätzlich werden höhere Probenreinheit und

-erträge erreicht. Die KingFisher®-Kits sind für

verschiedene Probentypen – von Blut bis zu

Pflanzenmaterial – erhältlich und bieten eine

kostengünstige Workflow-Lösung, die sich für

biotechnologische, klinische, akademische und

pharmazeutische Laboratorien eignet.

Der KingFisher®-Partikelprozessor sorgt für

eine schnelle und gründliche Aufreinigung

von DNA oder RNA und erhöht die Effektivität

nachgeschalteter Analysen.Die neue Palette

der Thermo Scientific KingFisher-Nukleinsäureaufreinigungs-Kits

ermöglicht es, mit einer einzigen

Quelle einen kompletten Arbeits ablauf

zu erstellen – von der Probenvorbereitung

bis hin zur nachgeschalteten Applikationsanalyse.

Weitere Informationen stehen unter

www.thermoscientific.com/kingfisher zur

Verfügung.

Thermo Fisher Scientific Inc.

Natalie Dalecky

Tel.: +1 -(0)508-742-5254

natalie.dalecky@thermofisher.com

www.thermoscientific.com/kingfisher

46 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Service Produktwelt

Porvair

Online-Videopräsentationen erwecken

Mikroplattenprodukte zum Leben

Olympus

Effizienter Workflow und

optimale Dokumentation

Porvair Sciences Ltd. hat neuer Videos mit Produktpräsentationen

auf seiner Unternehmens-

Website www.porvair-sciences.com/videos.php

veröffentlicht. Die neue Videoplattform soll

Interessenten, die mit Mikrotiterplatten oder

-technologien arbeiten, nützliche Informationen

in einem neuen Format bieten. Livestream-

Videos lassen Produkte und Dienste auf ganz

andere Art und Weise lebendig werden als

etwa mit Text- und Bildmaterial möglich. Mit

dem Live-Format der Videos hofft Porvair

nicht nur potentielle Kunden anzusprechen,

sonden zugleich die zuverlässige Funktionsweise,

Leistungsfähigkeit und hohen Qualität

der hauseigenen Produkte zu dokumentieren.

Unter den ersten auf die Website gestellten

Videos von Porvair Sciences befinden sich

Produktpräsentationen der populären Microplate

Sealer MiniSeal Plus und TriSeal, der

Microplate Evaporator MiniVap und UltraVap,

des Universal Robotic Manifold sowie der

BioVyon C8- und C18-Silica-Säulen. Das 1992 gegründete

Unternehmen Porvair Sciences Ltd.

verfügt über umfangreiche Expertise auf dem

Gebiet der Mikrotiterplattentechnologie und

-fertigung, das in den Bereichen Life Sciences,

Arzneimittelforschung, kombinatorische Chemie,

Festphasenextraktion, Proteinreinigung,

Hochdurchsatz-Screening, Proteomik und

Genomik zur Anwendung kommt.

Porvair Sciences Ltd.

Dr. Bill Bradbury

Tel.: +44-(0)208-5460869

info@primetek-solutions.com

www.porvair-sciences.com/videos.php

Neue Komplettlösung für Klinik und Forschung:

Mit labSens präsentiert Olympus

eine leistungsstarke Dokumentations-

Software, deren Benutzeroberfläche den

mikroskopischen Arbeitsabläufen folgt. Alle

wesentlichen Funktionen zur Bildaufnahme,

-analyse und -dokumentation sind dank der

nahtlosen Integration der neuen BX3-Mikroskope

von Digitalkameras und Automationskomponenten

deutlich zu erkennen sowie

leicht zu bedienen. Die Software ist damit

das optimale Bindeglied zwischen Anwender,

Applikation und Mikroskopsystem.

labSens unterstützt die neuen klinischen

Mikroskope BX3 sowie die Imaging-

Digitalkameras von Olympus und erfüllt

alle wichtigen Imaging-Anforderungen des

modernen klinischen Labors. Von der Bildaufzeichnung

über die Verarbeitung bis hin

zur Besprechung der gewonnenen Daten:

Die Software überzeugt mit einer leicht zu

handhabenden grafischen Benutzeroberfläche,

auf der die am häufigsten genutzten

Socorex

Neue Mikropipetten Acura manual XS

Socorex hat eine neue Mikroliterpipette auf

den Markt gebracht. Die Acura® manual XS-

Linie wurde gezielt für die wissenschaftliche

Forschung entwickelt und zeichnet sich durch

sanft zu betätigende Druckknöpfe sowie Re-

duktion in Länge und Gewicht aus. Die acht

neuen Modelle entsprechen damit selbst

Erwartungen anspruchsvollster Anwender.

Eine verbesserte Instrumentenführung ist

durch das optimale Größen/Längen-Verhältnis

gewährleistet, das die perfekte Handkontrolle

bei der Dosierung in schmale Mikroröhrchen

garantiert. Das innovative Dichtringkonzept

eliminiert jeglichen Reibungsaufwand und

ermöglicht somit eine sanfte Betätigung des

Kolbens, ohne Handermüdung. Die Acura®

manual XS sind, ohne neuerliche Justierung,

komplett autoklavierbar. Das sogenannte

Swift-set-System, mit integriertem Schlüssel,

ermöglicht jedoch jederzeit eine einfache Kalibrierungsprozedur

durch den Anwender. Der

Kalibrierungsschieber ist mittels eines selbstklebenden

Siegeletiketts gut geschützt. Jedes

Instrument wird mit einer Seriennummer

gekennzeichnet und mit einem individuellen

Kontrollzertifikat geliefert. Weitere Informationen

zur Produkt-Palette von Socorex gibt es

im Internet unter www.socorex.com.

Socorex Isba S.A.

Champ-Colomb 7

1024 Ecublens, Schweiz

Tel.: +41-(0)21-651-6000

Fax: +41-(0)21-651-6001

socorex@socorex.com

www.socorex.com

Funktionen definiert werden können. Die

Anwender sind so in der Lage, sich ihre individuelle

Imaging-Lösung aufzubauen, ihren

Workflow zu verbessern und sich eine ideale

interaktive Arbeitsumgebung zu schaffen,

in der sie Bilder aufnehmen, darstellen,

besprechen, vermessen und verwalten. Für

noch mehr Effizienz und Ergonomie lassen

sich auch weitere automatisierte und motorisierte

Komponenten des BX3- Systems – wie

zum Beispiel die kodierten manuellen oder

komplett motorisierten Objektivrevolver,

Kondensoren und der Tisch – vollständig

kontrollieren.

Olympus Deutschland GmbH

Andrea Rackow

Marketing Communication

Tel: +49-(0)40-23773-4612

Fax: +49-(0)40-2308 17

mikroskopie@olympus.de

www.olympus.de

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 47


Service Produktwelt

Metrohm

Ranzige Öle erkennen

Die Oxidationsstabilität bezeichnet die Widerstandsfähigkeit

von Fetten, Ölen und fetthaltigen

Lebensmitteln gegenüber Oxidationsprozessen

und ermöglicht Aussagen darüber,

wie schnell Fette oder Öle ranzig werden. Der

743 Rancimat ist das am häufigsten gebrauchte

Gerät zur Messung der Oxidationsstabilität und

ermöglicht die simultane Analyse von bis zu acht

Proben. Weitere Details zur Ranicmat-Methode

liefert ein technisches Poster von Metrohm.

Bei der Ranicmat-Methode wird ein Luftstrom

durch die fetthaltige Lebensmittelprobe geleitet,

die bei einer definierten Temperatur in

einem beheizbaren Aluminiumblock vorgehalten

wird. Die aus der Öl- oder Fettprobe

austretende Luft wird in Form von Bläschen

durch ein Gefäß mit deionisiertem Wasser

geleitet. Die Leitfähigkeit des Wassers wird

kontinuierlich gemessen und die gewonnenen

Daten werden von der Rancimat-Software

im angeschlossenen Rechner gesammelt.

Das Ende der Induktionszeit wird durch das

Auftreten von sekundären Oxidationsprodukten

angezeigt – flüchtige organische

Säuren, hauptsächlich Ameisensäure –, die

aus der Probe entweichen und im Wasser

absorbiert werden. Ab diesem Zeitpunkt

steigt die Leitfähigkeit markant an. Eine

ganze Reihe von fetthaltigen, festen Lebensmitteln

wie Mandeln, Erdnüsse, Erdnussflips,

Kartoffelchips, Butterkekse, Pommes frittes

und Fertignudeln wurden mit der Rancimat-

Methode erfolgreich getestet. Für die meisten

Lebensmittelproben empfiehlt sich die Pulverisierung.

Je homogener die Probe, desto

besser (steiler) fällt die Messkurve aus. Wenn

die Probe nicht pulverisiert werden kann,

sollte sie zerkleinert bzw. zerquetscht werden,

wobei die einzelnen Partikel eine Größe von

ungefähr 5 mm haben sollten.

Deutsche Metrohm GmbH & Co. KG

Peter Krebs

In den Birken 3

70794 Filderstadt

Tel.: +49-(0)711-77088-0

Fax: +49-(0)711-77088-55

info@metrohm.de

www.metrohm.de

Hamamatsu

Hamamatsu stellt das neue MTP-Lesegerät

FDSS/μCELL vor

Anknüpfend an die etablierte FDSS7000

HTS-Screening Plattform stellt Hamamatsu

Photonics nun das FDSS/μCell für kinetische

Fluoreszenzassays – Calcium (Fluo- 3/4) und

Membrane Potential (FMP) Farbstoffe – vor. Als

Kamera-basiertes Plattenlesesystem wurde

das FDSS/μCell dabei auf die Anforderungen

des Compound Screenings und der Assay-

Entwicklung in der pharmazeutischen Industrie,

in CROs und der Biotechnologie abgestimmt.

Durch die verwendete Hamamatsu FDSS- und

CCD-Kamera-Technologie erreicht das FDSS/

μCell höchste Sensitivität. Kürzeste Assayzeiten

werden durch simultanes Dispensieren und

gleichzeitiges Auslesen aller Wells im 96- oder

384-Plattenformat erreicht. Agonist/Antagonist-Assays

lassen sich durch die Möglichkeit

von zwei Zugaben realisieren. Hierbei wird

durch Waschen der Tips zwischen den Zugaben

eine Verschleppung erfolgreich vermieden. Die

Pipettenspitzen können zudem mehrere Male

verwendet werden. Das System ist auf eine

einfache und schnelle Handhabung optimiert.

Hamamatsu Photonics Deutschland GmbH

Eva-Maria Tomic

Arzbergerstraße 10

82211 Herrsching

Tel.: +49-(0)8152-375-139

Fax: +49-(0)8152-375-111,

emtomic@hamamatsu.de

www.hamamatsu.de

www.fdssdrug.com

Zeiss

Hochauflösende Lokalisationsmikroskopie

Das US-amerikanische Patentamt hat Dr. Eric

Betzig und Dr. Harald Hess ein weiteres Patent

für deren Erfindung zur superauflösenden Lokalisationsmikroskopie

erteilt. Carl Zeiss hatte im

Jahr 2007 die Exklusivrechte für die Vermarktung

dieser Technologie erhalten. Gemeinsam mit

den bisher erteilten Patenten werden nunmehr

umfangreiche Systeme und Verfahren der Superauflösungsmikroskopie

geschützt, die durch

Vereinzeln und Lokalisieren von Molekülen eine

Abbildung jenseits der Abbeschen Auflösungsgrenze

realisieren. Das nun erteilte Patent

erweitert den Schutzumfang auf Systeme

und Verfahren, bei denen das Vereinzeln durch

photo optisches Transformieren der Moleküle

zwischen verschiedenen Energiezuständen

erfolgt. Diese Technologie erweitert die Art

und Weise, wie „klassische“ Farbstoffe in Anwendung

der Superauflösungsmikroskopie

eingesetzt und genutzt werden können. Die

neuerliche Erteilung ist eine weitere Bestäti-

gung der erfinderischen Leistung von Betzig

und Hess und stärkt die Position der Carl Zeiss

MicroImaging GmbH auf dem Gebiet der Mikroskopie

mit Superauflösung.

Carl Zeiss MicroImaging GmbH

Dr. Jochen Tham

Tel.: +49-(0)3641-64-3949

jtham@zeiss.com

www.zeiss.de/elyra

48 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


Service Kalender

Februar 2011 – April 2011

Veranstaltungskalender

22.2.11

IBN-Forum: Stehen wir vor einer Biologisierung

der chemischen Industrie, Hamburg

Info: Gerlinde Loebkens, TuTech Innovation GmbH

(E-Mail: loebkens@tutech.de, Web: www.tutech.de)

22.-24.3.11

WorldBiofuels Market, Rotterdam (NL)

Info: Green Thinking (Services) Ltd.

(E-Mail: info@greenpowerconferences.com,

Web: www.worldbiofuelsmarkets.com)

24.-26.2.11

4 th Conference on Recombinant Protein

Production, Halle (Saale)

Info: Exzellenznetzwerk Biowissenschaften

(E-Mail: carmen.ribback@biochemtech.uni-halle.de,

Web: www.exzellenznetzwerk-biowissenschaften.

uni-halle.de/)

10.-12.3.11

5 th Glycan Forum, Berlin

Info: Dr. Volker Rosenbaum, Netzwerk Glykobiotechnologie

(E-Mail: volker.rosenbaum@charite.de,

Web: www.glyconet.de)

23.-24. März 2011, Wien

Techniken zur Proteinanalyse

Experten aus Industrie und Zulassungsbehörden

treffen sich, um Validierungsstrategien

für die biopharmazeutische Proteinanalyse

zu besprechen. Vor- und Nachteile

neuer Analysestrategien werden auf der

„Protein Analytical Technologies“ erörtert.

Info: www.gmp-compliance.org/protein

10.3.11

5. Senftenberger Innovationsforum

Multiparameteranalytik, Senftenberg

(Web: www.zmdb.de/multiparameter/)

14.-15.3.11

BIO-Europe Spring® 2011 – International

Partnering Conference, Milano (IT)

Info: Tom Voigt, EBD Group (E-Mail: tvoigt@ebdgroup.com,

Web: www.ebdgroup.com/bes)

15.-16.3.11

4 th International Congress on Bio-based

Plastics and Composites, Köln

(Web: www.biowerkstoff-kongress.de)

11.-12. April 2011, Berlin

4. Entrepreneur-Summit

Zum vierten Mal bietet die Stiftung Charité

Ärzten und Forschern die Möglichkeit,

sich mit Unternehmern auf dem „Charité

Entrepreneurship Summit“ auszutauschen.

Praxismodule wie „Business Speed Dating“

und das „Charité Partnering“ helfen, Ideen

weiterzuentwickeln und Innovationen voranzutreiben.

Info: www.charite-summit.de

15.3.11

Advanced in Cell-Based Screening

Technologies, Cambridge (UK)

Info: Jackie Howard, ELRIG/SLAS

(E-Mail: jackie.howard@elrig.org,

Web: www.elrig.org)

16.-23.3.11

BIOKATALYSE2021 Summer School 2011 –

Protein-based Biomaterials for Industrial

Biotechnology, Rolduc (NL)/Aachen

Info: Karin Meyer-Pannwitt, BIOKATALYSE2021

Clustermanagement TuTech Innovation GmbH

(E-Mail: biokatalyse2021@tutech.de,

Web: http://biokatalyse2021.de/springschool/)

16.-17.3.11

International Industrial Convention

on Biomimetics 2011, Berlin

Info: (Web: www.biomimetics-convention.com)

17.3.11

Fachforum „Auf dem Weg zur Personalisierten

Medizin – Herausforderungen und

Potentiale für die IT“, Konstanz

Info: Michael Statnik, BioLAGO e.V. - life science

network (Tel.: +49-7531-84 5371,

E-Mail: info@biolago.org, Web: www.biolago.org)

21.-25.03.11

Biotechnology: State of the Art and Prospects

of Development + Biotech World 2011,

Moskau (RU)

Info: Vladimir E. Aleshnikov,

JSC EXPO-BIOCHIM-TECHNOLOGIES

(E-Mail: aleshnikova@mosbiotechworld.ru,

Web: www.mosbiotechworld.ru/eng)

23.-24.3.11

Forum Life Science 2011, München

Info: Dr. Matthias Konrad, Bayern Innovativ

(E-Mail: lifescience2011@bayern-innovativ.de,

Web: www.bayern-innovativ.de/fls2011)

24.-27.3.11

Innate and Adaptive Immune Response

and Role of Tissues in Immune Regulation,

Davos (CH)

Info: Ute Hechenberger, Swiss Institute of Allergy

and Asthma Research (SIAF)

(E-Mail: wirminfo@wirm.ch, Web: www.wirm.ch)

27.-29.3.11

BioVision – 7 th World Life Sciences Forum,

Lyon (F)

Info: BioVision – Fondation Scientifique de Lyon,

Web: www.biovision.org)

28.-30.03.11

23 rd DIA-EuroMeeting, Genf (CH)

Info: DIA Drug Information Association

(Web: www.diaeurope.org/euromeeting2011)

19. April 2011, Heidelberg

Für Einsteiger: Contact 2011

Der Verein BioContact e. V. organisiert

zum 11. Mal die im DKFZ stattfindende Life

Sciences-Jobmesse Contact. Absolventen

aus Naturwissenschaften und Medizin

treffen auf Personaler von Biotech- und

Pharmaunternehmen. Neben einem breitgefächerten

Vortragsprogramm gibt es

einen kostenlosen Bewerbungsmappencheck

und Workshops rund um das Thema

Berufseinstieg. Info: www.biocontact.info

LABORWELT 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 | 49


Ausblick

Deutschland revitalisiert

Gesundheitsforschung

von Thomas Gabrielczyk, Redaktion LABORWELT

Nach Jahrzehnten des Mittelmaßes und des international nicht konkurrenzfähigen Nebeneinanderherforschens

von Medizinern und Biologen, Akademikern und Biotech-Unternehmen kittet die

deutsche Bundesregierung in der Gesundheitsforschung jetzt zusammen, was lange nicht zusammenpassen

wollte. Pünktlich zum Wissenschaftsjahr 2011, das sie unter das Motto „Forschung für

unsere Gesundheit“ gestellt hat, investiert der Bund in den nächsten vier Jahren 5,5 Mrd. Euro, um

gegen Großmächte der klinischen Forschung und Translation wie die USA anzutreten. Das federführend

von Bundesforschungsministerin Annette Schavan und Gesundheitsminister Philipp Rösler

gestaltete Nationale Gesundheitsforschungsprogramm ist dabei aber nicht kurzatmig, sondern auf

insgesamt acht Jahre ausgelegt. Allein 475 Mio. Euro in den ersten vier Jahren bis zum Update des

Programmes lassen sich die Minister die Zentralisierung der Forschung zu Volkskrankheiten in sechs

Deutschen Zentren bzw. Konsortien der Gesundheitsforschung kosten, in denen je gut ein halbes

Dutzend der besten Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten. Zwei der Deutschen Zentren

– für Neurodegenerative Erkrankungen und für Diabetesforschung – sind bereits 2009 gestartet.

Weitere vier – für Herz-Kreislauf-Forschung, Krebs, Infektions- und für Lungenkrankheiten – sollen

in diesem Sommer offiziell beginnen. Daneben fließt viel Geld in indikationsoffene medizinische

Translationszentren, die die Grundlage für die vielgepriesene personalisierte Medizin und deren

Umsetzung in die Medizinpraxis sowie präventive Ernährungs- und Impfkonzepte schaffen sollen.

Ziel dabei: das dauerklamme Gesundheitssystem zu entlasten. Den Output sollen Zentren der

Gesundheitsökonomie anstelle des IQWiG und des G-BA messen.

Inserentenverzeichnis

Beckman Coulter GmbH. ............. 17

Beckman Coulter Genomics Inc. ...... 23

BIO.NRW - Innovationspreis .......... 5

Candor Bioscience GmbH ............ 15

DASGIP AG ........................... 33

Deutsche Messe AG .................... 9

EBD-Group, BIOEurope Spring. ....... U3

Fördergesellschaft IZB mbH . ......... 27

Hamamatsu Photonics Dtl. GmbH.... 11

Kompetenznetzwerk Stammzell -

forschung NRW ...................... 37

MDT Ontario ......................... U2

Olympus Deutschland GmbH ........ 5

New England Biolabs GmbH. ......... U4

Perkin Elmer Inc ...................... 13

Porvair Sciences Ltd. ................. 25

S4L - Science for Life. ................. 31

Sartorius Stedim Biotech ............. 21

SOCOREX ISBA S.A. ................... 31

Stiftung Charité ..................... 29

Vorschau Heft 2/2011

Um das erklärte Ziel zu erreichen, „das Innovationspotential

forschungsintensiver Unternehmen

der medizinischen Biotechnologie zu

heben“, sind auch Infrastrukturprojekte angelaufen,

um Biomarker nicht wie bisher – nach

Gutdünken und nicht immer zugänglich – in Geweben

und Körperflüssigkeiten zu identifizieren.

Schon hat das BMBF fünf Cluster ausgewählt,

die die an der Berliner Charité sowie in Aachen,

Heidelberg, Kiel und Würzburg vorhandenen

Biomaterialbanken bündeln, standardisieren

und bei der Errichtung einer „Nationalen Biomaterialbank“

Pate stehen sollen.

Mit den Gesundheitsforschungszentren

schafft die Bundesregierung die Grundlagen

für die Rekrutierung ausreichend großer

Patientenkollektive, in denen mit Hilfe der

High-Throughput-Biologie nach ausführlicher

Phänotypisierung prospektiv nach Biomarkern,

Impressum

LABORWELT (ISSN 1611-0854)

erscheint zweimonatlich im Verlag der

BIOCOM Media GmbH

Stralsunder Straße 58–59

13355 Berlin, Germany

Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11

laborwelt@biocom.de

www.biocom.de

Redaktion

Dipl.-Biol. Thomas Gabrielczyk

Tel.: 030/264921-50

Anzeigenleitung

Oliver Schnell

Tel. 030/264921-45,

o.schnell@biocom.de

Leserservice

Angelika Werner, Tel. 030/264921-40

Graphik-Design

Michaela Reblin

www.laborwelt.de

Druck:

Druckhaus Humburg GmbH, 28325 Bremen

neuen Targets, Metabolitprofilen für neuartige

gesundheitsfördernde Nahrungsmittel etc.

gefahndet werden kann.

Kritische Masse

Jetzt wird klar, weshalb die Rote Biotechnologie

von der kurz zuvor bekanntgebenen „Bioökonomie-Strategie“

der Bundesregegierung (vgl.

LABORWELT 6/2010) ausgespart blieb.

Ob mit dem Programm, wie DKFZ-Chef

Otmar Wiestler gegenüber Nat u r e verkündet,

indes „eine neue Ära für die biomedizinische

Forschung in Deutschland“ anbricht, muss die

Auswahl der Forscher und deren Output erst

noch beweisen. Klar ist indes: Mediziner, Biologen

und Firmen haben eingesehen, dass es

besser ist „etwas zu haben, als nichts.“

Für einen regelmäßigen Bezug von LABORWELT

ist eine kostenlose Registrierung unter

www.biocom.de oder per Fax erforderlich.

Namentlich gekennzeichnete Beiträge stehen in

der inhaltlichen Verantwortung der Autoren.

Alle Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.

Ohne schriftliche Genehmigung des BIOCOM

Verlages darf kein Teil in irgendeiner Form

reproduziert oder mit elektronischen Systemen

verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

© BIOCOM Media GmbH, Berlin

BIOCOM AG

Thema

DNA-Technologien

Omics-Technologien und die Auswertung der

gewonnenen Daten sind die Förderthemen

der nächsten vier Jahre. Auf welche Tools

aktuell in den Labors gesetzt wird und wie

die Laborhersteller versuchen, die Nachfrage

zu befriedigen, steht im Zentrum der kommenden

LABORWELT-Ausgabe „DNA-Technologien“.

Von DNA-Methylierung, neuen

Sequencing-Tools bis RNAi und Werkzeugen

zur experimentellen Funktionsanalyse

bleibt kein Thema ausgespart, das für die

Arbeitsgruppen und Unternehmen im sich

wandelnden Markt eine Rolle spielt.

Marktübersicht: Lab Automation

Werbekunden bietet diese Ausgabe eine

opti male Plattform für ihre Produkt-und

Image anzeigen. Reservieren Sie Ihren Werbeplatz

in der LABORWELT-Themenausgabe

bis spätestens zum 25. März 2011. Ergänzend

zum Themenschwerpunkt „DNA-Technologien“

veröffentlichen wir eine Marktübersicht

„Lab Automation“. Informationen zu Ihrer

möglichen Teilnahme gibt Oliver Schnell

(Tel.: +49-30-264921-45, E-Mail: o.schnell@

biocom.de).

50 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011 LABORWELT


WHERE THE GLOBAL BIOTECH INDUSTRY COMES TO PARTNER

5 th ANNUAL INTERNATIONAL PARTNERING CONFERENCE

BIO-EUROPE

SPRING ®

2011

Join the

pre-conference

partnering

process!

MARCH 14–16, 2011

MILAN, ITALY

MILANO CONVENTION CENTRE (MIC)

BIO-Europe Spring ® is the springtime counterpart to EBD Group’s flagship conference,

BIO-Europe, and continues the tradition of providing life science companies with high caliber

partnering opportunities. The event enables delegates to identify, meet and network with

companies across the life science value chain from large biotech and pharma companies to

financiers and innovative start-ups. In addition to productive partnering, the conference offers

high level workshops, panels, company presentations and a lively exhibition.

For further information, please view our conference website

at www.ebdgroup.com/bes

Organizer

Supported by

© 2011 EBD Group AG


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