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laborwelt

Nr. 5 / 2009 – 10. Jahrgang

Analyse von Krebs-Pathways

Überwindung der Therapie-

Resistenz von Tumoren durch

Apoptose-Sensitivierung

Marktübersicht:

PCR

MicroRNA-Signaturen: Auf

der Spur der Haupt akteure

der Metastasierung

Identifikation neuer

Protein-Biomarker für das

Pankreaskarzinom


Normalized Cell Cell Index Cell Index Index

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Krebs: Vielfalt der

Signale...

Statistisch gesehen erkrankt jeder dritte Erwachsene im Laufe seines

Lebens an Krebs, 30% bis 40% werden nach heutiger Definition geheilt,

sie überleben nach Operation und Chemo-, Strahlen-, Hormon- oder gezielter

Therapie mehr als fünf Jahre. Allerdings sterben die meisten von

ihnen trotzdem – nur später, denn 90% der Todesfälle sind nicht auf das

Primärkarzinom oder -sarkom zurückzuführen, sondern kommen durch die

Bildung von Metastasen zustande. Kaum ein Tag vergeht, an dem nicht eine

Meldung über einen Durchbruch in der Krebstherapie verlautbart wird.

Doch das höchst heterogen zusammengesetzte Tumorgewebe entzieht

sich diversen Therapiestragegien, zum Beispiel durch Entwicklung von

Therapieresistenzen, Immuntoleranz des Tumor-induzierenden Zellklons

etc. In dieser LABORWELT-Themenausgabe „Krebs - Analyse von Signalwegen“

stellen wir neue molekularbiologische Strategien zur Erforschung,

Diagnose und Behandlung von Krebs vor, die in das Netzwerk deregulierter

Apoptose-, Zellzyklus- und Wachstumshormon-Schalter eingreifen.

Eine neue Strategie, die die Fähigkeit von Tumoren unterlaufen soll, nach

mehrfacher Behandlung, Resistenzen gegen verschiedenste Therapieformen

auszuprägen, hat die Arbeitsgruppe von Sebastian Wesselborg vom

Universitätsklinikum Tübingen entwickelt (vgl. Seite 4). Mittels Sensitivierung

des Tumors für den durch TRAIL (TNF-related apopoptosis-nducing

ligand) vermittelten programmierten Zelltod erzielten sie erste Erfolge.

microRNA-Schalter, die den todbringenden Prozess der Metastasierung

steuern, beschreibt ein US-Team um Carlo Croce. Mit Hilfe von Microarray-

Untersuchungen haben die Forscher von der Thomas Jefferson University

durch Vergleich von Primärtumoren und Metastasen eine miRNA-Signatur

aus differentiell exprimierten miRNA-Genen und Gewebemarkern

entdeckt (vgl. Seite 12). Aus Sicht des Brustkrebs- und Signaltransduktionsspezialisten

Ralf Hass von der MHH können allerdings Mono- und

auch Kombinationstherapien den unterschiedlichen Ausprägungen der

Metastasierung nur bedingt gerecht werden (vgl. Seite 15) – er nennt

Argumente für eine Individualtherapie.

Dies sind nur wenige Ausschnitte aus dem weiten Spektrum an Beiträgen

dieser Themenausgabe. Übrigens, sind sie auf der Biotechnica? Dann

freuen wir uns über Ihren Besuch an Stand E11 in Halle 9.

In diesem Heft

Marktübersicht: PCR

Thomas Gabrielczyk

Egal ob PCR-Entdecker Kary Mullis die Polymerase-Kettenreaktion nun

nie ohne psychedelische Drogen entdeckt hätte, wie Journalisten berichten

– sie ist aus keinem Labor wegzudenken.Derzeit entwickelt sie

sich vom reinen Forschungstool zumWerkzeug der molekularen Diagnostik.

Den aktuellen Stand präsentieren die Anbieter ab Seite 36.

Inhalt

Editorial | Inhalt

Blitzlicht Apoptose-Sensitivierung

4 Überwindung der Therapieresistenz durch Akt/PKB-Inhibition

Sebastian Wesselborg et al., Universitätsklinikum Tübingen

Blitzlicht Genomics

8 Erworbene Änderungen der Kopienzahl in AML-Genomen

Burkhard Ziebolz, Roche Applied Science, Penzberg

Wissenschaft RNA-Interferenz

12 MicroRNAs – Haupakteure der Metastasierung

Carlo Croce et al., Comprehensive Cancer Center, Ohio State University

Report Metastasierung

15 Brustkrebs und Metastasierung – Vorteile einer Individualtherapie

Ralf Hass, Medizinische Hochschule Hannover

Blitzlicht Multikinase-Inhibitoren

18 Experimentelle Therapie von Flt3-ITD-positiven AML-Patienten

Andreas Burchert et al., Universität Marburg

Blitzlicht DNA-Methylierungsanalyse

23 BEAMing: Sensitive Plasmadiagnostik in der Onkologie

Frank Diehl et al., Inostics GmbH, Hamburg

Blitzlicht Proteomics

26 Detektion neuer Tumor-assoziierter Biomarker des

Pankreaskarzinoms

Georg Martin Fiedler, Joachim Thiery et al., Universität Leipzig

Blitzlicht Protein-Microarrays

29 Sensitive, quantitative Analyse von Signalwegen

Ulrike Korf et al., Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg

Blitzlicht Kongress

33 Weltkongress der Stammzellforscher in Leipzig

Blitzlicht Bibliometrie

34 Leistungsmessung in der Forschung – Erfordernis oder

Vermessenheit?

Stefan Hornbostel, Markus von Ins,

Institut für Forschungsinformation und Qualitätssicherung (iFQ), Bonn

Service Marktübersicht

36 Polymerase-Kettenreaktion

46 Stellenmarkt

50 Verbände

51 Produktwelt

53 Termine

54 Ausblick/ Impressum

Titel: Analyse von Krebssignalwegen

Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme eines in Kultur

gewachsenen epithelialen Monolayers aus Brustkrebszellen

Foto: © Roche

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LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 3


Blitzlicht Apoptose-Sensitivierung

Überwindung der

Therapieresistenz durch

Akt/PKB-Inhibition

Dr. Björn Stork, Dipl.-Biochem. Alexandra Dieterle, Prof. Dr. Sebastian Wesselborg,

Universitätsklinikum Tübingen

Zahlreiche Tumore entwickeln nach mehrmaliger Behandlung Resistenzen gegen konventionelle

Chemotherapie und Bestrahlung,aber auch gegen neuartige,zielgerichtete Agenzien wie denTNFrelated

apoptosis-inducing ligand (TRAIL).Deshalb steht die Überwindung derTherapieresistenz im

Fokus bei der Enwicklung neuer Therapiekonzepte. Der PI3K/Akt-Signalweg ist in vielen Tumoren

konstitutivaktiviert undträgt zurVermittlungvonTherapieresistenzenbei.Dementsprechendzielen

verschiedene therapeutische Strategien auf die Inhibition dieses Überlebenssignalweges.Der Akt-

InhibitorTriciribin (TCN) sensitiviert Prostatakarzinomzellen für dieTRAIL-induzierte Apoptose.Die

beobachtete Sensitivierung hängt entscheidend vom Akt-Aktivierungsszustand ab.Ausschließlich

Prostatakrebszellen,die konstitutiv aktives Akt aufweisen,werden für dieTodesrezeptor-induzierte

Apoptose sensitiviert. Sowohl TRAIL- als auch TCN-Derivate werden aktuell in klinischen Studien

getestet. Ihre kombinierte Anwendung könnte einen möglichen Therapieansatz darstellen, um

Hormon-refraktäre Prostatakarzinome zu eliminieren, welche häufig gegen konventionelle Chemotherapeutika

und Bestrahlung resistent sind.

A B

Abb. 1: TCN verstärkt die TRAIL-induzierte Apoptose in PC-3-Zellen. A. PC-3-Zellen wurden mit

10 µM TCN, 40 ng/mL TRAIL oder der Kombination der beiden Substanzen für 24 h behandelt.

Die Apoptose wurde durch die Anfärbung hypodiploider Zellkerne mit Propidiumiodid

und anschließender Durchflusszytometrie bestimmt. B. PC-3-Zellen wurden

mit 0,1% DMSO (Lösungsmittelkontrolle; Bahn 1),TCN (10 µM; Bahn 2),TRAIL (40 ng/mL;

Bahnen 3-6),TRAIL und TCN (TCN wurde für eine Stunde vorinkubiert; Bahnen 7-10) oder

TRAIL,TCN und dem Caspase-Inhibitor QVD (10 µM; Bahn 11) für die angegebenen Zeiten

behandelt. Die Immunoblots wurden mit anti-PARP- oder anti-Vinculin-Antikörpern

durchgeführt.

Ein Haupthemmnis, das der effektiven Behandlung

maligner solider Tumoren entgegensteht,

ist die Entwicklung von Resistenzen

gegenüber Chemotherapeutika oder Bestrahlung.

Verschiedene Mechanismen tragen zur

Resistenzvermittlung bei – unter anderem

sind auf molekularer Ebene die Inhibition von

Zelltod-Signalwegen, die Inaktivierung von Seneszenzprogrammen,

die Induktion protektiver

Autophagie, epigenetische Veränderungen,

die Vermehrung von Tumorstammzellen und

die Aktivierung von Überlebenssignalwegen

beteiligt. Das Verständnis und die Überwindung

solcher Therapieresistenzen ist unser zentraler

Forschungsschwerpunkt im Rahmen des Sonderforschungsbereiches

773 der Universität

Tübingen.

Krebserkrankungen sind die zweithäufigste

Todesursache weltweit, und das Prostatakarzinom

eine Hauptursache der krebsbedingten

Mortalität bei Männern. Gegenwärtige Therapien

umfassen die Prostatektomie sowie die

Chemo- und Radiotherapie 1 . Patienten mit rezidiver

sowie metastasierender Krebserkrankung

werden durch den Entzug androgener Hormone

behandelt 1 . Dieses kann zu Androgen-unabhängigen

Prostatakarzinomen führen, die eine ausgeprägte

Resistenz gegenüber der Chemotherapie

aufweisen, und die Lebenserwartung auf

durchschnittlich 15 bis 20 Monate verkürzen 2 . Im

Allgemeinen wirken Radio- und Chemotherapie

DNA-schädigend und aktivieren den intrinsischen

mitochondrialen Apoptose-Signalweg.

Im vergangenen Jahrzehnt konnte gezeigt

werden, das der extrinisische Todesrezeptorweg

ebenfalls ein geeignetes Ziel für die Krebstherapie

ist. Dabei zeigte sich, dass der TNF-related

apoptosis-inducing ligand (TRAIL) in verschiedenen

Tumorzellen die Apoptose induziert, nicht

jedoch in normalen Zellen 3, 4 . Dementsprechend

werden derzeit rekombinantes TRAIL, TRAIL-

Varianten oder agonistische Antikörper in

verschiedenen klinischen Studien getestet 5 .

Viele Tumorzellen entwickeln jedoch im Verlauf

der Therapie eine TRAIL-Resistenz. Ein aktueller

Forschungsschwerpunkt besteht in der Analyse

der Mechnismen, die zur TRAIL-Resistenz in

Tumoren führen und eine Re-Sensitivierung

von Tumorzellen für eine TRAIL-Behandlung ermöglichen.

Verschiedene molekulare Faktoren,

die Tumorzellen eine TRAIL-Resistenz verleihen,

wurden bislang beschrieben, zum Beispiel.

Decoy-Rezeptoren, cFLIP, nuclear factor (NF)-κB,

oder anti-apoptotische Kinasen wie Akt (Proteinkinase

B). Insgesamt könnte die kombinierte

Verwendung von TRAIL oder TRAIL-Rezeptor-

Agonisten mit Agenzien, die Tumorzellen für

die TRAIL-induzierte Apoptose sensitivieren, die

molekulare Basis für eine erfolgreiche Behandlung

von Krebserkrankungen darstellen.

Der Akt-Inhibitor Triciribin

Neben der Inaktivierung von Apoptose-Signalwegen

kann auch die übermäßige Aktivierung

von Überlebenssignalwegen Therapieresistenzen

von Tumorzellen bewirken. In Prostatakarzinomen

konnten verschiedene Mechanismen

identifiziert werden, durch die die Aktivität von

Akt hochreguliert wird – unter anderem die

Überexpression von Akt, der Verlust des negativen

Akt-Regulators Phosphatase and tensin

homolog deleted on chromosome 10 (PTEN)

durch Deletion, Mutation oder epigenetische

Veränderungen, Überexpression von Wachstumsfaktor-Rezeptoren

oder Überexpression

der PI3-Kinase 2 . Die Hälfte aller Prostatakarzinom-Patienten

zeigt eine Inaktivierung von

PTEN; dieser Anteil ist bei Patienten mit Metastasen

oder Androgen-unabhängigen Formen

sogar noch höher 2 . Aktiviertes Akt unterstützt

das Überleben einer Zelle sowohl durch die

Inhibition pro-apoptotischer Faktoren (Bad,

Caspase-9, forkhead transcription factors, p53)

als auch durch Aktivierung anti-apoptotischer

Faktoren (Mcl-1, XIAP, NF-κB) 6 .

Der Akt-Inhibitor Triciribin (TCN) unterdrückt

die Phosphorylierung und dementsprechend

die Kinaseaktivität aller drei Akt-Isoformen 7 .

4 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


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Blitzlicht Apoptose-Sensitivierung

Abb. 2: Sensitivierung der Tumorzelle für die TRAIL-induzierte Apoptose durch Akt-Inhibition.

Die konstitutive Aktivierung von Akt in Tumorzellen führt zur Inhibition der TRAILvermittelten

Apoptose und dementsprechend zur Therapieresistenz (links). Die TCNvermittelte

Inhibition von Akt ermöglicht die Sensitivierung von Tumorzellen für die

TRAIL-induzierte Apoptose und damit die Eliminierung des Tumors.

Es konnte gezeigt werden, dass TCN anti-

Tumor-Aktivität gegenüber Zellen aufweist,

die konstitutiv aktives Akt besitzen 8 . TCN ist

spezifisch für Akt und zeigt keine inhibitorische

Wirkung auf PI3K, PDK1, PKC, SGK, PKA, Stat3,

Erk-1/2 oder JNK 7 . Darüber hinaus konnte in

Xenograft-Modellen gezeigt werden, dass TCN

das Tumorwachstum humaner Krebszellen

inhibiert, die eine anomale Expression beziehungsweise

Aktivierung von Akt aufweisen.

Im Gegensatz dazu wurde das Wachstum von

Tumorzellen, die eine normale Expression oder

Aktivität von Akt zeigen, nicht beeinflusst 8 . TCN

wird auch als Akt pathway inhibitor API-2 oder

trizyklisches Nukleosid bezeichnet und wurde

in den frühen achtziger Jahren als Inhibitor der

DNA-Synthese identifiziert. Es konnte gezeigt

werden, dass TCN präklinische Aktivität gegen

Leukämien und Karzinome besitzt, und TCN

wurde in verschiedenen klinischen Studien der

Phase I und II eingesetzt 7 . Da als zytotoxisches

Therapeutikum eingesetzt, wurden in der

Mehrzahl der Studien hohe Triciribin-Dosen

verwendet, um eine maximale klinische Wirksamkeit

zu erzielen 7 . Dementsprechend zeigte

TCN zwar antitumorale Eigenschaften in einigen

Patienten, hatte aber Nebenwirkungen

wie Hepatotoxizität, Hypertriglyceridämie,

Thrombozytopenie oder Hyperglykämie 7 . Da

TCN spezifisch Akt inhibiert, ist anzunehmen,

dass Tumore mit hoher Akt-Aktivität auch auf

geringere Dosierungen reagieren. Deshalb wird

TCN momentan wieder in zwei klinischen Stu-

www.laborwelt.de

dien der Phase I eingesetzt (www.clinicaltrials.

gov, NCT00363454 und NCT00642031). Bei einer

der beiden Studien muss vor der Behandlung

der Probanden eine erhöhte Akt-Aktivität per

Immunhistochemie nachgewiesen werden.

Triciribin sensitiviert für die

TRAIL-induzierte Apoptose

Verschiedene Arbeitsgruppen konnten zeigen,

dass eine Inaktivierung des PI3K/Akt-Signalweges

zu einer Sensitivierung von Prostatakarzinomzellen

für die TRAIL-induzierte Apoptose

führt 9-11 . Dementsprechend haben wir den

Effekt von TCN auf die TRAIL-induzierte Apoptose

in der Prostatakarzinomzelllinie PC-3

untersucht. TCN inhibiert die Akt-Phosphorylierung

und -Aktivität in PC-3-Zellen 12 . Des

Weiteren konnten wir demonstrieren, dass

TCN die Todesrezeptor-abhängige Apoptose

verstärkt. In Abbildung 1 (vgl S. 4) ist gezeigt,

dass die Inhibition des Akt-Signalweges zu

einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber

TRAIL führt. Apoptose wurde zum einen durch

die durchflusszytometrische Messung hypodiploider

apoptotischer Zellkerne (links), zum

anderen durch den Nachweis der Spaltung

des Caspase-Substrats PARP per Immunoblot

detektiert (rechts). In weitergehenden Experimenten

konnten wir bestätigen, dass diese

TCN-vermittelte Sensitivierung kritisch von

der Expression und Aktivität von Akt abhängt.

So hatte TCN keinen sensitivierenden Effekt in

PC-3-Zellen, in denen die Akt-Expression per

siRNA herunterreguliert war, oder in der Prostatakarzinomzelllinie

Du145, welche kein kon-

stitutiv aktiviertes Akt besitzt 12 . Offensichtlich

verstärkt TCN die TRAIL-induzierte Prozessierung

und die damit verbundene Aktivierung

des pro-apoptotischen Proteins Bid. Gegenwärtig

werden weitere Studien durchgeführt,

um den exakten molekularen Mechanismus

der TCN-vemittelten Sensitivierung für die

TRAIL-induzierte Apoptose zu entschlüsseln.

Neben TCN werden momentan weitere Akt-

Inhibitoren in klinischen Studien getestet,

darunter Perifosin (Keryx), GSK690693 (GSK),

VQD002 (Vioquest) oder MK2206 (Merck &

Co.) 13 . In Abbildung 2 ist die TCN-vermittelte

Sensitivierung für die TRAIL-induzierte Apoptose

schematisch zusammengefasst. Da

sowohl TCN- als auch TRAIL-Derivate klinisch

getestet werden, könnte die kombinierte Anwendung

einen vielversprechenden therapeutischen

Ansatz für die Eliminierung Hormonrefraktärer

Prostatakarzinome darstellen,

welche resistent gegen die konventionellen,

DNA-schädigenden Chemotherapeutika oder

Bestrahlung sind.

Literatur

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Ullrich, S., Lammers, R., Wesselborg, S., Stork, B., Int J Cancer

125 (2009), 932-941.

[13] Engelman, J.A., Nat Rev Cancer 9 (2009), 550-562.

Korrespondenzadresse

Prof. Dr. Sebastian Wesselborg

Innere Medizin I

Medizinische Klinik

Universitätsklinikum Tübingen

Otfried-Müller-Str. 10

72076 Tübingen

Tel.: +49-(0)7071-29-84113

Fax: +49-(0)7071-29-5865

sebastian.wesselborg@uni-tuebingen.de

6 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


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Blitzlicht Genomforschung

Erworbene Veränderungen

der Kopienzahl in AML-

Genomen

Dr. Burkhard Ziebolz, Roche Applied Science GmbH, Penzberg

Zytogenetische Analysen der Akuten Myeloischen Leukämie (AML) haben die Identifikation von

Genen beschleunigt, die mit der AML-Pathogenese verknüpft sind. Um die von der Auflösung her

limitierten zytogenetischen Studien zu komplementieren und zusätzliche bei AML veränderte

Gene aufzuspüren, wurde eine genomweite Kopienzahl-Analyse durchgeführt. Es wurde dazu

paarweise an verschiedenen Stellen entnommene normale sowieTumor-DNA eingesetzt,die von 86

erwachsenen Patienten mit de novo-AML stammten,und mit SNP-Arrays mit 1,85 Millionen Features

untersucht 1 .Die erworbenenen Änderungen der Kopienzahl (engl.Copy number alterations,CNAs),

dieaufüblichenPlattformenmit einerhohenRatefalsch-positiverErgebnissebehaftet sind,wurden

mittels einer ultradichten, Array-gestützten komparativen Genom-Hybridierungs-(CGH)Plattform

validiert (Roche/NimbleGen CGH 12x135K-Array, Roche Applied Science, Penzberg).

Es fanden sich insgesamt 201 somatische CNAs

in den 86 AML-Genomen (Median: 2,34 CNAs

pro Genom), wobei die nach Französisch-amerikanisch-britischem

(FAB) System klassifizierten

M6- und M7-Genome die meisten Veränderungen

enthielten (10-29 CNAs per Genom). 24% der

AML-Patienten mit normaler Zytogenetik – also

ohne jede Chromosomenaberration – zeigten

CNAs. Zusätzlich wiesen 40% der Patienten mit

anomalem Karyotyp CNAs auf, wie SNP-Analysen

ergaben – davon einige in wiederkehrenden

CNA-Regionen. In 27 der 50 wiederauftretenden

Regionen unter 50 Mb Größe waren die exprimierten

mRNA-Mengen signifikant verändert.

In den 86 Genomen wurden zudem acht DNA-

Abschnitte identifiziert, bei denen beide Kopien

von einem Elternteil stammten (uniparentale

Disomie, UPD); sechs dieser UPDs traten in

Proben mit normalem Karyotyp auf. Zusammengenommen

enthielten 34 der 86 untersuchten

AML-Genome (40%) Veränderungen, die mittels

zytogenetischer Analyse nicht erfasst worden

waren, davon enthielten 98% Gene. Von den

86 Genomen zeigten bei dieser Auflösung 43

Abb. 1: Roche/NimbleGens Array-CGH, der zur Validierung der ansonsten oft falsch-positiv

ermittelten kleinen CNAs in AML-Patientenmaterial eingesetzt wurde

(entsprechend 50%) keine CNAs oder UPDs. Mit

Hilfe des hier vorgestellten wertungsneutralen

hochaufgelösten Genom-Screenings konnten

zahlreiche Gene identifiziert werden, die zuvor

nicht mit AML in Zusammenhang gebracht

wurden, die aber – im Zusammenspiel mit

bereits bekannten Onkogenen und Tumorsuppressorgenen

– möglicherweise relevant für die

Krankheitsentstehung sind.

Akute myeloische Leukämie

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine

heterogene Gruppe von Krankheiten, die derzeit

anhand von Anomalien der Knochenmark-

Morphologie, des Karyotyps, erworbener Mutationen

und Veränderungen der Genexpression

klassifiziert werden 1-3 . Obgleich die Identifikation

spezifischer Genmutationen verbesserte Behandlungsergebnisse

für einige AML-Patienten 4

erbracht hat, existiert eine enorme klinische

Heterogenität, die möglicherweise die Anwesenheit

bislang unerkannter, initiierender und zusammenwirkender

Mutationen widerspiegelt.

Die Entdeckung somatischer Mutationen im

Erbgut von AML-Patienten mit normalem und

anomalen Karyotyp verspricht daher, das Verständnis

der AML zugrundeliegenden Genetik

voranzubringen und kann zu einer verbesserten

Patientenklassifikation und Therapie beitragen.

Die Entdeckung zuvor uncharakterisierter

mutierter Gene durch Kopienzahl-Analyse mittels

SNP-Arrays wurde unlängst für die Akute

Lymphoblastische Leukämie (ALL) beschrieben 5 .

Mit den eingesetzten SNP-Array-Plattformen lassen

sich in Krebszellen Genomamplifikationen,

Deletionen und der SNP-bedingte Verlust der

Heterozygotie (loss of heterozygosity, LOH) detektieren

sowie Regionen uniparentaler Disomie

(UPD), also Kopienzahl-neutrale LOH-Ereignisse.

Anfängliche Studien mit SNP-Arrays und Chipgestützter

komparativer Genom-Hybridisierung

(CGH) legten nahe, dass sowohl Änderungen

der Kopienzahl als auch der UPD verbreitet in

AML-Genomen auftreten 6-12 . Allerdings wurden

in diesen Studien niedrig-auflösende Arrays

eingesetzt, oft stammte die Referenz-DNA nicht

von normalen Zellen desselben Patienten, und

die Änderungen der Kopienzahl wurde nicht

mit einer unabhängigen Plattform validiert.

Dies limitiert die Unterscheidung zwischen

erworbenen (somatischen) CNAs und erblichen

Kopienzahl-Variationen (CNVs), die in allen

Individuen auftreten. Des weiteren werden

zusätzliche Validierungsverfahren benötigt, um

zwischen tatsächlichen Ereignissen und falschpositiven

Signalen zu unterscheiden, welche

extrem häufig bei Verwendung der verbreiteten

Plattformen auftreten. Um diese Limitationen

zu überwinden und Gene sicher zu identifizieren,

die in AML-Genomen somatisch verändert

sind, wurde die Genome-weite Human-SNP-

Array-Plattform 6.0 (Affymetrix) eingesetzt, um

paarweise entnommene Tumor-DNA- sowie

normale DNA-Proben von 86 erwachsenen de

8 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


novo-AML-Patienten zu screenen. Ein zur Validierung

eingesetzter hochdicht gespotteter,

maßgeschneiderter Roche/NimbleGen CGH

12x135K-Array (medianer Sondenabstand 245

Bp) (vgl. Abb. 1) ermöglichte es, die ansonsten

hohe Rate an Falsch-positiven signifikant zu

vermindern.

Es wurden im Mittel 2,34 CNAs pro Genom

identifiziert, von denen 76% ein bekanntes

Krebsgen betrafen. Insgesamt 50 wiederholt

auftretende CNAs unter 50Mb konnten in den

86 Genomen aufgespürt werden, und 32 davon

enthielten Gene, die zuvor nicht in Zusammenhang

mit AML gebracht wurden. UPDs waren

eher in Proben mit normalem Karyotyp anzutreffen.

Die Hälfte der im Rahmen der Studie

getesteten AML-Genome wiesen weder CNAs

noch UPDs auf – ein Hinweis darauf, dass möglicherweise

andere Methoden, wie etwa schnelle

Genomsequenzierungs-Verfahren, eingesetzt

werden müssen, um die verbleibenden genetischen

Veränderungen zu entdecken, die an der

AML-Pathogenese beteiligt sind.

Patientenkollektiv

86 erwachsene Patienten mit de novo-AML,

für die ausreichend DNA-Proben aus der Haut

(gesund) oder zwei voneinander unabhängigen

Punktionen an verschiedenen Stellen des

Knochenmarks (Tumor) vorlagen, wurden für

die Studie ausgewählt. Die „paarweisen“ Proben

gestatten es, erworbene CNAs von erblichen

CNVs zu unterscheiden. Die Fälle wurden nach

Diagnose und Knochenmark-Banking gemäß

FAB-System klassifiziert. Die Patienten hatten

unterschiedlich ausgeprägte zytogenetische

Veränderungen (FAB-Klassen M0-M7), und

zeigten im Mittel 64% unreife Myeloblasten

(Spanne: von 30% bis 100%), jene Unterklasse

von Leukozyten, deren Reifungsstörung der AML

zugrunde liegt.

Erworbene CNAs

Mittels SNP-Arrays wurden 201 erworbene

Änderungen der Kopienzahl (CNAs) in 38 der 86

AML-Genome gefunden, die jedes Chromosom

mindestens einmal, und Bereiche zwischen 35

Kb (34 Sonden) und 250 Mb (146.524 Sonden)

betrafen. Im Mittel traten 2,34 CNAs pro AML-

Genom auf (Spanne 0-30), wobei Deletionen

häufiger waren als Amplifikationen Die 201

CNAs umfassten alle FAB-Sybtypen, allerdings

zeigten M6- und M7-Subtypen signifikant mehr

CNAs pro Genom als alle anderen Klassen.

Von den 201 CNAs korrespondierten 125

(62%) mit Änderungen, die bereits zytogenetisch

detektiert worden waren, 76 (38%) wurden

ausschließlich mit SNP-Arrays detektiert.

Davon waren 32 größer als 1 Mb. 26 davon

wurden mittels des unabhängigen Custom-

NimbleGen-CGH 12x135K-Arrays (Roche NimbleGen)

validiert. Zwei der 32 CNAs mit einer

Größe von 1 Mb traten an einer bekannten

Translokationsbruchstelle auf.

198 der 201 analysierten Loci enthielten

bekannte Gene, 154 zumindest ein Gen, das

zuvor in Zusammenhang mit Krebs oder AML

bzw. Störungen der Myeloztendifferenzierung

(„Myelodysplasien“, MDS) gebracht wurden 13 .

38% der CNAs mit einer Größe an der Nachweisgrenze

zytogenetischer Untersuchungen

(5Mb) enthielten mindestens ein Krebs- oder

AML/MDS-assoziiertes Gen – deutlich mehr

als erwartet. Im Gegensatz zu akkumulierten

Krebs-, AML/MDS- und annotierten Genen

war in CNAs einer Größe von 1 bzw. 5 MB keinerlei

Anreicherung von microRNA-Genen zu

beobachten.

Insgesamt wurden mit Hilfe des GISTIC-

Algorithmus 14 in den 201 CNAs 12 chromosomale

Regionen identifiziert, die in mehreren

AML-Genomen signifikant verändert waren.

Dabei zeigten sich acht Deletionen von Genen,

die mit Krebs und/oder AML/MDS assoziert

sind (3p14.1: FHIT, 5q31.1: CTNNA1, 12p12.3: ETV6,

16q22.1: CBFB, 17p13.1: TP53, 17q11.2: NF1) sowie

vier Amplifikationen (8q23.2: MYC, 11q23.3: MLL

und 21q22.2: ETS2), die alle eine entsprechend

der Gen-Dosis veränderte Expression zeigten.

In fünf Patienten fanden sich zwei veränderte

Regionen (17q11.2 und 21q22.2), die mit einer

Verschlechterung des Gesamtüberlebens

assoziiert waren.

Zusätzlich wurden 32 wiederholt auftretende

CNA-Regionen identifiziert (19 Deletionen und

13 Amplifikationen). Von diesen enthielten

sechs Gene, die zuvor nicht in Zusammenhang

mit Krebs oder AML/MDS gebracht wurden. Bei

43 der in 15 der 32 CNA-Regionen identifizierten

Genen zeigte sich gegenüber nicht veränderten

Zellen eine signifikante Änderung der mRNA-

Expression, deren Beteiligung an der AML-

Pathogenese nun geklärt werden kann.

Eine Klassifikation in vorteilhafte, neutrale

und nachteilige zytogenetische Kategorien

nach CALGB 1 ermöglichte erwartungsgemäß

eine Prognose hinsichtlich des Gesamt- und

progressionsfreien Überlebens. In Patienten

mit normaler Cytogenetik ermöglichte die

Gesamtzahl an CNAs dagegen keine entsprechende

Aussage.

Identifikation von Translokationen

und Genmutationen

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Es wurden 23 zytogenetisch definierte balancierte

Rearrangements identifiziert, die in einem

Viertel der Metaphasechromosomen von 22

Patienten mit nicht-komplexen Karyotypen

auftraten. Mit Hilfe der SNP-Arrays wurden

die CNA-Regionen identifiziert, die an den

Bruchstellen der Rearrangements liegen. Diese

(t(15;17) (q22;q21), und eine mit inv(16) (p13q22)

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+CNA

+UPD

10% (8)

Normaler Karyotyp Anomaler Karyotyp

+CNA

+UPD

1% (1) -CNA

+UPD

5% (4)

-CNA

-UPD

27% (23)

-CNA +CNA

+UPD +UPD

1% (1) 1% (1)

deuten darauf hin, dass die Rearrangements

im Gegensatz zu zytogenetischen Befunden

nicht balanciert zu sein scheinen. Zudem wurde

ein Deletionsendpunkt identifiziert, der sich an

einer verbreiteten Translokations-Bruchstelle

im NUP98-Gen auf Chromosom 11p15 befand,

obgleich bei dem betroffenen Patienten keine

zytogenetischen Translokationen gefunden

worden waren. Kryptische Translokationen des

NUP98- und NSD1-Gens (5q35.3) wurden bereits

zuvor für AML beschrieben, diese können bei

zytogenetischen Untersuchungen übersehen

werden 16-17 . Daher screenten wir in der Probe

nach solchen Translokationen und fanden mittels

RT-PCR ein NUP98-NSD1-Fusionstranskript

der Exons 12 bzw. 6, aber nicht sein reziprokes

Gegenstück. Beim Screening zusätzlicher 179

AML-Proben fanden sich zwei weitere Proben

mit kryptischen Fusionstrans kripten.

Wiederauftretende CNA-Region in ALL-Genomen

enthalten oft mutierte Gene, die auch

in Proben ohne Veränderungen der Kopienzahl

verändert sind. Um zu überprüfen, ob dieses

Phänomen auch bei AML auftritt, wurde eine

fokale CNA auf Chromosom 12p12.3 untersucht,

die in drei AML-Patienten auftrat. Dieser Chromosomenbereich

enthält das ETV6-Gen, das

in AML-Patietenen oft mutiert und transloziert

vorliegt 19-20 . Tatsächlich enthielten drei von 180

Proben nicht-synonyme SNP-Varianten des

Gens (P4A, R105Q, and R202Q) in Abwesenheit

einer CNA. Die Analyse gesunder Haut-DNA,

für die allerdings nur Probenmaterial eines

Patienten zur Verfügung stand, bestätigte, dass

R105Q eine erworbene, zuvor nicht beschriebene

Mutation ist.

+CNA

-UPD

22% (19)

-CNA

-UPD

23% (20)

Partielle uniparentale Disomie

+CNA

-UPD

10% (9)

Abb. 2: Genetische Veränderungen in AML-Genomen. Die Grafik (aus [1]) zeigt den relativen

Anteil von AML-Proben mit anomalem (rot, n=20) und normalem (weiß, n=36) Karyotyp

mit (+) sowie ohne (–) CNAs und UPDs, Details siehe Text.

Mit Hilfe unabhängig voneinander, an unterschiedlichen

Stellen vom selben Patienten

entnommener (paarweiser) normaler und

Tumor-DNA konnten in Tumor-Proben mit

SNP-LOH (loss of heterogosity – eine Allel-

Imbalance, die auf den Verlust eines der Allele

oder die erhöhte Kopienzahl eines der Allele

zurückgeht) identifiziert werden. Ein LOH in

Abwesenheit einer CNA entspricht dabei einer

UPD. Es wurden in sieben der untersuchten

86 Proben acht UPD-Regionen identifiziert.

Diese traten gehäuft in zytogenetisch normalen

AML-Genomen auf (15% vs. 3.8%). Alle

UPD-Regionen dehnten sich bis zum Ende des

betroffenen Genoms aus und variierten in der

Größe (11-95 Mb).

Fazit

Zusammengenommen zeigen die ermittelten

Ergebnisse, dass AML-Genome – zumindest

bei der hier erzielten Auflösung von 35K – nicht

inherent instabil zu sein scheinen. Auch zeigte

sich eine bemerkenswerte Heterogenität der

in jedem AML-Genom mutierten Gene, wobei

in dieser Studie nicht die für die Pathogenese

ebenfalls potentiell relevante DNA-Methylierung

erfasst wurde. Da sich in den meisten

der untersuchten AML-Genome nur eine

geringe Zahl erworbener CNAs zeigte, steht

zu vermuten, dass mutierte Gene in diesen

Regionen eine wichtige Rolle bei der AML-

Pathogenese spielen. Die in sehr kleinen CNAs

auftretenden Gene wie etwa STAG2, PRMT2,

USP10 oder C8orf4 eignen sich hervorragend,

um diese Arbeitshypothese zu überprüfen.

Denn bisher wurde keines dieser mittels des

hier vorgestellten Genom-weiten hochaufgelösten

Genom-Screening identifizierten Gene

mit der AML-Pathogenese in Zusammenhang

gebracht. AML-Genome die in Folgestudien

mit der hier präsentierten Identifizierungs/

Validierungsstrategie untersucht werden,

dürften zur Etablierung eines umfassenden

Kataloges von Genkandidaten führen, die potentiell

zur AML-Pathogenese beitragen.

Obgleich in der vorliegenden Studie zahlreiche

in anderen Studien 6, 8, 10-12 entdeckte große

CNA-Regionen bestätigt werden konnten,

gibt es auch zahlreiche Diskrepanzen, die

sich im Wesentlichen auf drei grundlegende

Unterschiede im experimentellen Design

zurückführen lassen. Erstens, der eingesetzte

SNP-Array hat eine vier- bis zehnfach höhere

Auflösung als die in früheren Studien eingesetzten

Plattformen. Es wurden durchgehend

paarweise Tumor- und Kontrollproben desselben

Patienten eingesetzt. Drittens: Alle identifizierten

kleinen CNAs, die naturgemäß eine

außerordentlich hohe Rate an Falsch-positiven

aufweisen, wurden mit einer unabhängigen,

orthogonalen Plattform (RocheNimbleGen)

validiert. Dies erlaubte es eindeutig die erworbenen

somatischen CNA und UPD-Regionen

in AML-Genomen von erblichen CMVs zu unterscheiden,

was zuvor ohne Validierung und

Einsatz paarweiser Proben nicht möglich war.

CNAs und UPD sind danach – im Gegensatz

zu früher publizierten Ergebnissen – bei der

AML nicht so häufig wie bei ALL, ein starkes

Argument, noch höherauflösende genomische

Studien durchzuführen, um die an der

AML-Pathogenese beteiligten Genmutationen

systematisch zu katalogisieren und funktionell

zu charakterisieren. Dafür empfiehlt sich

eine Kombination existierender Plattformen

wie die traditionelle Zytogenetik mit FISH,

SNP-Arrays, Array-CGH und gezielten Next-

Generation-Sequencing-Verfahren.

Literatur

[1] Walter MJ, Payton JE, Ries RE, Shannon WD, Deshmukh H,

Zhao Y, Baty J, Heath S, Westervelt P, Watson MA, Tomasson

MH, Nagarajan R, O‘Gara BP, Bloomfield CD, Mrózek K, Selzer

RR, Richmond TA, Kitzman J, Geoghegan J, Eis PS, Maupin R,

Fulton RS, McLellan M, Wilson RK, Mardis ER, Link DC, Graubert

TA, DiPersio JF, Ley TJ. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Aug

4;106(31):12950-5

Eine umfassende Literaturliste kann beim Autor angefordert werden

Korrespondenzadresse

Dr. Burkhard Ziebolz

Roche Applied Science

82377 Penzberg

burkhard.ziebolz@roche.com

10 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


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Wissenschaft RNA-Interferenz

MicroRNAs: Hauptakteure

in der Metastasierung

Raffaele Baffa MD 1,5 , Matteo Fassan MD 2 , Anne Rosenberg MD 3 , Carlo M. Croce MD 4 , 1 Thomas Jefferson

University, Kimmel Cancer Center, Philadelphia, 2 University of Padova, 3 Thomas Jefferson

University, Kimmel Cancer Center, Philadelphia, PA, 4 Comprehensive Cancer Center, Ohio State

University, Columbus OH. 5 aktuelle Anschrift: Medimmune, Gaithersburg, MD.

Metastasierender Krebs ist das Ergebnis einer Reihe komplexer Prozesse, die zahlreiche Veränderungen

auf molekularer Ebene umfassen.Die Entdeckung nicht-codierender microRNAs (miRNAs),

die die Genexpression durch mRNA-Abbau oder Translationshemmung modulieren, hat das

Verständnis dieser Komplexität ein gutes Stück vorangebracht. Verschiedenen Studien zufolge

können miRNAs als Tumorsuppressoren und auch als Onkogene wirken,und ihr Nachweis könnte

von diagnostischer und prognostischer Relevanz sein.Die Ergebnisse aktueller in vitro- und Expressionsprofilierungsstudien

zeigen, dass spezifische miRNAs direkt an der Metastasierung beteiligt

sind und sowohl als Diagnose-Werkzeug zur Charakterisierung metastasierenderTumore als auch

als Biomarker für das Therapiemonitoring geeignet erscheinen. Daneben könnten sie künftig als

neuartige und gezielte Arzneimittel eingesetzt werden.

Trotz jahrelanger Anstrengungen, Biomarker

für Krebs beim Menschen zu identifizieren, hat

kein Biomarker solch ein Aufsehen erregt wie

die microRNAs. microRNAs (oder miRNAs) sind

eine Familie endogener, 19 bis 25 Nucleotide

kleiner, nicht-codierender RNA-Genprodukte,

die die Genexpression modulieren, indem sie

gezielt an mRNA binden 1,2 . Im Menschen ist

miRNA-Aberration ein Kennzeichen von Krankheit,

auch für Krebs. Tatsächlich werden miRNAs

gewebespezifisch exprimiert, und Änderungen

der miRNA-Expression in einem Gewebe kann

mit Krankheitszuständen korreliert werden.

Die in der Evolution konservierten miRNAs

sind an grundlegenden biologischen Vorgängen

beteiligt, unter anderem dem Zellzyklus, der

Differenzierung, Entwicklung, dem Stoffwechsel

und der Alterung 1,2 . Das menschliche Genom

enthält schätzungsweise 1.000 miRNA-Gene,

von denen angenommen wird, dass sie ein

Drittel aller Gene regulieren 1,2 . Oft befinden sich

miRNA-Gene in mit Krebs assoziierten genomischen

Regionen, wie etwa Minimal regions

of amplification (MAR), Loss of heterozygosity

(LOH), fragilen Stellen und üblichen Bruchstell-

Regionen in oder in der Nähe von Onkogenen

oder Tumorsuppressorgenen 3 .

MiRNAs werden zunächst von der RNA-Polymerase

II als lange, primäre Transkripte synthetisiert,

die nachfolgend mit Caps versehen und

polyadenlyliert werden. Diese Transkripte werden

von der Drosha RNase III-Endonuclease in

ca. 70 Nucleotide lange Haarnadel-prä-miRNAs

prozessiert und durch Ran-GTP/Exportin aus

dem Zellkern transportiert 5 . Prä-miRNAs werden

im Zytoplasma von Dicer weiterbearbeitet, bis

ein 19 bis 25 Nucleotide langer Doppelstrang entstanden

ist. Ein Strang davon wird in den RNAinduced

silencing complex (RISC) aufgenommen

und verwendet, um die Expression von Zielgenen

zu regulieren. Die Bindung von miRNAs an die

3’-untranslatierte Region (UTR) der mRNA mit

perfekter oder fast-perfekter Sequenzkomplementarität

induziert den mRNA-Abbau. Dagegen

führt eine nicht-perfekte Komplementarität

oft zur Translationshemmung. Der aus sieben

Tab. 1: Repräsentative miRNAs, die in metastatischem Krebs abberrant exprimiert werden,

und ihre bedeutendsten putativen Gene

miRNA Locus Expression in Metastasen Targetgene Referenzen

miR-10b 2q31.1 Hochreguliert HOXD10 [4, 14]

miR-21 17q23.1 Hochreguliert

PDCD4, PTEN, RECK,

TPM1, MASPIN

miR-373 19q13.41 Hochreguliert CD44 [12]

miR-520c 19q13.41 Hochreguliert CD44 [12]

miR-520c 19q13.41 Hochreguliert CD44 [12]

miR-34c 11q23.1 Herunterreguliert E2F3 [13]

miR-148a 7p15.2 Herunterreguliert TGIF2 [13]

miR-200 family 1p36.33 12p13.31 Herunterreguliert ZEB1, SIP1 [11]

miR-205 1q32.2 Herunterreguliert ZEB1, SIP1 [11]

miR-335 7q32.2 Herunterreguliert SOX4, TNC [10]

bis acht Nucleotiden bestehende Seed-Strang

von miRNAs am 5’-Ende ist entscheidend für

die wirksame Zielsteuerung, und miRNAs mit

ähnlicher Seed-Sequenz können – zumindest

theoretisch – die Expression einer ähnlichen

Untergruppe von Genen regulieren 1-3 .

In in vitro-Studien konnte gezeigt werden,

dass eine aberrante Expression von miRNAs zur

Karzinogenese beiträgt, indem die Expression

von Proto-Onkogenen angekurbelt und jene

von Tumorsuppressorgenen gehemmt wird.

Die Deregulierung solcher “Oncomirs” ist bei

verschiedensten Krebserkrankungen beobachtet

worden, und die miRNA-Expression wurde

mit molekularbiologischen Charakteristika

korreliert, was belegt, dass miRNA-Signaturen

dazu dienen können, die biologischen und klinischen

Eigenschaften von Krebs zu beschreiben 1-3 .

Zudem zeigte sich in vivo auch ein Zusammenhang

zwischen der miRNA-Expression und der

Entstehung experimenteller Tumore 1-3 . Obgleich

miRNAs aber eine klare Rolle bei der Onkogenese

spielen, ist der Beitrag, den miRNAs zur

bösartigen Entartung humaner Tumore leisten,

erst unlängst untersucht und charakterisiert

worden 4-14 .

miRNAs und Metastasierung

Metastasierender Krebs ist die Haupttodesursache

bei Patienten mit soliden Tumoren. Die

Ausprägung des metastatischen Phänotyps ist

ein multifaktorieller Prozess und das Ergebnis

der unerklärten Wechselwirkung molekularer

Faktoren wie dem epigenetischen Silencing,

von Transkriptionsfaktoren, Signalwegen und

Wachstumsfaktoren. Bislang wurde die Rolle

des metastatischen Ausstreuens falsch eingeschätzt.

Tatsächlich sind bereits kleine Tumore in

frühem Stadium in der Lage, Mikrometastasen

zu bilden, die sich über den ganzen Körper ausbreiten

können, aber selten zu soliden, klinisch

relevanten Sekundärtumoren führen.

Während der vergangenen Jahrzehnte wurden

molekulargenetische Studien durchgeführt,

um Gene und Genprodukte zu untersuchen, die

den Metastasierungsprozess antreiben. Gleichwohl

ist der prognostische und diagnostische

Wert dieser Genveränderungen angesichts der

Heterogenität des Metastasierungsprozesses

und der fokalen Natur der Veränderung von

Onkogenen und Tumorsuppressorgenen bislang

begrenzt. In jüngerer Zeit häuft sich die Zahl

der Berichte, die miRNAs eine wichtige Rolle als

Promotoren und Suppressoren der Krebsprogression

und der Metastasierung zusprechen

(vgl. Tabelle). Dies ist nicht nur beachtenswert,

weil sie ein neues Untersuchungsfeld eröffnen,

sondern auch weil mit ihnen neue Pathways

offengelegt wurden, die in die Metastasierung

involviert sind.

Der erste dazu von Ma et al. veröffentlichte

Bericht 4 beschrieb die unterstützende Rolle

von miR-10b bei der Invasion und Metastasierung

von Brustkrebs. Während miR-10b in

12 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT

[6-9, 14]


den meisten Fällen von Brustkrebs gegenüber normalem Brustgewebe

herunterreguliert war, wurde die microRNA in rund 50% aller Fälle von

metastasierendem Brustkrebs überexprimiert. In vitro hatte die ektopische

Expression von miR-10b keinen Effekt auf die Zellproliferation, vergrößerte

aber die Fähigkeit zur Migration und Invasivität. Darüber hinaus zeigten

in vivo-Studien, dass miR-10b-überexprimierende Tumore sich invasiv

verhielten und eine hochgradige Vaskularisierung zeigten. Das hochregulierte

miR-10b hemmt den Translationsprozess der mRNA, die das

Homöobox-D10-Protein (HOXD10) codiert, was zur verstärkten Expression

des wohlbekannten und gut charakterisierten pro-metastatischen

Gens RHOC führt. Weiter gestützt wurden diese Daten dadurch, dass die

HOXD10-Expression in Brusttumoren zunehmender Malignizität immer

mehr verschwindet. Allerdings konnte die Assoziation von miR-10b mit der

Brustkrebs-Metastasierung in einer großen Zahl von Fällen von Brustkrebs

im Frühstadium nicht bestätigt werden 5 .

Deregulierung der miRNA-Expression

Der intiale Befund der Deregulation der miRNA-Expression bei metastasierendem

Krebs konnte auch in weiteren Fällen demonstriert werden. Zum

Beispiel zeigte sich, dass die weitverbreitete, bei Krebs überexprimierte

miRNA miR-21 am Erwerb der invasiven und metastatischen Eigenschaften

von Darmkrebs- und Brustkrebs-Zelllinien beteiligt ist, indem diese gezielt

auf zahlreiche Tumorsuppressorgene wirkt, wie etwa PTEN, PDCD4,

RECK, TPM1 und MASPIN 6,7,14 . Zudem wurde die miR-21-Überexpression

in Zusammenhang mit fortgeschrittenen klinischen Stadien und der

Lymphknoten-Metastasierung bei Brustkrebs und dem hepatozellulären

Karzinom gebracht 8,9 . Ähnlich wie miR-10b beeinträchtigten auch miR-373

und miR-520c nicht die Zellproliferation, aber unterstützten in vitro die

Migration und Invasion von Krebs-abgeleiteten Zelllinien 12 . Diese beiden

miRNAs besitzen ähnliche Seed-Sequenzen, was nahelegt, dass sie einen

überlappenden Satz von Gen-Targets regulieren könnten. Tatsächlich

erwies sich CD44 – das einen Zelloberflächenrezeptor für Hyaluronsäure

(Hyluronan) codiert – unter neun gemeinsamen potentiellen Gentargets

als direktes Ziel beider miRNAs. In Krebsproben war miR373 hochreguliert,

wenn die Tumoren Lymphknoten-Metastasen aufwiesen, und die miR-

373-Expression zeigte eine inverse Korrelation zur CD44-Expression.

Im Gegensatz zu anderen Studien, identifizierten Tavazoie et al. 10 erstmals

miRNAs mit Metastasen-supprimierenden Eigenschaften. Beim

Vergleich metastatischer Absiedlungen mit unselektierten parentalen

Brustkrebszellen fanden sie, dass miR-335, miR-126 und miR-206 in den

metastatischen Proben durchgehend herunterreguliert. Untermauert

werden diese Daten dadurch, dass eine niedrige Expression von miR-335

und miR-126 mit einem geringen Metastasen-freien Überleben in klinischen

Proben korrelierte. In vitro-Analysen zeigten, dass miR-335 durch

Abzielen auf die Transkriptionsfaktoren SOX4 und TNC (TCN codiert

Tenascin, eine Komponente der extrazellulären Matrix) als Metastasen-

Suppressor wirkt.

Gregory und Mitarbeiter 11 fanden, dass alle fünf Mitglieder der miRNA-

200-Familie (miR-200a, miR-200b, miR-200c, miR-141 and miR-429)

sowie miR-205 auf die E-Cadherin-Repressoren ZEB1 und SIP1 zielen.

Außerdem wurde gezeigt, dass diese miRNAs in solchen Zellen merklich

herunterreguliert waren 11 , die eine epitheliale-mesenchymale Transition

(EMT) durchlaufen hatten, der offenbar eine frühe Beteiligung der

miRNA-Deregulierung beim Annehmen des metastatischen Phänotyps

zugrundeliegt. Eigentlich ist die EMT ein Prozess, bei dem epitheliale

Tumorzellen durch extrazelluläre Zytokine wie TGF-b oder intrazelluläre

Regiesignale, wie etwa onkogenes Ras, stimuliert werden, ihre epitheliale

Polarität zu verlieren und stattdessen mesenchymale Phänotypen mit

stärkeren Migrations- und Invasions-Eigenschaften anzunehmen. Aus

diesem Grund wird EMT als der initiierende und entscheidende Schritt

im Metastasierungsprozess betrachtet. Diese Befunde wurden durch vier

andere unabhängige Studien bestätigt 15 .

Interessanterweise wird die Expression von miRNA-Genen, genau

wie bei Protein-codierenden Genen, von der epigenetischen Regulation

Wissenschaft RNA-Interferenz

Porvair rose ad Laborwelt DE exb:Layout 1 11/2/09 11:07

Weißer als weiß?

Selbst die weißesten Mikroplatten wurden unter Umständen mithilfe von

Fremdstoffen hergestellt, was Auswirkungen auf die Genauigkeit von

Analyseergebnissen haben kann – bei den Mikroplatten von Porvair

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LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 13


Wissenschaft RNA-Interferenz

Abb. 1: Im Zuge der Metastasierung veränderte microRNAs, die als spezifische therapeutische

Targets dienen könnten

beeinflusst. Lujambio et al. 13 identifizierten

bei der Untersuchung der Rolle des mit der

DNA-Methylierung assoziierten Silencings von

Tumorsuppressor-miRNAs in Metastasen ein

spezifisches metastatisches miRNA-Hypermethylierungsprofil.

Schließlich fanden wir auf der Suche nach

einer spezifischen miRNA-Expressions-Signatur

für den metastatischen Phänotyp solider Tumore

mit Hilfe vergleichender Microarray-Analysen

von Primärtumoren und davon abgeleiteten

Metastasen eine umfassende miRNA-Signatur.

Diese besteht aus 15 über- und 17 unterexprimierten

miRNAs und vier verschiedenen organspezifischen

miRNA-Signaturen 14 .

Einige andere Hauptaspekte müssen noch

untersucht werden, darunter der Einfluss

der metastatischen Mikroumgebung auf die

miRNA-Expression der Tumorzelle. Gleichwohl

bestätigen die Berichte, dass spezifische mi-

RNA-Gene direkt an der Krebsmetastasierung

beteiligt sind – und unterstreichen damit die Bedeutung

dieser neuen Klasse nicht-codierender

RNAs bei der Translation von Biomarkern zur

Diagnose, Prognose und für die Einschätzung

des Therapieansprechens bei metastatischem

Krebs.

miRNAs – von der Laborbank

zum Krankenbett

Das miRNA-Profiling eröffnet die Unterscheidung

normaler und pathologischer Läsionen

und die Identifikation von Genexpressionssignaturen,

die mit bestimmten Krebsphänotypen

(wie dem metastatischen) assoziiert sind 3 . Es

wurde bereits gezeigt, dass aberrante miRNA-

Expressions-Signaturen in metastatischen

Krebs involviert sind 9,14 , und eine einfache

Profilierungsmethode könnte helfen, Krebspatienten

zu identifizieren, die wahrscheinlich

Metastasen oder Rückfälle entwickeln.

Weil von diversen Organen abgeleitete

Metastasen besondere organspezifische

miRNA-Signaturen zeigen 14 , könnte die miRNA-

Expressionsanalyse auch als neuartige, einfache

Profilierungsmethode eingesetzt werden, um

das Ausgangsorgan zu identifizieren, zum Beispiel

bei Metastasen unbekannten Ursprungs.

Auf diese Art und Weise repräsentieren genomweite

Profilierungsansätze – ergänzt durch

Funktionsstudien, die die Über- bzw. Unterexpression

von miRNAs beinhalten – den Ansatz,

der am wahrscheinlichsten zu Fortschritten im

jungen Forschungsfeld der nicht-codierenden

RNAs führen wird 1-3 . Dazu kommt, dass miRNAs

– im Gegensatz zu mRNAs – in vivo langlebig

und in vitro stabil sind, was ein entscheidender

Vorteil im klinischen Rahmen sein könnte und

die Analyse Formalin-fixierter, Paraffin-eingebetteter

(FFPE) Proben gestattet 14 . Diverse Berichte

haben bereits eine hohe Reproduzierbarkeit und

Genauigkeit des miRNA-Expressions-Profilings

in archivierten FFPE-Proben des Menschen belegt.

In diesem Zusammenhang muss allerdings

betont werden, dass auch wenn FFPE-Proben als

unverzichtbares Werkzeug für die Biomarker-

Entdeckung und – Validierung betrachtet

werden, diese andererseits nicht immer kompatibel

mit modernen Genomics-Technologien

sind wie etwa Genexpressions-Arrays, weil die

mRNA während der Fixierung und Bearbeitung

abgebaut wird. Das Öffnen der Histopathologie-

Archive gut annotierter FFPE-Proben für die

miRNA-Expressionsprofilierung verspricht eine

neue Ära der systematischen molekularen Begutachtung,

die sich durch eine fortgeschrittene

histopathologische und klinische Charakterisierung

der Proben auszeichnet.

Aus therapeutischer Sicht wird ein zunehmendes

Verständnis der molekularen Rolle von

miRNAs im Metastasierungsprozess maßgeblich

zur Identifikation alternativer, therapeutisch

interessanter molekularer Pathways beitragen.

Darüber hinaus empfehlen sich miRNAs per se

durch ihre Stabilität als neue attraktive Therapeutika.

Dazu kommt, dass miRNA-basierte

shRNAs die Genexpression starker inhibieren

als traditionelle Haarnadel-shRNAs 1-3 .

Eine Sequenz-spezifische Hemmung der

miRNAs kann mit chemisch stabilisierten

und optimierten Antisense-Oligonucleotiden

erzielt werden. Außerdem wurde die Funktion

einer neuen Klasse chemisch modifizierter, mit

Cholersterin konjugierter Antisense-RNAs, der

„Antagomirs“, als spezifische und wirksame

Silencer endogener miRNAs in Mäusen nachgewiesen

1-3 .

Obgleich spannend, muss eine miRNAbasierte

Gentherapie von metastasierendem

Krebs erst den Nachweis erbringen, dass

Targets hochwirksam gehemmt und das

Patientenüberleben bei minimaler Toxizität

signifikant verlängert werden. Darüber hinaus

erfordert die Entwicklung miRNA-basierter

Therapien einen wirksamen Transport zum

Wirkort.

Weitere Funktionsstudien sind essentiell,

um die Bedeutung der miRNA-Expression in

Metastasen weiter aufzuklären. Nichtsdestotrotz

hat die miRNA-Revolution begonnen

und wird zweifellos die künftige Behandlung

metastatischer Patienten beeinflussen.

Literatur

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[2] Esquela-Kerscher, A., Slack, F.J., Nature Rev Cancer 6 (2006),

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Korrespondenzadresse

Prof. Carlo M Croce

Ohio State University

1082 Biomedical Research Tower

460 W. 12 th Avenue, Columbus, OH 43210

Tel.: +1-(0)614-292-4930

Fax: +1-(0)614-292-3558

carlo.croce@osumc.edu.

14 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Report Metastasierung

Brustkrebs und

Metastasierung – Vorteile

einer Individualtherapie

Ralf Hass, AG Biochemie und Tumorbiologie, Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, MHH

Brustkrebs als primär maligne Entartung im Brustdrüsengewebe ist bei Frauen die nach wie vor

häufigste Tumorerkrankung und auch krankheitsbedingte Todesursache. Sehr viel seltener wird

Brustkrebs auch bei Männern diagnostiziert. Bei den histopathologisch unterschiedlichen Brustkrebsarten

(etwa ductal, lobulär, medullär, tubulär) und der Identifizierung des Rezeptorstatus

(Östrogen- und Progesteronrezeptor sowie Her2/neu) auf den Tumorzellen gibt es derzeit eine

entsprechende Auswahl an therapeutischen Ansatzformen wie Chemo-, Hormon-, Antikörperund

Strahlentherapie. Neben diesen relativ unspezifischen Mitteln stellt die Entwicklung und

der zunehmende Einsatz kleiner inhibitorischer Moleküle – etwa zum Blockieren wachstumsstimulatorischer

intrazellulärer Signalkaskaden – einen deutlich fokussierteren molekularen Therapieansatz

dar. Allerdings sind diese Signalwege nicht unbedingt spezifisch für Brustkrebszellen,

sondern eher präsent in allen hochproliferativen Geweben im Körper, wie in den verschiedenen

Epithelien. Aufgrund der Heterogenität von Brustkrebserkrankungen sind diese pauschalen

Therapieschemata daher nicht immer erfolgreich und verfehlen teilweise gänzlich die erhoffte

Wirkung. Durch eine generelle Proliferationsinhibition wird natürlich auch die Regenerationsfähigkeit

wichtiger Gewebe stark eingeschränkt, was die Gewebshomoöstase und das notwendige

metabolische Gleichgewicht stört und somit zu extrem unangenehmen Nebenwirkungen bis hin

zur ungewollten Generation von Kollateralerkrankungen führen kann.

Hier ließen sich – durch die ausgedehnte Testung

patientenspezifischer Tumorzellen aus

Tumorbiopsien ex vivo mit Hilfe standardisierter

zellbasierter Assays – gezieltere Therapieansätze

eher auf individueller Basis entwickeln

um damit ein optimiertes Therapieschema für

jeden einzelnen Brustkrebs zusammenstellen

zu können. Für einen derart individualisierten

Ansatz ist es gelungen, eine Technologie zur

Anzüchtung von Brustkrebsprimärkulturen zu

entwickeln1 , wobei Brustkrebszellen mittlerweile

länger als zwei bis drei Jahre permanent

aus einem Tumorgewebe gewonnen werden

können. Um die Reproduzierbarkeit dieser

individuellen Brustkrebsprimärkultur-Technologie

zu gewährleisten, haben eine Reihe von

molekularen Untersuchung zur Expression bestimmter

Zelloberflächenrezeptoren und etwa

zur Expression des Alterungsmarkers Senezenzassoziierte-b-Galactosidase

(SA b-gal) und

zur Telomeraseaktivität gezeigt, dass die aus

dem Tumorgewebe ständig proliferierenden

„human breast cancer-derived epithelial cells“

185x32mm_SW_dt_oR 30.01.2008 19:41 Uhr Seite 1

(HBCEC) im Lauf der Jahre ihre ursprünglichen

zellbiologischen und funktionellen Eigenschaften

nicht signifikant verändern, sofern

nicht metastasenähnliche Aktivierungen wie

die epithelial-mesenchymale Transition (EMT)

auftreten2 . Darüber hinaus zeigen die Primärkulturen

aus Brustkrebsgewebe verschiedener

Patienten erwartungsgemäß Unterschiede in

der Reaktion auf diverse chemotherapeutische

Agenzien, und zwar nicht nur zwischen den individuellen

HBCEC-Populationen von verschiedenen

Spendern, sondern auch gegenüber einer

Primärzellkultur aus nicht-tumorigenem – also

normalem Brustgewebe2 . Diese Technologie zur

Anzucht individueller Brustkrebsprimärkulturen

könnte daher einerseits dazu dienen, individuelle

patientenorientierte Therapieschemata zu

entwickeln und zu optimieren. Andererseits

könnte sie im pharmazeutischen Bereich eine

primärkulturbasierte Screening-Plattform zur

Identifizierung von brustkrebsspezifischen

Biomarkern und zum Testen neuer Therapeutikagruppen

bieten.

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WIR SIND DER SPEZIALIST FÜR BLUTFRAKTIONIERUNGEN

Da eine Individualtherapie aber noch nicht

etabliert ist, bleiben die bislang anwendbaren,

relativ unspezifischen Brustkrebstherapien

mit entsprechenden Nebenwirkungen

zunächst das Mittel der Wahl. Dabei ist der

nach wie vor empfehlenswerteste Ansatz die

frühestmögliche Diagnose von Brustkrebs mit

unmittelbarer operativer Tumorentfernung

und nachfolgender Therapie. Allerdings ist der

Erfolg eines therapeutischen Ansatzes neben

der Patientenverträglichkeit auch limitiert

durch die Art des Tumors und eine mögliche

Infiltration von Lymphknoten. Doch auch ohne

diagnostizierbare Lymphknotenmetastasen

ergeben sich Risiken eines möglichen und nach

heutigen Standards schwer oder nicht mehr

therapierbaren Tumorrezidivs.

Disseminierte Tumorzellen

Neben Mikrometastasen können teilweise parallel

zu einem Brustprimärtumor sogenannte

disseminierte Tumorzellen (DTCs) identifiziert

werden, die z.B. im Knochmark, aber auch in

anderen Geweben wie dem peripheren Blut oder

den Lymphknoten assoziiert sind. Diese DTCs

bleiben nach einer operativen Entfernung des

Primärtumors im Körper erhalten und werden

für ein Wiederauftreten, also ein Rezidiv der

Tumorerkrankung in Form von Gewebsmetastasen

verantwortlich gemacht 3 . Wieso dauert

es dann aber eine lange Zeit – teilweise Jahre

, oder bei östrogenrezeptor-positiven Brusttumoren

auch Jahrzehnte, bis sich aus solchen

DTCs möglicherweise Organmetastasen bilden?

Offensichtlich ist die Metastasierung ein aus

mehreren Entwicklungsschritten bestehender

zellbiologischer Prozess, der in unterschiedlichen

Tumoren (z. B. Kolonkarzinom im Gegensatz zum

Mammakarzinom) mit unterschiedlicher Kinetik

abläuft, wobei möglicherweise auch „schlafende“

Tumorzellen auf entsprechende Trigger hin

erst aktiviert werden. Ebenso kann eine Tumorgenese

oder die Generation metastatisch aktiver

Tumorzellen auch im Rahmen von Fehlsteuerungen

eines reversiblen Entwicklungsprozesses,

also einer Retrodifferenzierung oder Verjüngung

eines Entwicklungsstands entstehen 4 .

Das Potential für DTCs zur Metastasierung

kann initial verstärkt werden durch Signale, die

auch eine epithelial-mesenchymale Transition

(EMT) induzieren. Diese zellbiologische Veränderungen

von einem Zelltyp in einen anderen

mit völlig neuen metabolischen Eigenschaften

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Report Metastasierung

wird u.a. kontrolliert durch aberrante Aktivität

bestimmter Transkriptionsfaktoren wie TWIST1,

SNAI1 und SNAI2. Ebenso favorisieren Modulatoren

von Wachstumsfaktorrezeptor-Signalen

wie Metadherin eine EMT. Auf transkriptioneller

Ebene wird eine Suppression der beiden miR-126

und miR-335, zwei nicht kodierende RNAs, mit

EMT und der Initiation von metastatischem

Wachstum in Verbindung gebracht. Für eine

derartige zellbiologische Veränderung wie der

EMT, aber auch für eine Adaptation an metastatische

Bedingungen müssen die Tumorzellen

entsprechend flexible Differenzierungsfähigkeiten

entwickeln – also Eigenschaften, die üblicherweise

Vorläufer- oder Stammzellen besitzen.

Obwohl es Hinweise auf Zellpopulationen mit

stammzellähnlichen Eigenschaften in Brustkrebsgewebe

und -primärkulturen gibt 2 und

auch eine Retrodifferenzierung reifer Brustepithelzellen

zurück in Vorläuferstadien denkbar

ist 4 , fehlen bislang ausreichend experimentelle

Nachweise auf Einzelzellebene, um eine Beteiligung

von Tumorstammzellen an einer EMT

oder Metastasierung durch Differenzierung

zu belegen. EMT kann in Langzeitkulturen von

Brustkrebsbiopsien beobachtet werden und

zeigt eindrucksvoll, wie sich die Morphologie

und parallel dazu natürlich die Funktionalität der

Tumorzellen durch die Expression völlig neuer

Zellmarker verändert (Abb. 1).

Von Primärzellen zu Metastasen

Für eine erfolgreiche Metastasierung müssen

die DTCs nach Verlassen des Primärtumorverbandes

zunächst in der Zirkulation überleben,

um dann an einem Zielorgan anzudocken.

Bei disseminierten Brustkrebszellen ist diese

sogenannte Latenzperiode sehr lang. Das

heißt, dass die DTCs ihr Zielorgan erst finden

müssen, um sich zunächst langsam an die neue

Mikroumgebung des Zielorgans adaptieren zu

können. Nachdem die DTCs ihren Stoffwechsel

angepasst und sich dort eine neue lebensfähige

Umgebung geschaffen haben, kann die

Abb. 1: Lichtmikroskopische Vergrößerung einer epithelial-mesenchymalen Transition (EMT)

von Primärkulturen während der Langzeitkultur nach 241 Tagen aus einer Gewebsbiopsie

eines ductalen Mammakarzinoms. Auf der linken Seite des Tumorgewebes wachsen

epitheliale Tumorzellen aus, mit der Morphologie von tumorigenen HBCEC (morphologisch

lassen sich HBCEC und HMEC nicht differenzieren). Im Gegensatz dazu wachsen

nach 241 Tagen bei diesem Tumor plötzlich auf der entgegengesetzten Seite des Tumorgewebes

langgezogene stromaähnliche Zellen aus, was tumorspezifisch auftritt, da dieses

Phänomen bei Brusttumoren anderer Patienten zu anderen Zeitpunkten auftreten

kann. Charakterisierungsexperimente haben ergeben, dass die HBCEC auf der linken

Seite zu 99% Cytokeratine exprimieren sowie den Oberflächenrezeptor CD44, wogegen

diese Population CD90-negativ ist. Im Gegensatz dazu zeigen die auf der rechten Seite

aus dem Tumorgewebe jetzt auswachsenden stromaähnlichen Zellen keine Expression

von Cytokeratinen mehr, und die Expression von CD44 ist reduziert. Dafür exprimiert

diese Population signifikant den Marker CD90. Diese Ergebnisse deuten daraufhin, dass

während der Langzeitkultur des Brusttumorgewebes innerhalb einer Subkultur ein Teil

des Gewebes funktionell verändert wird, wobei die vorher auswachsenden epithelialen

Zellen jetzt mit einer mesenchymal-stromaartigen Morphologie und Funktionalität

auswachsen. In der nachfolgenden Weiterkultur dieses Tumorgewebestückes setzte sich

diese EMT fort und zeigte dann innerhalb kürzester Zeit (2 bis 3 Subkulturen) wenig bis

keine HBCEC mehr und nur noch das Auswachsen der stromaähnlichen Zellpopulation.

Proliferationsmaschinerie der organassoziierten

Tumorzellen aktiviert werden, und es kommt zur

Koloniebildung und zur Bildung von Mikrometastasen.

Aufgrund ihres invasiven Wachstums

infiltrieren diese Tumorzellkolonien dann das

Wirtsorgan und bilden entsprechende Metastasen

aus. Durch diese mehrstufigen Veränderungen

der ursprünglichen Primärtumorzellen

während der Adaptation ihres Stoffwechsels

an die Mikroumgebung des zu infiltrierenden

Organs verändern sich natürlich auch ihre zellbiologischen

Eigenschaften, wodurch sich auch

Modifikationen in der Sensitivität gegenüber

Therapieansätzen im Gegensatz zum Primärtumor

ergeben. Dies bedeutet, dass einerseits mit

einer Chemo-, Hormon- oder Antikörpertherapie

erfolgreich ein Primärtumor behandelt werden

kann, diese Strategie bei Tumormetastasen aber

vollkommen versagen kann, weil diese Zellen

im Rahmen ihrer zellbiologischen Adaptation

nicht mehr entsprechende Rezeptoren exprimieren

oder sogar entsprechende Resistenzen

entwickelt haben. Ein denkbarer Lösungsansatz

solcher schwer oder mit derzeitigen

Standardmethoden nicht mehr therapierbarer

Metastasen wäre auch hier die Entwicklung

eines individuellen Therapieschemas durch die

Charakterisierung von metastatischen Primärkulturen

und der Identifizierung potentieller

metastatischer Biomarker.

Bildung von DCTs

Für die Metastasierung von Brustkrebszellen

sind einige wichtige Faktoren und molekulare

Prozesse identifiziert worden, die die Voraussetzungen

zur möglichen Bildung von DTCs

schaffen. Hierzu gehören u.a. die verstärkte

Expression von Matrixmetalloproteinasen

(bspw. MMP-1 und MMP-2), die durch erhöhte

Enzymaktivität zu einem vermehrten Abbau

der Extrazellularmatrix beitragen, um dadurch

einzelnen Tumorzellen mehr Mobilität zu

verleihen, sich aus dem Tumorzellverband zu

lösen 5 . Weitere identifizierte Faktoren in metastatischen

Brustkrebszellen sind die verstärkte

Expression von Prostaglandin G/H-Synthase-2

(COX2) sowie Epiregulin, einer der Liganden

von epidermalen Wachstumsfaktorrezeptoren

(EGF-Rs), zur Verstärkung des Zellwachstums

metastasierender Tumorzellen 5 . Hierzu tragen

auch TGFb-induzierte angiopoetische Faktoren

bei. Gerade TGFß vermittelte Metastasierung

in Knochengewebe konnte vor kurzem über

multimodale mikro-PET (positron emission

tomography) in einer Zeitkinetik mit Hilfe von

zwei markierten Brustkrebszelllinien mit unterschiedlichen

metastatischen Kapazitäten

dargestellt werden 7 . Ein weiterer Faktor, der in

metastasierenden und auch rezidivierenden

Brustkrebszellen identifiziert wurde, ist das

Enzym Lysyloxidase (LOX), was auch durch

eine hypoxische Umgebung aktiviert wird.

Bemerkenswert an diesen Faktoren ist, dass

die meisten von ihnen auch eine wichtige Rolle

16 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


in normalen Brustepithelien spielen, wobei

insbesondere MMPs, EGF-Liganden und LOX

wichtige regulatorische Funktionen während

des Alterungsprozesses von normalen Brustepithelzellen

übernehmen. So konnte in einem

etablierten Alterungsmodell mit normalen

Brustepithelzellen (HMEC) aufeinanderfolgender

Kulturpassagen in vitro ein neuer Mechanismus

identifiziert werden, wobei MMPs (speziell

MMP-7) während des Alterungsprozesses von

normalen HMEC herunterreguliert werden

und so einen funktionellen Zusammenhang

zwischen diesen Faktoren herstellt. Dabei lässt

sich in jungen, proliferativ aktiven HMEC extrazellulär

eine Co-Lokalisation von MMP-7 mit

der Heparin-bindenden Form von EGF (HB-EGF)

nachweisen, die über einen trimeren Komplex

mit multistrukturellen transmembranen Heparansulfat-Proteoglycanrezeptoren

von CD44 die

MMP-7- katalysierte Spaltung von proHB-EGF in

sHB-EGF (soluble HB-EGF) vermittelt und gleichzeitig

eine sterische Assoziation zu den EGF-

Rezeptoren ErbB1 und ErbB4 herstellt, für eine

nachfolgende Aktivierung durch die Bindung

von sHB-EGF an diese Rezeptoren 6 . Die daraufhin

rezeptorvermittelte intrazelluläre Signalkaskade

über eine Reihe von Proteinkinasen und den

Transkriptionsfaktor Fra-1 vermittelt im Zellkern

ein Proliferationssignal und wirkt gleichzeitig

als Repressor für Tropoelastin, ein Substrat von

LOX und LOX-ähnlichen Enzymen (LOXL1 bis

LOXL5) zur extrazellulären Synthese von Elastinassoziierten

Strukturen der Extrazellularmatrix.

Interessanterweise werden diese Signalwege

während der HMEC- Alterung umgekehrt. In

seneszenten und nicht mehr proliferativ aktiven

HMEC ist die Expression von MMP-7 herunterreguliert,

und es findet keine Assoziation zwischen

dem verbleibenden MMP-7 und HB-EGF

mehr statt, so dass ein sHB-EGF-vermitteltes

Proliferationssignal unterbleibt und durch die

fehlende Aktivierung von Fra-1 keine Repression

des Tropoelastingens mehr erfolgt. Als Konsequenz

daraus produzieren die seneszenten

HMEC verstärkt Tropoelastin und durch eine

gleichzeitig signifikant erhöhte LOX-Aktivität

werden verstärkt Elastinfasern gebildet, was

die Komposition und die biophysikalischen Eigenschaften

der Extrazellularmatrix und damit

der Mikroumgebung der Brustepithelzellen signifikant

veränder 6 . Durch die große Bedeutung

der Mikroumgebung von Brustkrebszellen für

ein Metastasierungsverhalten wie etwa das

Elastinnetzwerk der Lunge, könnten Deregulationen

in der Signalkaskade und der Funktion von

alterungsassoziierten Faktoren auch kausale Bedeutung

für neoplastische Entartungen haben,

zumal eine Großzahl von Mammakarzinomen

alterungsassoziiert, also bei Frauen mittleren

Alters bzw. postmenopausal entstehen.

Neuere Erkenntnisse aus der Arbeitsgruppe

von Joan Massagué vom Memorial Sloan-

www.laborwelt.de

Kettering-Krebszentrum in New York zeigen

zudem, dass die Faktoren COX2 und HB-EGF

unter anderem an einer Metastasierung von

Brustkrebszellen nicht nur in die Lunge, sondern

auch in das Gehirn beteiligt sind. Ein weiterer

Faktor, a-2,6-Sialyltransferase wirkt hier offenbar

organspezifisch und verändert die Oberflächeneigenschaften

der Brustkrebszellen durch

den Umbau diverser Glykoproteine, was die

Anheftung der Tumorzellen an den Gefäßwänden

im Gehirn stabilisiert, um so die Blut-Hirn-

Schranke aus Endothelzellen und Astrozyten zu

durchdringen 8 .

Metastasen-spezifische Therapien

Angesichts der zunehmenden Diversifizierung

von Brustkrebstumorzellen im Rahmen der

Metastasierung – also während der Adaptation

an eine organspezifische Umgebung – können

standardisierte Mono- als auch Kombinationstherapien

nur einen begrenzten Wirkungsgrad

erzielen. Unter gesundheitsökonomischen

Aspekten wären metastasenspezifische Therapeutika

oder eine Individualtherapie mit

einem spezifischen Wirkungsspektrum initial

natürlich deutlich kostenintensiver, allerdings

würden sich bei größeren Therapieerfolgen

langfristig die Folgekosten wiederum minimieren.

Literatur

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und individuelle Tumor-Therapie, Labrorwelt 7(1), 40 (2006)

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Korrespondenzadresse

Prof. Dr. Ralf Hass

Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe

AG Biochemie und Tumorbiologie

Medizinische Hochschule Hannover

D-30625 Hannover

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

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

www.mh-hannover.de/4122.html

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Report Metastasierung

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LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 17


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Philipps Universität Marburg, Universitätklinikum Gießen und Marburg GmbH

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine lebensbedrohliche Erkrankung und hat vor

allem im höheren Alter eine schlechte Prognose 1 . Einer der wichtigsten prognosebestimmenden

Faktoren bei der AML ist die Zytogenetik. Je nach Aberration wird zwischen Hoch-,

Intermediär- und Niedrigrisikogruppen unterschieden. Patienten mit normalem Karyotyp

haben ein intermediäres Risiko. Allerdings weist etwa ein Drittel dieser Patienten eine

bestimmte Mutation im Flt3-Gen auf (Flt3-ITD), die mit einer zur zytogenetisch definierten

Hochrisikogruppe vergleichbar schlechten Prognose assoziiert ist 2-4 . So erleiden ca. 35% der

Flt3-ITD-Patienten innerhalb der ersten beiden Jahre nach konventioneller AML-Chemotherapie

ein Rezidiv 5,6 . Eine Stammzelltransplantation kann das Rezidivrisiko im Vergleich zu

einer konventionellen Chemotherapie nur zu einem gewissen Grad verringern 6 .

Das Flt3-Gen kodiert für eine Rezeptortyrosinkinase,

die normalerweise in hämatopoetischen

Vorläuferzellen exprimiert wird.

Der enzymatisch inaktive Flt3-Rezeptor wird

nach Binden des Flt3-Liganden aktiviert und

reguliert dann biologische Prozesse wie

Überleben, Differenzierung und Wachstum

(Abb. 1A). Die Flt-3-Ligandenbindung führt

zu einer Rezeptordi- bzw. -oligomerisation

und einer Flt3-Konformationsänderung, die

eine Transphosphorylierung von Tyrosinresten

sowie Substratphosphorylierungen

zur Folge hat (Abb. 1A). Auf diese Weise

werden verschiedene, Flt3 nachgeschaltete

Signalwege, wie der Ras-, Stat-5 und

PI3K-Akt-Signalweg, ligandenabhängig

aktiviert (Abb. 1A). Nach Internalisation des

Liganden-Rezeptorkomplexes limitiert sich

Abb. 1: Schematische Darstellung der Aktivierung der Flt-3-Rezeptortyrosinkinase und der

davon abhängigen Signaltransduktionswege. A. Flt-3-Liganden-abhängige Aktivierung.

B. Konstitutive, ligandenunabhängige Flt3-Aktivierung. Sorafenib inhibiert Flt3-

ITD durch Bindung in der Kinasedomäne und Verhinderung von Auto- und Substratphosphorylierung.

18 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


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die Flt3-Liganden-induzierte Signaltransduktion

von selbst. Dies ist bei der Flt-3-

ITD (interne Tandemduplikation)-Variante

nicht der Fall (Abb. 1B). Die ITD-Mutation

befindet sich im juxtamembranären Teil des

Flt-3-Rezeptors (Abb. 1B). Sie führt zu einer

ligandenunabhängigen Oligomerisation und

damit zur konstitutiven Phosphorylierung

und Aktivierung aller von Flt-3 abhängenden

anti-apoptotischen und pro-proliferativen

Signalwege (Abb. 1B).

Grundlage für eine Flt-3-Inhibition

mit Sorafenib bei AML-Patienten

Sorafenib (BAY-43-9006, Nexavar®) ist ein

Multikinaseinhibitor, der zunächst als Inhibitor

der Raf-Kinase für die Behandlung

unterschiedlicher Tumorenentitäten entwickelt

wurde. In zellbasierten Assays zeigte

sich, dass Sorafenib neben Raf auch andere

Rezeptortyrosinkinasen wie VEGFR-2, VEG-

FR-3 und PDGFR-alpha sowie die Flt3-Kinase

hemmt. Interessanterweise inhibiert Sorafenib

auch die mutierte Flt3-Kinase (Flt3-ITD)

im niedrigen nanomolaren Bereich und damit

sogar deutlich effektiver als den Wildtyp-

Flt-3 Rezeptor 7 . Dies führt zu einer Hemmung

der enzymatischen Aktivität von Flt3-ITD und

der Flt3-ITD-abhängigen Signaltransduktion

(Abb. 1B). Sorafenib ist in den Indikationen

fortgeschrittenes Leberzellkarzinom 8 sowie

metastasiertes Nierenzellkarzinom in den

USA und in Europa zugelassen.

Der bei AML-Patienten häufig überexprimierte

oder mutierte Flt3-Rezeptor stellt

ein interessantes Molekül für eine gezielte

therapeutische Intervention dar. Die AML ist

allerdings eine genetisch heterogene Erkrankung,

was erklärt, warum die Resultate des

Einsatzes unterschiedlicher Flt3-Inhibitoren

in Phase I- und II-Monotherapiestudien an

unselektierten AML-Patienten ernüchternd

ausfielen 9 . Es gibt allerdings fundierte Rationalen,

die für den Einsatz von Flt3-Inhibitoren

wie Sorafenib speziell bei Flt3-ITD-positiven

AML-Patienten sprechen:

I Flt3-ITD ist ein AML-spezifisches therapeutisches

Target, welches eine prognostisch

sehr ungünstige Subgruppe von AML-

Patienten definiert.

I Die therapeutischen Optionen und Prognose

bei Rezidiv einer Flt3-ITD-positiven

AML sind schlecht.

I Das (Expressions-)Niveau von Flt3-ITD

korreliert invers mit dem Überleben 10 .

I Flt3-ITD-induzierte Transformation (u.a via

Aktiverung von Akt) führt zu onkogener

Abhängigkeit 11 . Im Leukämie-Xenograftmodell

und in einer Phase I-Studie konnte

gezeigt werden, dass eine Blockade von

Flt3-ITD in Flt3-ITD-abhängigen, hämatopoetischen

Vorläuferzellen zur potenten

Apoptoseinduktion in vitro und in vivo

führt7 .

I Flt3-ITD ist offensichtlich für den Erhalt

des malignen Phänotyps des AML-Klons

notwendig, da 90% bis 100% der Flt3-

ITD-positiven AML-Patienten auch im

Rezidiv Flt3-ITD-positiv bleiben oder Flt3-

ITD überexprimieren. Dies unterstreicht,

dass die Flt3-ITD-Mutation eine die AML

„treibende“ Aberration ist, die auch im

fortgeschrittenen Verlauf der Erkrankung

ein relevantes therapeutisches Zielmolekül

sein sollte.

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Therapieeffizienz von Sorafenib

bei Flt3-ITD positiver AML

Zhang et al. konnten in einer Phase I-Studie

mit 16 AML-Patienten eine klinisch relevante

Aktivität von Sorafenib in sechs von sieben

Flt3-ITD-positiven AML-Patienten zeigen,

nicht aber in Flt3-ITD-negativen AML7 . Die

berichtete Therapiedauer war aber mit 21

bis 70 Tagen kurz. Safaian et al. publizierten

einen Fall mit extramedullärem Rezidiv

einer Flt3-ITD- positiven AML. Hier führte

Sorafenib zu einer kompletten molekularen

Remission12 .

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Ansprechen auf Sorafenib bei Flt3-ITDpositiven

AML der Marburger Kohorte

In der Marburger Kohorte von Patienten mit

rezidivierter oder therapierrefraktärer Flt3-

ITD-positiver AML konnte die therapeutische

Effizienz von Sorafenib bei sechs Patienten

auch nach langfristiger Einnahme (Median:

81 Tage, Spanne: 13-221 Tage) belegt werden 13 .

Es wurden insgesamt zwei Patienten vor, drei

Patienten nach und ein Patient sowohl vor

als auch nach allogener Stammzelltransplantation

(SCT) mit Sorafenib-Monotherapie

in einer Dosierung von 200mg bis 800mg

täglich therapiert.

Sorafenib vor allogener SCT

Von den drei Patienten, die vor SCT behandelt

worden waren, konnten im weiteren Verlauf

zwei erfolgreich allogen transplantiert

werden. Diese hatten zuvor unter Sorafenib-

Monotherapie jeweils klinisch bedeutsame

Remissionen erreicht, ohne dass eine Chemotherapie

durchgeführt werden konnte.

Wie exemplarisch in Abbildung 2 an Patient

Nr. 5 zu ersehen, erfolgte das Sorafenib-

Ansprechen rasch. Die unerwartet zügige

periphere Blastendepletion – in diesem Fall

auch verbunden mit einer partiellen peripheren

Blutbildregeneration – war durchweg

bei allen Patienten bereits innerhalb der

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LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 21

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Blitzlicht Klinische Entwicklung

Abb. 2: Skizzierung der konventionellen Vortherapie und klinisches Ansprechen einer Flt3-

ITD-positiven, Chemotherapie-refraktären Patientin auf die Sorafenib-Monotherapie.

Unten: Sorafenib führt innerhalb kurzer Zeit zu einer deutlichen Erholung des peripheren

Blutbildes. (Bestrahlung (roter Blitz), komplette molekulare Remission (grüne

Kreise), C-(Cytarabin), ICE (2. Induktion nach ICE-Schema); + (allogene Stammzelltransplantation),

roter Kreis: hämatologisches Rezidiv, FLAMSA - Rezidivtherapieprotokoll

ersten sieben Therapietage zu beobachten.

Dies bestätigte in vivo die bereits in vitro

zu beobachtende Sensitivität von Flt3-ITD

gegenüber Sorafenib 7 . Intrazelluläre Messungen

der Aktivierung des Flt3-ITD Substrates

Stat-5 bei Patient Nr. 5 zeigen zudem, dass

Sorafenib die Flt3-ITD-Signaltransduktion

schon innerhalb von Stunden nach Erstgabe

und auch anhaltend danach hinreichend

blockiert (Abb. 2).

Sorafenib nach allogener SCT

Vier der sechs Marburger Patienten erlitten

ein hämatologisches Rezidiv nach allogener

SCT. Für diese Patientengruppe gibt es nur

sehr limitierte therapeutische Optionen,

zumal wenn vor Rezidiv bereits eine chronische

„graft versus host“ (GvH)-Erkrankung

vorlag.

Zwei der vier Marburger Patienten erreichten

in dieser Situation unter Sorafenib eine

anhaltende komplette molekulare Remission.

Die beiden anderen Patienten überlebten

jeweils 211 und 221 Tage, wobei nur bei einem

dieser Patienten eine Sorafenib-Resistenz

nachgewiesen wurde. Hervorzuheben ist,

dass es bei drei der vier Patienten unter Sorafenib

zu einem ansteigenden Spenderchimärsimus

kam, was mit dem Wiederaufflammen

einer milden GvH-Erkrankung verbunden war.

Dieser klinische Verlauf deutet darauf hin,

dass Sorafenib keine ausgeprägten immunsuppressiven

Eigenschaften hat und somit im

therapeutischen Kontext einer SCT synergis-

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tische Wirkungen durch die Kooperation mit

einer „graft versus leukemia“ (GvL)-Reaktion

zu erwarten sein können. Vergleichbare Erfahrungen

existieren bereits für Imatinib bei

BCR/ABL-positiven Leukämien.

Fazit

Der Stellenwert einer Sorafenib-Monotherapie

in der Behandlung der Flt3-ITD-

positiven AML ist derzeit noch nicht klar

definiert. Basierend auf den vorliegenden

Daten könnte Sorafenib allerdings bereits

heute für bestimmte Patienten mit Flt3-ITDpositiver

AML vor oder nach allogener SCT

eine klinisch interessante therapeutische

Alternative darstellen. Hierzu gehören Patienten,

bei denen intensive Therapieverfahren

nicht durchführbar sind oder Chemotherapierefraktäre

Patienten, bei denen der Zeitraum

bis zur Durchführung einer allogenen SCT

überbrückt werden muss. Sorafenib könnte

aber auch schon früher, zur Verhinderung

eines Rezidivs eingesetzt werden.

Die Begündung für dieses Vorgehen wäre

ein angenommener optimaler Synergismus

zwischen Sorafenib und GvL-Effekt, da sich

letzterer auf der Basis minimaler Resterkrankung

besser etablieren kann. Eine randomisierte

klinische Studie zur Überprüfung

dieses Konzepts befindet sich derzeit in

Vorbereitung.

In Deutschland wird aktuell die Kombination

von Chemotherapie mit Sorafenib oder

anderen Flt3-Inhibitoren wie Midostaurin

(PKC412) in Phase II- und III-Studien unter Leitung

von Prof. Dr. Hubert Serve (Uniklinikum

Frankfurt) und Prof. Dr. Gerhard Ehninger

(Uniklinikum Dresden) bei Patienten mit und

ohne Flt3-ITD-Mutation getestet. Diese Studien

werden dazu beitragen, den Stellenwert

einer Flt3-Inhibition zusätzlich zur Standardchemotherapie

in der Erstlinienbehandlung

von AML-Patienten besser zu definieren.

Literatur

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to establish the efficacy of new agents in the treatment of

acute leukemia. Blood 109:1810-6, 2007

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myeloid leukemia (AML) adds important prognostic information

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leukemia: association with FAB subtypes and identification

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direct target of sorafenib in acute myelogenous leukemia.

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111:2776-84, 2008

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for increased survival, proliferation, and myeloid transformation.

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disease in a patient with FLT3-ITD(+) acute myeloid

leukemia. Leuk Res 33:348-50, 2009

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of sorafenib in Flt3-ITD positive acute myeloid leukemia:

sustained regression prior and post allogenic stem cell

transplantation. Blood, 2009

Danksagung

Dr. Burchert und Dr. Neubauer werden durch die DFG, die Deutsche

José Carreras Leukämiestiftung und einen Grant der UKGM

GmbH unterstützt.

Korrespondenzadresse

PD Dr. med. Andreas Burchert

Philipps-Universität Marburg

Klinik für Hämatologie, Onkologie und

Immunologie

35043 Marburg

Tel.: +49-(0)6421-586 5611

Fax: +49-(0)6421-586 5613

burchert@staff.uni-marburg.de

22 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Blitzlicht DNA-Methylierung

BEAMing: Sensitive

Plasmadiagnostik in

der Onkologie

Wiebke Peters, Dr. Philipp Angenendt und Dr. Frank Diehl, Inostics GmbH, Hamburg

Pro Jahr erkranken rund 3,2 Millionen Menschen in Europa an Krebs – am häufigsten sind die

Lunge und der Dickdarm betroffen 1 . Krebs ist trotz heutiger Behandlungsmöglichkeiten eine

Krankheit mit oft tödlichem Ausgang. Die Situation ließe sich dramatisch verbessern, wenn

die Krankheit im Frühstadium entdeckt würde und die Behandlung besser auf den jeweiligen

Patienten abgestimmt werden könnte. Neben neuartigen bildgebenden Verfahren werden

daher zunehmend in vitro-Diagnostikansätze verfolgt, die auf der Analyse tumorspezifischer

genetischer und epigenetischer Marker im Blutplasma basieren. Im Unterschied zu etablierten

Diagnostikverfahren wird von den zielgerichteten molekularen Markern eine bessere

klinische Sensitivität und Spezifität sowie eine molekulare Charakterisierung des Tumors

für verbesserte Therapieentscheidungen erwartet. BEAMing ist eine neue Technologie, mit

der kleinste Mengen an tumorspezifischer DNA in Blutplasma quantitativ gemessen werden

können 2 . Dies ermöglicht es, Tumore in einem frühen Stadium nicht-invasiv zu detektieren

und unmittelbar den Behandlungserfolg einer Therapie abzuschätzen.

Die Erforschung der molekularen Grundlagen

der Tumorentstehung hat dazu geführt, dass

heute neue diagnostische Markerstrategien

entwickelt werden können. Diese bieten die

Möglichkeit, Tumorerkrankungen bereits in

einer frühen – und damit für die Heilung besten

Phase – zu entdecken. Weiterhin konnte

gezeigt werden, dass ein Zusammenhang

zwischen molekularen Eigenschaften der Tumoren

und dem Behandlungserfolg besteht,

was zunehmend eine Personalisierung der

Arzneimitteltherapie ermöglicht. Einer der

spezifischsten Tumormarker ist die Veränderung

der DNA-Sequenz, wie zum Beispiel

somatische Punktmutationen in Genen, die

direkt für die Entstehung von Krebs verantwortlich

sind. Weiterhin rückt die Entwicklung

von diagnostischen Tests auf Grundlage

von Blutplasma in den Fokus, da Blut einfach

und wiederholt gewonnen werden kann. Die

Detektion mutierter DNA-Moleküle im Blut

erscheint daher als außerordentlich attraktiver

diagnostischer Ansatz in der Onkologie.

Bisher gestaltete sich die praktische Anwendung

dieser Strategie allerdings schwierig, da

hierfür analytische Verfahren mit hoher Sensitivität

und Selektivität benötigt werden.

BEAMing-Technologie

Die BEAMing-Technologie ist eine hochsensitive

quantitative Technologie, die kleinste

Mengen mutierter oder methylierter DNA

www.laborwelt.de

nachweisen kann, die zuvor vom Tumor in

das Blut abgegeben wurden und dort zirkulieren

3,5 . Die Abkürzung BEAMing steht dabei für

die Komponenten des Assays: Beads, Emulsion,

Amplification und Magnetics. Es handelt

sich bei dem Verfahren um eine gezielte Amplifikation

von DNA-Einzelmolekülen auf der

Oberfläche von magnetischen Mikropartikeln

(Beads) in einer Wasser-in-Öl-Emulsion 3 . Das

Resultat einer BEAMing-Reaktion ist somit

die Umwandlung einzelner DNA-Moleküle in

fluoreszierende Mikropartikel, welche mit Hilfe

der Durchflusszytometrie detektiert und

quantifiziert werden können. Der entscheidende

Amplifikationsschritt findet in den

Wassertröpfchen einer Emulsion statt und

kann somit millionenfach mit geringstem

Reagenzienverbrauch durchgeführt werden.

Dieser Ansatz ermöglicht heute eine Miniaturisierung,

bei der statt einer Reaktion pro

Gefäß mehr als 10 8 PCR-Reaktionen gleichzeitig

möglich sind. BEAMing ermöglicht eine

unabhängige Analyse der DNA-Sequenz, bei

der die techniche Sensitivität lediglich von

der Anzahl der eingesetzten DNA-Moleküle

abhängt. In der Anwendung hat sich eine

Sensitivität von 0.01%, das heißt dem Nachweis

von einem mutierten oder methylierten

DNA-Molekül in der Gegenwart von 10.000

Wildtyp-DNA-Fragmenten, als praktisch

erwiesen.

Die Detektion von Mutationen im Blutplasma

auf Basis der BEAMing-Technologie lässt

sich in mehrere Arbeitsschritte unterteilen

(Abb. 1 A):

Probenvorbereitung & Präamplifikation: Jede

Analyse beginnt mit der DNA-Isolierung aus

Blutplasma oder anderen klinischen Proben.

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Blitzlicht DNA-Methylierung

Hierbei kann die Menge des Startmaterials

stark schwanken. Studien haben gezeigt,

dass sich in einem Milliliter Plasma zwischen

4 ng und 750 ng frei zirkulierender humaner

genomischer DNA befinden kann 2 . Nach der

DNA-Isolierung wird die zu untersuchende

DNA-Region mit Hilfe einer konventionellen

PCR amplifiziert. Dieser Schritt ermöglicht

die Anreicherung der DNA-Moleküle und

zugleich die Einführung von universellen Tag-

Sequenzen, welche die weiteren Arbeitsschritte

vereinfachen.

Emulsions-PCR: Die DNA der Präamplifikation

wird verdünnt und dient als Ausgangsmaterial

für die Emulsions-PCR. Der PCR-Ansatz enthält

die Komponenten einer konventionellen PCR

(z.B. Nukleotide, Polymerase), ein spezielles

Öl-Emulgator-Gemisch sowie magnetische

A B

Mikropartikel, an die ebenfalls universelle

Tag-Sequenzen gekoppelt sind. Die wässrige

Phase wird mit dem Öl emulgiert, so dass Millionen

einzelner Wassertröpfchen mit einem

Durchmesser von 3µm bis 10 µm einen Reaktionsraum

für separate PCR-Reaktionen bilden

(Abb. 1 B). In den Wassertröpfchen befindet

sich statistisch nur ein einzelnes DNA-Molekül

und ein magnetisches Partikel. Während der

Reaktion werden die einzelnen DNA-Moleküle

in den Tropfen auf der Partikeloberfläche mit

Hilfe der gekoppelten Tag-Sequenzen vervielfältigt

(Abb. 1 C).

Hybridisierung: Nach der PCR wird die Wasser-

und Ölphase wieder getrennt, so dass

sich die Mikropartikel in der wässrigen Phase

befinden. Mit Hilfe einer sequenzspezifischen

Hybridisierung mit fluoreszenzmarkierten

Abb. 1: A: Schematische Darstellung der BEAMing-Technologie. B: Lichtmikroskopische Aufnahme

von Wasser-in-Öl-Emulsionen mit magnetischen Mikropartikeln (Durchmesser

1 µm) C: Schematische Darstellung der DNA-Amplifikation auf der Oberfläche eines

magnetischen Mircopartikels D: Durchflusszytometer-Diagramm einer Patientenprobe

mit Mutationen (rote Partikel)

C

D

DNA-Sonden wird die auf dem Mikropartikel

gebundene DNA markiert. Das Ergebnis der

Hybridisierung sind Partikel, die – je nach

Mutationsstatus – mit einem der beiden Farbstoffe

markiert sind. Die Analyse der Mikropartikel

erfolgt mit einem Durchflusszytometer,

das mehrere tausend Partikel pro Sekunde

quantifizieren kann (Abb. 1 D). Die Anzahl der

gemessenen Partikel entspricht somit der

Häufigkeit der Wildtyp- und Tumor-DNA in

der Plasmaprobe.

Da Tumore je nach Stadium und Ursprungsorgan

ein spezielles Mutationsspektrum

aufweisen, ist die Entwicklung verschiedener

Plasmatests erforderlich. Für häufig mutierte

Gene, wie PIK3CA, BRAF, KRAS, TP53 und APC

stehen bereits BEAMing-Assays zur Verfügung.

Die offene Architektur der BEAMing-Technologie

ermöglicht eine schnelle Etablierung weiterer

Mutations- und Methylierungstests.

Anwendung der BEAMing-Technologie

in der Onkologie

Die sensitive Detektion somatischer Mutationen

in Blutplasma und anderem klinischen

Probenmaterial mit der BEAMing-Technologie

kann zur Entwicklung neuartiger in vitro-

Diagnostika in der Onkologie genutzt werden.

Schwerpunktmäßig könnten Bluttests im

Bereich der Versorgung von Krebspatienten

nach erfolgter Diagnose eingesetzt werden.

Dabei lassen sich verschiedene klinische Anwendungsgebiete

unterscheiden (Abb. 2).

Therapieauswahl

Es ist bekannt, dass zielgerichtete molekulare

Krebstherapeutika nur in relativ kleinen Patientengruppen

effizient wirken. Die Schwierigkeit

bei der routinemäßigen Verwendung und

Entwicklung dieser Medikamente ist deshalb,

die geeigneten Patientenpopulationen vorab

auszuwählen. Für einige Krebsarten wurden

bereits bestimmte DNA-Mutationen entdeckt,

die zur Patientenauswahl dienen. So sind

therapeutische Antikörper wie Erbitux® oder

Vectibix® nur wirksam bei Patienten mit dem

KRAS-Wildtyp-Gen. In der Praxis ist ein solcher

Nachweis für einen Teil der Patienten schwierig,

da der Mutationsnachweis bis vor kurzem

nur an Tumorgewebe selbst durchgeführt werden

konnte, die Gewinnung des Tumorgewebes

durch Biopsie oder operativen Eingriff aber

mit Risiken und erheblichen Kosten verbunden

ist. Ein prädiktiver Bluttest eröffnet hier eine

bessere Patientenversorgung.

Therapieverlauf

Im Verlauf einer Behandlung könnte mit BEAMing

auch bestimmt werden, ob eine Therapie

erfolgreich ist, ob also die Tumorzellen durch

24 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Abb.2: Anwendungsgebiete der BEAMing-Technologie in der Onkologie: Therapieauswahl,

Therapieverlauf und Nachsorge

das Medikament selektiv absterben. Diese Erkenntnisse

würden – falls erforderlich – einen

schnelleren Therapiewechsel ermöglichen oder

die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden

beschleunigen. In einer Studie mit 18 Darmkrebspatienten

konnte bereits gezeigt werden,

dass die Menge der Tumor-DNA im Blut mit der

Größe und Invasivität des Tumors korreliert 4 . In

diesen Patienten lag die Anzahl deer mutierten

DNA-Moleküle zwischen 1 und 1833 (Median

39). Dies bildet den Ausgangspunkt für weitere

Studien, um den Nutzen dieser Art von Plasmadiagnostik

zu evaluieren.

Nachsorge

Ziel der Krebs-Nachsorgeuntersuchungen ist

es, einen wiederauftretenden Tumor möglichst

früh zu erkennen, so dass therapeutisch

eingegriffen werden kann. Mit der BEAMing-

Technologie könnten im Rahmen der Nachsorge

nicht entfernter Resttumor oder kleinste

wiederkehrende Metastasen nachgewiesen

werden.

In Patienten mit metastasiertem Kolonkarzinom

konnte dies bereits gezeigt werden 4 . So

konnte wenige Wochen nach einer Behandlung

in 15 von 16 Fällen (94%) ein Wiederauftreten

der Tumorerkrankung vorhergesagt

werden. Denkbar ist ebenfalls, dass BEAMing

in der Früherkennung über eine regelmäßige

Blutabnahme Krebserkrankungen schon vor

dem Auftreten klinischer Symptome detektiert.

Diese frühen Tumore könnten dann

durch einen operativen Eingriff entfernt

werden. Neben der Blutplasmadiagnostik ist

– beispielsweise beim Kolonkarzinom – auch

die Anwendung von BEAMing auf Stuhlproben

möglich 5,6 .

Abschließend lässt sich sagen, dass BEAMing

neue Wege in der Krebsdiagnostik eröffnet. Es

ist eine nicht-invasive Detektion von Tumoren

unterschiedlicher Organe über das Blutplasma

möglich. Des Weiteren eignet sich das

Verfahren zur begleitenden Diagnostik bei

Krebstherapien, da die Wirksamkeit von Therapieansätzen

schnell abgeschätzt, und die

Therapie gegebenenfalls angepasst werden

kann. All diese Ansätze verfolgen das Ziel, die

Krebsbehandlung effektiver und kostengünstiger

zu machen, so dass die Mortalitätsrate

in Zukunft gesenkt werden kann.

Literatur

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[5] Li M., Chen W.D., Papadopoulos N., Goodman S.N.,

Bjerregaard N.C., Laurberg S., Levin B., Juhl H., Arber N.,

Moinova H., Durkee K., Schmidt K., He Y., Diehl F., Velculescu

V.E., Zhou S., Diaz L.A. Jr, Kinzler K.W., Markowitz

S.D., Vogelstein B., Nature Biotechnology (2009) 21,

858-863

[6] Diehl F., Schmidt K., Durkee K.H., Moore K.J., Goodman

S.N., Shuber A.P., Kinzler K.W., Vogelstein B. Gastroenterology

135 (2008), 489-498.

Korrespondenzadresse

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Blitzlicht Proteomics

Detektion neuer Tumorassoziierter

Biomarker

des Pankreaskarzinoms

Dr. Georg Martin Fiedler, Dr. Alexander Leichtle, Dr. Uta Ceglarek und Prof. Dr. Joachim Thiery,

Institut für Laboratoriumsmedizin, Klinische Chemie und Molekulare Diagnostik,

Universität Leipzig

Das Pankreaskarzinom ist eine Tumorerkrankung mit sehr schlechter Prognose und fehlender

Möglichkeit einer frühzeitigen serologischen Diagnostik. Die Proteom- und Peptidomanalytik

eröffnet neue Möglichkeiten, Biomarker zu entdecken. Voraussetzung dafür sind jedoch die

Standardisierung der Präanalytik, eine sensitive Analytik und neue leistungsfähige Verfahren der

Bioinformatik. Unter Berücksichtigung dieser Vorbedingungen gelang uns in einer klinischen Studie

der Nachweis des Plättchenfaktors 4 (PF4) als neuem Biomarker für das Pankreaskarzinom.

Abb. 1: Studiendesign; modifiziert nach Fiedler et al. (2009) 10

Die rasante Entwicklung der Peptidomanalytik

mit Hilfe massenspektrometrischer

Verfahren eröffnet neue Perspektiven für die

Identifikation krankheitsassoziierter Zielmoleküle

und Aufklärung von Signalkaskaden 1 .

Allerdings stellen die Dynamik des Proteoms,

komplexe Matrixeffekte und der weite Konzentrationsbereich

der Proteine im Blut und

anderen humanen Untersuchungsproben

besondere Anforderungen an die Analytik 2 .

Darüber hinaus sind neue bioinformatische

Methoden der Datenanalyse sowie spezielle

Studienplanungen erforderlich, um aus den

umfangreichen Proteom- und Peptidomdaten

medizinisch nutzbare Ergebnisse zu gewinnen

sowie die Probleme des „multiplen Testens“

und der „Falsch-positiven“ zu reduzieren 3 .

Wir haben uns daher in den vergangenen

Jahren zunächst auf systematische Untersu-

chungen zu Störfaktoren und Einflussgrößen

der Peptidomanalytik unterschiedlicher humaner

Untersuchungsproben konzentriert.

Die Untersuchungen führten wir mit der

Matrix-assistierten Laserdesorptions/Ionisations-Time-of-Flight-Massenspektrometrie

(MALDI-TOF-MS) nach Vorfraktionierung mit

Magnetpartikeln unterschiedlicher Oberflächenfunktionalitäten

(MB-HIC C8, MB-

IMAC Cu und MB-WCX) durch. Auf der Basis

dieser detaillierten Untersuchungen konnten

wir erstmals standardisierte präanalytische

Vorgaben für die Gewinnung, Aufarbeitung

und Lagerung von Patientenproben erstellen,

um die Validität und Reproduzierbarkeit

klinischer Befunde sicherzustellen 4-7 . In

Kooperation mit dem Institut für Mathematik

II der Freien Universität Berlin (Gruppe

Prof. Schütte, DFG Forschungszentrum für

Mathematik „Matheon“) und mit Microsoft

Research (Cambridge, UK) haben wir zudem

eine neue Analysesoftware für die Auswertung

von Proteombefunden entwickelt

(„Proteomics.net“, www.msproteomics.net) 8 .

Die Analysesoftware zeichnet sich durch eine

besonders sensitive Detektion einzelner Kandidatenpeaks

aus. Sie bietet die Möglichkeit

der statistischen Evaluation anhand verschiedener

Peakfeatures.

Pankreaskarzinom

Unsere Vorarbeiten bilden eine wesentliche

Voraussetzung für die nachfolgenden klinischen

Peptidomanalysen. In einer von uns

initiierten klinischen Studie mit den Chirurgischen

Universitätskliniken Leipzig und

Heidelberg fokussierten wir uns zunächst auf

die Serum-Peptidomanalytik von Patienten

mit Pankreaskarzinom. Hierbei handelt es

sich um eine der bösartigsten soliden Tumorerkrankungen

des Gastrointestinaltraktes. In

Deutschland macht das Pankreaskarzinom

etwa 3% aller Krebserkrankungen aus. Eine

Heilungschance besteht nur, wenn der oft

lange symptomfreie Tumor in einem sehr

frühen Stadium erkannt und vollständig

operativ entfernt werden kann. Daher liegt

die 5-Jahres-Überlebensrate unter 8%.

Tumormarker der ersten Wahl beim Pankreaskarzinom

ist das „Carbohydrate Antigen

19-9“ (CA 19-9). Die Sensitivität für den

Nachweis eines Pankreaskarzinoms wird

in der Literatur für CA 19-9 jedoch mit nur

67-92%, die Spezifität mit 68-92% angegeben

9 . Tumormarker der zweiten Wahl ist

das „Carcino embryonale Antigen (CEA)“, das

gegenüber CA 19-9 eine noch geringere Sensitivität

und Spezifität aufweist 9 . Aufgrund

dieser für diag nostische Zwecke zu geringen

Sensitivität und Spezifität sind CA 19-9 und

CEA nicht in der Lage, als Einzelmarker oder

in Kombination bestimmte Tumorformen

exakt zu diagnostizieren und Frühstadien

der Tumore präzise nachzuweisen. Diese

aktuell unzureichenden labormedizinischen

Möglichkeiten zur serologischen Diagnose

des Pankreaskarzinoms erhöhen den Druck,

neue valide Biomarker zu entwickeln. Da die

Mehrzahl der heute in der Routinediagnostik

verwendeten Tumormarker aus der Gruppe

der Proteine stammt, besteht die Hoffnung,

dass mit Hilfe gezielter Proteom- oder Peptidomanalysen

neue krankheitsassoziierte

Biomarker für eine präzise und frühzeitige

Diagnose des Pankreaskarzinoms gefunden

werden können 1 .

Klinische Peptidomanalytik am

Beispiel des Pankreaskarzinoms

Im Rahmen einer klinischen Studie (Abb. 1)

wurden in einer !Discovery-Studie“ mittels

26 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


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Blitzlicht Proteomics

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MB-MALDI-TOF-MS (Bruker Daltonik, Bremen)

die Serumpeptidomprofile von Patienten

mit Pankreaskarzinom (p) und gesunden

Kontrollprobanden (c) aus den Chirurgischen

Universitätskliniken Leipzig (Prof. Dr. J. Hauss)

(A) und Heidelberg (Prof. Dr. Dr. hc M. Büchler)

(B) zunächst direkt (Ap nach Ac (roter

Pfeil) bzw. Bp nach Bc (oranger Pfeil) und

dann verschränkt (Ap nach Bc (blauer Pfeil)

bzw. Bp nach Ac (grüner Pfeil) mit Hilfe von

„proteomics.net“ analysiert und miteinander

verglichen. Der verschränkte Vergleich hatte

zum Ziel, frühzeitig ein „Overfitting“ auf

Spezifika der Studienzentren zu vermeiden

und damit die Rate der „Falsch-positiven“ zu

reduzieren.

Abb. 2: ROC-Kurven für das Modell aus den

Tumormarkern CA19-9 und CEA

(blaue Linie) sowie deren Kombination

mit dem Kandidatenpeak

m/z 3884 („Area under the ROC“,

AUROC=0,983, rote Linie) für das Gesamtkollektiv

(n=120).

Das Ergebnis der Discovery-Studie waren

Massenpeaks, die eine signifikante Trennung

der Serumproben von Patienten und

Gesunden in den vier Gruppenvergleichen

ermöglichten.

Die Massenpeaks, die in allen Gruppenvergleichen

(Ap nach Ac, Bp nach Bc sowie

Ap nach Bc, Bp nach Ac) als signifikant trennendes

Merkmal auftraten (exemplarisch

dargestellt als „Diskriminator D“) wurden

anschließend im Rahmen der „externen

Validation“ an unabhängig und ebenfalls

standardisiert gesammelten Serumproben

von Patienten mit Pankreaskarzinom und gesunden

Kontrollprobanden der Chirurgischen

Universitätsklinik Leipzig (C) allein und in

Kombination mit den etablierten Tumormarkern

CA 19-9 und CEA mittels ROC-Analysen

auf ihre gruppentrennenden Eigenschaften

untersucht. Anschließend wurde mit unterschiedlichen

Verfahren (LC-MALDI-TOF/

TOF-MS, direkte MALDI-TOF/TOF-MS, in silico-

Suche innerhalb der SwissProt-Datenbank)

eine Identifikation der den Kandidatenmassen

zugrundeliegenden Peptide angestrebt. Es

folgte eine antikörperbasierte Bestätigung

des identifizierten Peptids mit Hilfe von Antikörper-Capture

Beads und MALDI-TOF-MS.

Zum Abschluss wurde eine direkte Validation

und Quantifizierung mit einem ELISA (Roche,

Mannheim) in Serumproben von Patienten

mit Pankreaskarzinom (n=60) und chronischer

Pankreatitis (n=26) sowie bei Gesunden

(n=60)) durchgeführt.

Ergebnisse

Im Rahmen unserer klinischen Studie gelang

es uns, mittels MB-MALDI-TOF-MS-Analytik

den Massenpeak m/z 3884 im Serum als

Peptidommarker des Pankreaskarzinoms zu

detektieren.

Wie die ROC-Analysen in Abbildung 2

zeigen, erhöhte die zusätzliche Bestimmung

dieses Kandidatenpeaks die Sensitivität und

Spezifität der labormedizinischen Tumordiagnostik

in Verbindung mit den etablierten

Tumormarkern CA 19-9 und CEA deutlich 10 .

Eine in silico-Suche innerhalb der SwissProt-

Datenbank ergab als mögliches Kandidatenpeptid

ein Fragment von Plättchenfaktor 4

(PF4). Mit Hilfe von Anti-PF4-gekoppelten

MB-IAC-Prot-G-Magnetpartikeln und anschließender

MB-MALDI-TOF-MS gelang die

antikörperbasierte Bestätigung von PF4 als

zugrundeliegendem Peptid. In der abschließenden

Validation und immunologischen

Quantifizierung mittels ELISA konnte gezeigt

werden, dass die PF4-Konzentration im Serum

von Patienten mit Pankreaskarzinom

signifikant niedriger ist als bei gesunden

Kontrollpersonen und auch bei Patienten mit

Pankreatitis 10 . Dieser Befund ist unerwartet

und spannend. Er ist möglicherweise auf eine

bisher noch nicht aufgeklärte proteolytische

Aktivität im Serum der Tumorpatienten

zurückzuführen. Vor einer möglichen Einführung

in die klinische Praxis muss unser hier

vorgestellter Befund zu PF4 noch in größeren

klinischen Studien weiter evaluiert werden.

Darüber hinaus müssen die Anforderungen an

den PF4-ELISA gezielt auf die neue Indikation

hin weiterentwickelt und entsprechend der

Richtlinie der Bundesärztekammer (RILIBÄK)

zur Qualitätssicherung laboratoriumsmedizinischer

Untersuchungen standardisiert

werden.

Fazit

Die Peptidomanalytik in der Klinischen Chemie

und Laboratoriumsmedizin besitzt ein herausragendes

Zukunftspotential für die Entdeckung

neuer krankheitsassoziierter Marker.

Allerdings wird die MALDI-TOF-MS-Analytik

noch durch ihre zu geringe Sensitivität und

Trennschärfe limitiert. Aktuelle Fortschritte

in der selektiven Probenfraktionierung,

hochauflösende massenspektrometrische

Verfahren sowie neue LC-MS/MS-Methoden

zur direkten Quantifizierung versprechen

künftig eine wesentlich sensitivere und spezifischere

Analyse von Peptiden und Proteinen

in sehr niedrigen Konzentrationsbereichen 1 .

Hierdurch könnte in Zukunft eine nachhaltige

Vernetzung der Genomanalytik mit der

Peptidom- oder Proteomanalytik zur Aufklärung

der pathophysiologischen Basis und der

ungeklärten Varianz häufiger Erkrankungen

erreicht werden.

Literatur

[1] Schiess, R., Wollscheid, B. & Aebersold, R. Targeted

proteomic strategy for clinical biomarker discovery.

Mol Oncol 3, 33-44 (2009).

[2] Hortin, G. L. Can mass spectrometric protein profiling

meet desired standards of clinical laboratory practice?

Clin Chem 51, 3-5 (2005).

[3] Diamandis, E. P. & van der Merwe, D. E. Plasma protein

profiling by mass spectrometry for cancer diagnosis:

opportunities and limitations. Clin Cancer Res 11,

963-5 (2005).

[4] Fiedler, G. M., Baumann, S., Leichtle, A., Oltmann,

A., Kase, J., Thiery, J. & Ceglarek, U. Standardized

peptidome profiling of human urine by magnetic bead

separation and matrix-assisted laser desorption/ionization

time-of-flight mass spectrometry. Clin Chem 53,

421-8 (2007).

[5] Baumann, S., Ceglarek, U., Fiedler, G. M., Lembcke,

J., Leichtle, A. & Thiery, J. Standardized approach to

proteome profiling of human serum based on magnetic

bead separation and matrix-assisted laser desorption/

ionization time-of-flight mass spectrometry. Clin.

Chem. 51, 973-80 (2005).

[6] Bruegel, M., Planert, M., Baumann, S., Focke, A., Bergh,

F. T., Leichtle, A., Ceglarek, U., Thiery, J. & Fiedler, G.

M. Standardized peptidome profiling of human cerebrospinal

fluid by magnetic bead separation and matrixassisted

laser desorption/ionization time-of-flight mass

spectrometry. J Proteomics 72, 608-15 (2009).

[7] Ceglarek, U., Fiedler, G. M., Baumann, S., Leichtle,

A. & Thiery, J. Klinische Proteomics - Chancen für die

Labormedizin? Laborwelt 6, 15-17 (2005).

[8] Conrad, T. O. F., Leichtle, A., Hagehülsmann, A.,

Diederichs, E., Baumann, S., Thiery, J. & Schütte,

C. in Proceeding of CompLife 2006 (ed. M. R. Berthold,

R. G., and I. Fischer) 119-128 (Springer-Verlag Berlin

Heidelberg, 2006).

[9] Steinberg, W. M., Gelfand, R., Anderson, K. K., Glenn, J.,

Kurtzman, S. H., Sindelar, W. F. & Toskes, P. P. Comparison

of the sensitivity and specificity of the CA19-9 and

carcinoembryonic antigen assays in detecting cancer of

the pancreas. Gastroenterology 90, 343-9 (1986).

[10] Fiedler, G. M., Leichtle, A. B., Kase, J., Baumann,

S., Ceglarek, U., Felix, K., Conrad, T., Witzigmann,

H., Weimann, A., Schutte, C., Hauss, J., Buchler,

M. & Thiery, J. Serum peptidome profiling revealed

platelet factor 4 as a potential discriminating Peptide

associated with pancreatic cancer. Clin Cancer Res 15,

3812-9 (2009).

Korrespondenzadresse

Prof. Dr. med. Joachim Thiery

Institut für Laboratoriumsmedizin, Klinische

Chemie und Molekulare Diagnostik

Universität Leipzig

Liebigstraße 27

04103 Leipzig

thiery@medizin.uni-leipzig.de

28 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Protein-Microarrays:

Sensitive quantitative

Analyse von Signalwegen

Frauke Henjes, Frank Götschel, Heiko Mannsperger, Johanna Sonntag, Ulrike Korf;

Molekulare Genomanalyse, Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg

Proteinen kommt bei der Identifizierung von neuen Krankheitsmarkern und bei der Entwicklung

gezielter Therapien eine besondere Bedeutung zu, da sie die Funktionsträger der

Zelle sind. Von Seiten der klinischen Forschung sowie der Systembiologie besteht daher

ein großer Bedarf an zuverlässigen quantitativen Daten, die in vielen Proben gleichzeitig

erhoben werden können. Diesem Anspruch kommen die charakteristischen Merkmale von

Protein-Microarray-Technologien, wie hohe Probenkapazität und hohe Sensitivität, entgegen.

Protein-Microarrays liefern als Antikörper-basiertes Verfahren zuverlässige Daten für

gezielte Fragestellungen und sind daher sowohl für die zielgerichtete klinische Forschung

wie auch die systematische Analyse von Signalwegen eine vielversprechende experimentelle

Plattform. In jüngerer Zeit haben sich Protein-Microarrays insbesondere bei der Erforschung

von krebsrelevanten Signalwegen bewährt.

Abb. 1: Wachstumsfaktor-vermittelte Signaltransduktion. Gezeigt werden EGFR und sein Ligand

EGF, ERBB3 und sein Ligand HRG sowie der ligandenunabhängig agierende Rezeptor

ERBB2. Diese Rezeptoren müssen miteinander dimerisieren, um nachgeordnete Signaltransduktionswege

zu aktivieren. Funktionelle Dimere sind EGFR/EGFR, EGFR/ERBB2,

EGFR/ERBB3 sowie ERBB2/ERBB3.

In biologischen Systemen werden extrazelluläre

Signale mit hoher Geschwindigkeit

weitervermittelt und in die zellulären

Abläufe integriert. Bei der Regulation des

physiologischen Gleichgewichtes spielen

unterschiedliche biochemische Vorgänge eine

Rolle, von denen viele über posttranslationale

Modifizierungen von Proteinen, wie etwa die

Phosphorylierung- und Dephosphorylierung

von Proteinen, vermittelt werden.

So werden membranständige Rezeptortyrosinkinasen

(RTK) durch das Andocken

spezifischer Liganden aktiviert, zum Beispiel

des epidermalen Wachstumsfaktors (EGF).

Für die Weitervermittlung des Signals in die

Zelle muss der Rezeptor mit einer anderen RTK

dimerisieren (Abb. 1). In die Signalweitergabe

sind zahlreiche intrazelluläre Lipid- und Proteinkinasen

eingebunden. Rückkopplungsschleifen

sorgen gleichzeitig für eine Integration

der Information in parallel stattfindende

zelluläre Signalprozesse beziehungsweise

auch für ein Abschalten des Rezeptors.

Zahlreiche Tumoren produzieren anstelle

der normalen Version mutierte Varianten

einer bestimmten Rezeptortyrosinkinase, da

sie auf diese Weise einen Überlebensvorteil

gewinnen und ihre Zellteilung und somit auch

das Tumorwachstum vorantreiben können.

So sind für den Rezeptor des Epidermalen

Wachstumsfaktors (EGFR) verschiedene

aktivierende Mutationen beschrieben, die

Blitzlicht Microarrays

beispielsweise in Tumoren der Lunge identifiziert

wurden 1 . Eine andere erfolgreiche

Strategie von Tumoren für die Sicherung eines

schnelleren und nicht regulierten Wachstums

ist die verstärkte Expression eines bestimmten

Rezeptors. In vielen Tumoren der Brust

wird beispielsweise HER2, ein dem EGFR

strukturell verwandtes Membranprotein,

überproduziert. Im Gegensatz zu EGFR kann

HER2 auch ohne Andocken eines extrazellulären

Liganden sein wachstumsaktivierendes

Signal in die Zelle weitergeben und auf

diese Weise die Malignität eines Tumors

verstärken 2 . Gegen beide Rezeptoren wurden

gezielte Therapeutika entwickelt, die bereits

in der klinischen Anwendung sind 3 . In der

klinischen Praxis sind jedoch nur rund 30%

der gezielten Therapeutika wirksam, und in

vielen Fällen entwickeln Tumoren während

einer langfristigen Behandlung Resistenzen

gegen die Therapie. Offensichtlich verfügen

Tumoren über molekulare Mechanismen, die

es ihnen erlauben, die Wirkung der gezielten

Therapeutika zu umgehen.

Bislang sind die Mechanismen der intrazellulären

Regulationsprozesse jedoch nur unzureichend

verstanden, da viele Signalwege

durch Knotenpunkte miteinander verknüpft

sind und als komplexe Netzwerke fungieren.

Exakte zeitaufgelöste und quantitative Analysen

miteinander interagierender Signalwege

können jedoch hilfreiche Anhaltspunkte

zu zell- oder tumorspezifischen Regulationsvorgängen

liefern. In den vergangenen

Jahren wurden Protein-Microarrays als experimentelle

Plattform für quantitative und

dynamische Analysen des Phosphoproteoms

eingesetzt. Protein-Microarrays übertreffen

herkömmliche etablierte Methoden der

Proteomik im Hinblick auf ihre große Probenkapazität,

hohe Empfindlichkeit, sehr gute

Reproduzierbarkeit quantitativer Daten und

auch die Schnelligkeit der Analyse. So haben

sich Protein-Microarrays als sensitives und

effizientes Werkzeug für die Wirkstoffforschung

sowie die Untersuchung individueller

Tumorproben erwiesen. Insbesondere bieten

sie eine ideale Grundlage für die quantitative

und dynamische Analyse von Proteinkinasevermittelten

Signalprozessen

Reverse Phase Protein-Microarrays

In der Reverse Phase Protein Microarray-Technologie,

RPPA, werden die zu untersuchenden

Proben in genau definierten Positionen auf einem

Festphasenträger (Slide) aufgebracht. Die

Abgabe der Proben auf die Slides erfolgt mit

Hilfe eines sehr präzisen Roboters. Vergleichbar

zu den Positionen einer Mikrotiterplatte

lässt sich jede einzelne Position auf dem Slide

und damit auch jede Probe genau adressieren

(Abb. 2). In einem Druckvorgang können

mehrere Hundert identische Replikat-Slides

produziert werden. In den immobilisierten

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 29


Blitzlicht Microarrays

Lysat-Spot

Zielprotein

spezifischer

1. Antikörper

Nitrocellulose-beschichtete Objektträger

mit jeweils zwei Subarrays

Abb. 2: Prinzip der Reverse Phase Protein-Arrays (RPPA). Jeder Subarray kann mit einem anderen

Antikörper ausgelesen werden. Auf diese Weise werden über viele Proben hinweg Expressionsprofile

für ausgewählte Proteine erstellt, die anschließend mit Hilfe von bioinformatischen

Verfahren miteinander verglichen werden können.

Proben können mit Hilfe von Antikörpern

Zielproteine spezifisch erkannt und markiert

werden. Anschließend werden die an die Zielproteine

gebundenen Antikörper mit Hilfe von

fluoreszenzmarkierten Sekundärantikörpern

und geeigneten Scannern sichtbar gemacht.

Die Intensität des Fluoreszenzsignals entspricht

dabei über einen sehr großen Bereich

der Menge des Zielproteins auf dem Array.

Mit Hilfe moderner Methoden der Datenanalyse

und der Statistik lassen sich die Signale

aller Proben auf den unterschiedlichen Slides

NIR-markierter

2. Antikörper

Scan eines Objektträgers

analysieren und vergleichen 4,5 . Die Stärke der

RPPA-Technologie liegt darin, die Expression

einer Vielzahl von Proteinen und Phosphoproteinen

in verschiedenen Proben mit hoher

Sensitivität und nur minimalem Probenbedarf

miteinander vergleichen zu können. Von jeder

Probe wird pro Slide ein Volumen von wenigen

Nanolitern benötigt. In einem Tropfen von

einem Nanoliter ist bereits das gesamte Proteom

einer Zelle präsentiert. Da die Sensitivität

des RPPA-Ansatzes im picomolaren Bereich

liegt, lassen sich auch gering exprimierte

Abb. 4: Prinzip Microspot-Immunoassay (MIA). Spezifische Fängerantikörper werden als Replikatspots

in 16 identischen Subarrays auf den Träger gedruckt. Jeder Fängerantikörper

erkennt sein Zielprotein. Ein zweites Epitop jedes Zielproteins wird nach Inkubation mit

einem Cocktail aus spezifischen Detektionsantikörpern markiert und kann in einem weiteren

Inkubationsschritt fluoreszenzmarkiert visualisiert werden. Mit Hilfe von geeigneten

Standards können die Fluoreszenzsignale der Proben quantitativ analysiert werden.

Dieser Ansatz ist insbesondere für quantitative Phosphoproteomics geeignet.

Proteine und Phosphoproteine zuverlässig

detektieren. Dank dieser hohen Sensitivität

der RPPA-Technik können auch klinische Proben

analysiert werden 6,7 , und die Motivation zur

Etablierung der RPPA Strategie zielte ursprünglich

darauf ab, die Limitationen etablierter

Proteomanalyse-Methoden zu überwinden

und eine adäquate Methode für quantitative

Analysen von Proteinnetzwerken in klinischen

Proben zu entwickeln 8 . Nicht zuletzt haben

sich RPPA auch als hilfreiches Werkzeug für die

Quantifizierung von Proteinen und Phosphoproteinen

nach siRNA-basierten Knock-downs

erwiesen 9,10 .

Auch systembiologische Untersuchungen

wie etwa die Analyse von zeitaufgelösten

Messungen können mit Hilfe von RPPA

effizient durchgeführt werden 11 . Bindet beispielsweise

EGF an seinen Rezeptor EGFR,

werden vielfältige Phosphorylierungsprozesse

initiiert. Obwohl der EGFR in verschiedenen

Zelllinien prinzipiell dieselben Signalwege

nutzt, zeigt jede Zelllinie ihre ganz charakteristische

Dynamik. Dies ist zunächst

1

0 10 20 30 40 50 60

Abb. 3: EGF-induzierte Phosphorylierung der

Proteinkinasen ERK in den humanen

Brustkrebszelllinien HCC-1954, BT-474

und MCF-7

30 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT

pERK phosphorylation

2

1.5

BT474 HCC1954 MCF7

time [min]

überraschend, da sich die Expression des

EGFR in den untersuchten Zelllinien nicht

grundlegend unterscheidet. Trotzdem induziert

EGF in den humanen Brustkrebszelllinien

MCF-7 und BT-474 nur eine zeitlich begrenzte

Phosphorylierung der Proteinkinase ERK1/2.

In der humanen Brustkrebszelllinien HCC-

1954 verläuft die Dynamik anders, und die

Aktivierung der Proteinkinase ERK1/2 ist nach

einer Stunde noch nicht wieder abgeklungen

(Abb. 3). Offensichtlich ist nicht nur das bloße

Vorhandensein des Rezeptors für die Dynamik

der untergeordneten Prozesse verantwortlich,

sondern auch das Repertoire an Dimerisierungspartnern

oder intrazellulären Proteinen,

die gemeinsam in die Signaltransduktion

eingebunden sind.

Microspot-Immunoassay

Im Gegensatz zu den RPPA werden beim

Microspot-Immunoassay (MIA) Fängermoleküle,

beispielsweise Antikörper, auf den


CO 2 - Abfall oder Rohstoff?

Möglichkeiten und Grenzen

der CO2-Sequestrierung

3.-4.11.2009, Zentrum für Umweltkommunikation, Osnabrück

Im Rahmen dieser zweitägigen Konferenz zum Thema Abscheidung von CO soll unter technologischen, ökolo-

2

gischen und wirtschaftlichen Aspekten diskutiert werden, ob CO als Industrieabfall entsorgt oder als Rohstoff

2

zum Aufbau komplexer Kohlenstoffverbindungen genutzt werden kann. Dazu werden erste Ergebnisse der

angewandten CO -Abscheidungs-, Transport- und Lagerungstechnologien verschiedener deutscher Pilotanla-

2

gen vorgestellt sowie Möglichkeiten der biologisch-chemischen Fixierung und Nutzung von CO aus aktuellen

2

Forschungsprojekten in Deutschland aufgezeigt.

Unter anderem werden als Referenten sprechen

Prof. Dr. Hartmut Graßl, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Meteorologisches Institut der Universität Hamburg

Prof. Dr. Manfred Fischedick, Vizepräsident, Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie

Dr. Thomas Haas, Leiter Science-to-Business Center Biotechnologie, Creavis Technologies & Innovation,

Evonik Degussa GmbH

Prof. Dr. Walter Leitner, Leiter Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie, RWTH Aachen

Dr. Wolfgang Rolland, Leiter Bergwirtschaft/Bergbaustrategie, Vattenfall Europe Mining AG

Prof. Dr. Walter Trösch, Abteilungsleiter Umweltbiotechnologie und Bioverfahrenstechnik, Fraunhofer IGB

Dr. Hilke Würdemann, Leiterin Bio-Geoengineering, Deutsches GeoForschungszentrum

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Blitzlicht Microarrays

Tab. 1: Quantitative Proteinmicroarray-Anwendungen

Multiplexing-Kapazität RPPA MIA

Anzahl Zielproteine 50-200 5-10

Probenkapazität 2000-4000 10-20

Signalbereich 10 3 -10 4 Größenordnungen

Empfindlichkeit

pERK [ng/mg lysate]

1000

750

500

250

0

0 10 20 30 40 50 60

Träger gedruckt. Die Quantifizierung wird

dann vergleichbar zu den klassischen ELISA-

Techniken mit Hilfe eines zweiten Antikörpers

durchgeführt, der ein weiteres Epitop des

Zielproteins erkennt (Abb. 4). Im Microspot-

Immunoassay (MIA) wird die ELISA-Strategie

miniaturisiert und im Multiplex-Format für

die gleichzeitige Quantifizierung mehrerer

Phosphoproteine eingesetzt. Dank des miniaturisierten

Maßstabs ändert sich die Konzentration

des Analyten während der Messung

nicht, und es werden exaktere Werte erhalten

als mit Standard-ELISA-Techniken möglich

ist 12 . Im miniaturisierten Maßstab werden die

Fängerantikörper als winzig kleine Replikat-

Spots auf Nitrozellulose-beschichtete Träger

gedruckt. Da der Array aus Fängerantikörpern

mehrfach – im gezeigten Beispiel 16-fach –

auf den Slide gedruckt wird, entstehen nach

einer Kompartimentierung der Oberfläche

16 kleine Inkubationskammern von denen

ein Teil für die Aufnahme einer multiplexen

Verdünnungsreihe genutzt wird. Die übrigen

Inkubationskammern stehen für Vermessung

der biologischen Proben zur Verfügung.

Die Detektion der spezifisch gebundenen

Proteine erfolgt mit einem Cocktail aus Detektionsantikörpern

und in einem zweiten

Schritt die Visualisierung der Antikörper-

Picomolar

Femtogramm Protein/Spot

time [min]

Femtomolar

Picogramm Protein/ml

Readout Qualitative Änderungen Exakte Quantifizierung

HGF 5ng/ml HGF 20ng/ml HGF 40ng/ml negative control

Abb. 5: Dosisabhängige Aktivierung der Signaltransduktion durch den Hepatischen Wachtumsfaktor

(HGF) in der Brustkrebszellinie HCC-1954. HGF bindet an seinen Rezeptor MET, der

für die Weitergabe des Signals dimerisieren muss. In der Zelllinie HCC-1954 wird in erster

Linie die Phosphorylierung von ERK1/2 aktiviert.

Protein-Komplexe mit fluoreszenzmarkierten

Sekundärantikörpern. Eine maßgeschneiderte

Software berechnet die Konzentration eines

jeden Analyten in der Probe 13 . Im Hinblick auf

die Sensitivität können ohne weiteres femtomolare

Mengen eines Analyten detektiert

werden. Im Gegensatz zu den RPPA liefert

dieser Ansatz sehr präzise quantitative Daten

und ermöglicht auch Untersuchungen zur

dosisabhängigen Aktivierung von Signalwegen

(Abb. 5).

Produktion von Protein-Microarrays

Da Protein-Microarrays quantitative Aussagen

der untersuchten biologischen Proben

liefern sollen, ist die Reproduzierbarkeit

und Standardisierung der experimentellen

Parameter ein wichtiger Aspekt: So ist bei

der Produktion der Arrays eine über viele

Proben hinweg einheitliche Tropfengröße

unverzichtbar. Geringe Unterschiede in der

Tropfengröße (wenige Prozent) können durch

geeignete Normalisierungsverfahren ausgeglichen

werden. Die Abgabe der Proben auf

den Festphasenträger kann dabei mit Hilfe

eines direkten Kontakts zwischen Druckernadel

und Slide realisiert werden. Andere Dru-

cker geben in einem kontaktlosen Verfahren

winzige Tropfenmengen ab. Im Hinblick auf

die Zeit unterscheiden sich unterschiedliche

Druckverfahren beträchtlich. Schnelle Drucker

benötigen für die Probenabgabe auf eine

vorgegebene Anzahl Slides nur eine halbe

Stunde. Langsame Drucker brauchen für

denselben Druckvorgang 15 bis 18 Stunden.

Die Geschwindigkeit des Druckvorgangs

ist bei der Produktion von Antikörperarrays

von untergeordneter Bedeutung. Im Falle

von RPPA ist die Zeit jedoch ein wichtiger

Faktor, da in komplexen biologischen Proben

biochemische Prozesse weiterlaufen, die

möglicherweise auch zur Degradation des

Zielproteins beitragen, und es sind daher

schnelle Druckverfahren von Vorteil.

Zusammenfassung

Grundsätzlich besitzen Protein-Microarrays

gegenüber Gel-basierten Techniken eine

ausgesprochen hohe Probenkapazität, eine exzellente

Sensitivität und einen großen dynamischen

Bereich. Sowohl RPPA wie auch MIA sind

mit der Untersuchung von klinischen Proben

kompatibel. Dank ihrer hohen Sensitivität und

Flexibilität sind Protein-Microarray-basierte

Methoden eine exzellente Ausgangsbasis, um

die Dynamik und Komplexität von biologischen

Prozessen gezielt zu untersuchen. Protein-

Microarrays sind darüber hinaus auch für die

Wirkstoffforschung und die Entwicklung der

individuellen Tumortherapie eine vielversprechende

Plattform (Tabelle 1).

Literatur

[1] Bell, D.W. et al., J. Clin. Oncology, 23 (2005), 8081-8092.

[2] Yarden, Y., Oncology, 61 (2001), 1-13.

[3] Mendelsohn, J., Baselga, J., Oncogene, 19 (2000), 6550-6565.

[4] Neeley, E.S. et al., Bioinformatics, 25 (2009), 1384-1389.

[5] Zhang, L. et al., Bioinformatics, 25 (2009), 650-654.

[6] Gulman, C. Et al., K.M., J Pathol., 218 (2009), 514-519.

[7] Vasudevan, K. et al., Cancer Cell., 16 (2009), 21-32.

[8] Paweletz, C.P. et al., Oncogene. 20 (2001), 1981-1989.

[9] Sahin, O. et al., Proc Natl Acad Sci U S A., 104 (2007), 6579-6584.

[10] Sahin, O. et al., BMC Syst Biol., 1 (2009), 1.

[11] Löbke, C. et al., Proteomics, 8 (2008), 1586-1589.

[12] Poetz, O. et al., Proteomics, 9 (2005), 2402-11.

[13] Korf, U. et al., Proteomics, 8 (2008), 4603-4612.

Korrespondenzadresse

Dr. Ulrike Korf

Quantitative Proteomics

Deutsches Krebsforschungszentrum

Im Neuenheimer Feld 580

69120 Heidelberg

Tel.: + 49-(0)6221-424765

Fax: + 49-(0)6221-423454

u.korf@dkfz.de

www.laborwelt.de

32 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Weltkongress für

Regenerative Medizin:

Forschungselite in Leipzig

Thomas Gabrielczyk, Redaktion LABORWELT

Aktuelle Forschung und mögliche Anwendungen von Stammzellen und des Tissue Engineerings,

aber auch Technologien zur reproduzierbaren Kultivierung von Zellen und Geweben

für den medizinischen Einsatz sowie Methoden, diese möglichst immunkompatibel zu

implantieren, stehen im Mittelpunkt, wenn sich vom 29. bis 31. Oktober die Weltelite der

Stammzellforscher auf der Weltkonferenz für Regenerative Medizin in Leipzig trifft (www.

wcrm-leipzig.com/). Organisiert vom TRM Leipzig – dem deutschen Translationszentrum für

die Regenerative Medizin – bietet der internationale Meeting eine Auswahl an Vorträgen,

die jedem Vergleich standhält. Dass das Forschungsfeld hochdynamisch ist und methodisch

signifikant vorangekommen ist, dokumentierte Ende September nicht zuletzt die Verleihung

der als „US-Nobelpreise“ gehandelten Lasker-Awards an zwei Stammzellforscher – den Entdecker

der induzierten pluripotenten Stammzellen, Shinya Yamanaka (Univ. Kyoto), und John

Gurdon (Univ. Cambridge,UK), einem Pionier der Zellkerntransfer-Technologie.

Abb.: Komplexe Ko-Kultivierung von Nerven- und Muskelzellen auf einem Bio-Nanofaser-

Scaffold aus Polymilchsäure

Gemäß der Interdisziplinarität des Forschungs-

und Anwendungsfeldes Regenerative Medizin

ist die thematische Spannweite der Vorträge in

den fünf Themenschwerpunkten „Stem Cells“,

„Tissue Engineering“, „Technology Development“,

„Immunology and Signaling“ sowie „Regulatory

Affairs“ sehr weit. So wird etwa John

Hunt vom UK Centre for Tissue Engineering an

der Universität Liverpool berichten, wie die Dip

Pen-Nanolithographie (DPN®) eingesetzt werden

kann, um den Phänotyp von Stammzellpopulationen

durch definierte Zugabe benötigter

Faktoren zu definieren und damit das Problem

heterogener Zellpopulationen zu lösen, das einer

medizinischen Anwendung von Stammzellen

als Ersatzzellen oder in zellbasierten Assays

derzeit noch entgegensteht. Jeffrey Karp vom

US-Eliteinstitut MIT (Cambridge, USA) dagegen

stellt biomimetische Adhäsive für den biomedizinischen

Einsatz vor, die den adhäsiven

Regionen des Geckofusses nachgebildet sind.

Die vom britischen Start-up-Unternehmen

Regentec Ltd. in Leipzig präsentierte Injectible

scaffold-Technologie zielt darauf ab, im Körper

eine definierte Mikroumgebung für Zellen zu

schaffen, die zur Knochenreparatur eingesetzt

werden. Die Entwicklung geeigneter resorbierbarer

Gerüstmaterialien ist ein ständiges

Arbeitsfeld des Tissue Engineering, aber auch

der Stammzellforschung (vgl Abb.), über dessen

Neuerungen die Forscher auf dem WCRM

in Leipzig diskutieren werden.

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LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 33


Blitzlicht Bibiometrie

Leistungsmessung in der

Forschung – Erfordernis

oder Vermessenheit?

Prof. Dr. Stefan Hornbostel, Dr. Markus von Ins,

Institut für Forschungsinformation und Qualitätssicherung iFQ, Bonn/

Kompetenzzentrum Bibliometrie für die deutsche Wissenschaft

Die Reflexion von Wissenschaft auf und über sich selbst ist keineswegs neu. Ein deutlicher

Wandel in der Art und Weise wie Wissenschaft über sich selbst räsoniert,setzte aber mit Beginn

des 20. Jahrhunderts ein. Neben die Wissenschaftsphilosophie traten zunehmend empirische

Untersuchungen des Verhaltens von Wissenschaftlern, des Forschungsprozesses und der

(Selbst-)Steuerungsmechanismen, denen Wissenschaft unterliegt. Eine weitere Veränderung

setzte Mitte der 1960er Jahre ein: Die elektronische Datenverarbeitung ermöglichte erstmals,

die bis dahin nur in den „Zettelkästen“ der Bibliotheken vorhandenen Informationen über die

wissenschaftliche Literatur elektronisch verfügbar zu machen. Die neue Technik ermöglichte

auch einen weiteren Schritt, der mit dem Science Citation Index realisiert wurde: Nicht nur der

bibliographische Nachweis wurde elektronisch gespeichert,sondern auch die Referenzen,die in

der Literaturliste am Ende eines Aufsatzes genannt werden. Damit war es erstmals möglich, in

großem Umfang Beziehungen zwischen Dokumenten – Referenzierungen und Zitierungen – zu

analysieren. Im Gegensatz zu den schon weit früher zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts

eingeführten „Abstracting Services“ wie etwa „Chemical Abstracts“ und „Physics Abstracts“

(heute „INSPEC-Physics“), welche auf eine rein inhaltliche Erfassung der Literatur (Titel, Ausgabentitel

und Abstracts) abzielten und zunächst nur den ersten Autorennamen enthielten,

wurden in den bibliometrischen Datenbanken neben den Referenzen nach und nach auch

sämtliche Autoren und die institutionellen Adressen der Autoren erfasst, um mit der Zunahme

der Mehrfachautorschaft umgehen zu können.

Obwohl diese Datenbanken zunächst dazu

gedacht waren, amerikanische Wissenschaftler

– insbesondere Naturwissenschaftler – bei der

Suche in der schnell wachsenden Flut wissenschaftlicher

Aufsätze effektiv zu unterstützen,

entwickelte sich mit der Bibliometrie sehr bald

ein eigenes Forschungsfeld, das diese Datenbanken

als ein Abbild des Kommunikations- und

Kooperationsprozesses in der Wissenschaft zu

nutzen begann. Damit traten insbesondere Fragen

nach den Kooperations- und Stratifikationsstrukturen

im weltweiten Wissenschaftssystem

in den Vordergrund. Ein Zitat wurde nicht mehr

nur als eine intellektuelle Verbindungslinie

zwischen Dokumenten betrachtet, sondern

auch als eine soziale Handlung der bewussten

Auswahl von Autoren und Texten, als eine Art

„Anerkennungswährung“. Sichtbar wurde

bei diesen Analysen unter anderem, dass die

meisten untersuchten Phänomene nicht einer

Normalverteilungen folgen, sondern in aller

Regel sehr schief verteilt sind. War dies zunächst

nur Anlass für akademische Debatten, bekamen

die sichtbaren Ungleichheitsstrukturen spätestens

seit den 1980er Jahren auch eine wissenschaftspolitische

Bedeutung. Mit Evaluationen,

Rankings, leistungsorientierter Mittelvergabe,

öffentlicher Rechenschaftslegung, aber auch

verstärktem institutionellem Management

zunehmend autonomer werdender Hoch-

schulen stieg die Bedeutung bibliometrischer

Indikatoren deutlich an. Darauf reagierten auch

die Anbieter der beiden weltweit wichtigsten

Datenbanken Thompson Scientific (Web of

Science) und Elsevier (Scopus). Beide bieten

inzwischen Managementtools an (Institutional

Citation Reports und SciVal). Darüber hinaus

erhalten auch die Nutzer der Datenbanken eine

ganze Reihe von bibliometrischen Indikatoren

„frei Haus“ und unabhängig von diesen Datenbanken

stehen im Internet Tools zur Verfügung,

die – basierend auf Google – eine Reihe bibliometrischer

Indikatoren anbieten.

Dieses leicht zugängliche Angebot hat dazu

geführt, dass in zunehmenden Maße für Qualitätssicherung,

aber auch für die Beurteilung

der wissenschaftlichen Leistung einzelner Wissenschaftler

– nicht zuletzt im Rahmen von Berufungsverfahren

– bibliometrische Indikatoren

genutzt werden. Der im Wissenschaftssystem

dominante Peer Review ist damit zwar nicht

außer Kraft gesetzt, wohl aber selbst zunehmend

durch die Nutzung von bibliometrischen

Indikatoren gekennzeichnet.

So erfreulich der leichte Zugang zu bibliometrischen

Daten und die in den letzten Jahren

deutlich verbesserte Datenqualität ist, so problematisch

sind die folgenden Umstände:

I die Theorieentwicklung hat mit der schnellen

technischen Entwicklung nicht Schritt gehal-

ten. Noch immer ist es etwas nebulös, was

mit dem „Impact“ (den Zitationen) genau

gemessen wird (vgl. Abb. 1). Dies wird umso

bedeutsamer, als der Einsatz bibliometrischer

Indikatoren für evaluative und distributive

Zwecke alle Akteure anspornt, die Publikationstätigkeit

auch unter strategischen

Gesichtspunkten zu behandeln. Autorschaft

kann so zum Verhandlungsgegenstand werden,

Herausgeber können sanften Druck auf

die Aufnahme von Referenzen aus eigenen

Zeitschriften ausüben, und Autoren können

schnell an die Grenzen „guter wissenschaftlicher

Praxis“ stoßen. All dies beeinflusst

seinerseits die Messung.

Daten nicht einfach interpretierbar

I Für Laien entziehen sich die Kennzahlen und

Indikatoren jeder Zuverlässigkeitsprüfung,

Validierbarkeit und Kontrolle. Eine solche

ist nur unter erheblichem Aufwand und mit

fundierten Detailkenntnissen zu erreichen.

Die scheinbare „Objektivität“ der Kennzahlen

verleitet zudem zu einem zunehmend

unkritischen, gelegentlich naiven Umgang

mit derartigen „Performanzindikatoren“. Dies

ist umso gravierender, als die Daten Fehler

und Unschärfen unterschiedlichster Art enthalten,

wie etwa das Homonymenproblem

(unterschiedliche Autoren gleichen Namens)

und daraus resultierende Fehlzuordnungen

von Publikationen und Zitationen, fehlerhafte

Angaben der Autoren, falsche Klassifikation

des Dokumententyps, unterschiedlich

gute Fachgebiets- und Länderabdeckungen,

etc. Je kleiner die analysierten Aggregate sind

(im Extremfall eine Person) desto problematischer

werden derartige Fehler.

I Die Indikatoren, die inzwischen angeboten

werden, sind keineswegs selbstevident; zur

sachkundigen Interpretation ist vielmehr

eine Fülle von Hintergrundwissen notwendig.

Wie krass in der Praxis auch gegen einfache

methodische Regeln verstoßen wird,

zeigt die Verwendung von „Journal Impact

Factors“ (JIF) zur Bewertung individueller

wissenschaftlicher Leistungen. Die JIFs sind

mit einigen Einschränkungen bestenfalls zur

Charakterisierung von Zeitschriften geeignet,

nicht aber zur Beurteilung individueller Leistungen.

I Die meisten Indikatoren sind in ihren Ausprägungen

von den disziplinären oder

subdisziplinären Pubklikations- und Zitiergepflogenheiten

abhängig. Ein Vergleich

über (sub)disziplinäre Grenzen hinweg ist

daher nur möglich, wenn zuvor eine geeignete

Normierung stattgefunden hat. Solche

Normierungen setzen feingranulierte Fachgebietsidentifikationen

voraus, die ihrerseits

www.laborwelt.de

34 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Abb.1: An Subfields normalisierter Zitationsindex der führenden Forschungsuniversitäten.

Jeder Punkt gibt an, inwieweit die Publikationen einer Universität mehr oder weniger

als im weltweiten Durchschnitt wahrgenommen (zitiert) werden 2

eine Analyse des Rohdatenmaterialsmit

großem Aufwand erfordern.

I Eine Erfassung der wesentlichen wissenschaftlichen

Literatur mit vertretbarem

Aufwand erschien zunächst in den Naturwissenschaften

und medizinischen Wissenschaften

besonders einfach, da in diesen

sehr oft relativ wenige Fachzeitschriften die

Mehrheit der Artikel im Fachgebiet enthalten

(Bradfords Law). Entsprechend wurden andere

Publikationskanäle wie Monographien,

Sammelbände und Conference Proceedings

gar nicht oder eher unsystematisch berücksichtigt.

Bis heute ist dies eine Schwäche

der beiden Zitationsdatenbanken, die sich

bei Analysen nicht nur in den Sozial- und

Geisteswissenschaften, sondern auch in der

Informatik oder den Ingenieurwissenschaften

unangenehm bemerkbar macht. Bibliometrische

Indikatoren sind daher keineswegs

für jedes Fachgebiet geeignet.

Neben diese Problematik der Datengrundlage

bibliometrischer Indikatoren gesellen sich

weitere methodische Probleme: Die zugrundeliegenden

„Publikationen“ und auch die „Zitationen“

sind nicht a priori vorgegeben, sondern

es ist vielmehr definitionsbedürftig, welches die

jeweils relevanten Prublikationsorgane sind. Wie

sollen Publikationen und Zitate insbesondere bei

der häufigen Mehrfachautorschaft zugeordnet

werden? Wie sind die Beiträge der einzelnen

Koautoren zu eruieren und zu gewichten? Sind

die Publikationen alle gleich zu gewichten oder

sollen etwa Aufwand, Umfang oder Informationsgehalt

der Publikationen in die Gewichtung

einfließen und wie sollen diese bemessen

werden? Auch scheinbar einfache Fragen etwa

nach der Zordnung von Zitaten zu Publikationen

bergen eine Reihe von Problemen.

Das Kompetenzzentrum Bibliometrie

für die deutsche Wissenschaft

Die gegenwärtige Situation wirkt ein wenig paradox:

Durch die leichte Verfügbarkeit bibliometrischer

Indikatoren droht ein mächtiges analytisches

Werkzeug, durch unbedarfte Nutzung

eine ganze Reihe nicht intendierter Wirkungen

auszulösen. Vor diesem Hintergrund werden

qualitativ hochstehende bibliometrische Analysen,

eine elaborierte Indikatorik und informierte

Nutzer immer wichtiger. Dies gilt umso mehr,

als auch in der Forschungsförderung und

-politik der Bedarf an fundierten und kritisch

geprüften bibliometrischen Analysen und einer

adäquaten Indikatorik sowie ein stark ansteigender

Beratungsbedarf bei den Hochschulen

im Rahmen der Entwicklung von Qualitätsmanagements-

und Mittelverteilungssystemen zu

erwarten ist. Während im Ausland in den letzten

20 Jahren sehr leistungsfähige Einrichtungen

entstanden sind, die sich auf bibliometrische

Analysen spezialisiert haben, sind in Deutschland

nur einige sehr kleine Arbeitsgruppen in

den verschiedenen Teilgebieten der Wissen-

Blitzlicht Bibliometrie

schafts- und Technikforschung entstanden, die

für diese fachübergreifende Aufgabe personell

und technisch nur unzureichend gerüstet sind

und eine langfristige Kompetenzakkumulation

kaum leisten können. Für die Entwicklung neuer

Methoden und Produkte aber auch für die Validierung

und Qualitätsprüfung der Indikatoren

ist jedoch eine kritische Masse und Breite der

Kenntnisse unabdingbar. Um diese Defizite zu

beheben, an die internationalen Entwicklungen

anzuknüpfen und auch um komplementäre

Erfahrungen und Kenntnisse zu bündeln, haben

sich die das iFQ (Bonn), das IWT (Bielefeld),

das Fraunhofer ISI (Karlsruhe) und das FIZ

Karlsruhe zu einem Konsortium zusammengeschlossen.

Seit Dezember 2008 fördert das

BMBF den Aufbau dieses „Kompetenzzentrum

Bibliometrie für die deutsche Wissenschaft“ 1 .

Unter der Konsortialführerschaft des iFQ führt

ein Steering Committee – bestehend aus den

vier Projektpartnern – die Geschäfte des Konsortiums,

ein wissenschaftlicher Beirat steht

dem Kompetenzzentrum beratend zur Seite

und entscheidet über die durchzuführenden

Forschungsprojekte. Neben dem schrittweisen

Aufbau einer bibliometrischen InHouse-Datenbank

(Scopus und WoS) werden zunächst drei

Ziele verfolgt:

I die Vereinheitlichung der Autorennamen und

der instiutionellen Adressen, auf der Basis der

Erfahrungen der Konsortialpartner,

I die Entwicklung geeigneter Normierungen

für Publikations- Zitationsindikatoren und

I eine Überprüfung und Erfassung der Robustheit,

Validität und Verlässlichkeit der

Datengrundlagen, die längerfristig in eine

„Fehlerlehre“ münden soll, die auch Laien

eine Hilfestellung bei der Interpretation der

Daten liefert.

Wenn diese Grundlagen geschaffen sind, sollen

sich weitere Forschungs- und Anwendungsprojekte

anschließen. Um die Nachwuchsausbildung

in diesem Gebiet zu fördern, hat

das Kompetenzzentrum aktuell drei Promotionsstellen

ausgeschrieben. Für ein breiteres

Publikum sollen in Zukunft „Summer Schools“

angeboten werden.

Literatur

[1] www.forschungsinfo.de/Projekte/Kompetenzzentrum_

Bibliometrie/projekte_bibliometrie.asp

[2] European Commission EUR 23608 EN „A more researchintensive

and integrated European Research Area – Science,

Technology and Competitiveness key figures report

2008/2009, p. 94

Korrespondenzadresse

Prof. Dr. Stefan Hornbostel

IFQ Institut für Forschungsinformation und

Qualitätssicherung

Godesberger Allee 90, 53175 Bonn

Tel./Fax: +49-(0)228-97273-0/-97273-49

www.forschungsinfo.de

hornbostel@forschungsinfo.de

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 35

© European Communities, 2008


Marktübersicht PCR

Marktübersicht: PCR

Ob in Grundlagenforschung oder molekularer Diagnostik – die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist nach gut 20 Jahren als Arbeitspferd molekularbiologischer

Labors nicht mehr wegzudenken. Trotz ausgefeilter und optimierter Amplifikationsprozesse gibt es immer wieder neue Optimierungen.

Einen Überblick über das aktuelle Leistungsportfolio der Anbieter, die sich an der LABORWELT Produktumfrage beteiligt haben, gibt die

vorliegende Marktübersicht.

Applied Biosystems Deutschland GmbH

Frankfurter Straße 129 B

64293 Darmstadt

Tel.: +49-(0)6151-9670 0

Fax: +49-(0)6151-9670 5599

germany.order@lifetech.com

Analytik Jena AG

bio solutions

Konrad-Zuse-Straße 1

07745 Jena

Tel.: +49-(0)3641-779400

Fax: +49-(0)3641-77767776

biosolutions@analytik-jena.de

www.bio.analytik-jena.de

Christiane Knippschild

Firma/Kontakt Analytik Jena AG

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Time quantitative PCR

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für alle PCR-Applikationen I schnellster Thermocycler weltweit I

ermöglicht PCR-Läufe in weniger als 8 Minuten I vier austauschbare

Blöcke im Low Profile Rapid-Format (LPR) für geringsten Probenverbrauch,

im Standard Profile Rapid (SPR) bzw. Standard Profile

(SP) Format I Programmierung über externe, portable Bedieneinheit

HID-Pro 320 mit 5,7“ graphischem Touchscreen, basierend auf

Windows CE oder konventionell über die PC-Software rPCRsoft.

Flexibel durch vier austauschbare Blöcke: Low Profile Rapid-Blöcke

(LPR) für geringen Probenverbrauch und minimale Running

Costs, Standard Profile Rapid-Blöcke (SPR) oder eine Kombination

aus beiden Blockformaten I enorme Geschwindigkeit I zwei parallele

PCR-Läufe mgl. I individueller und hoher Probendurchsatz I

integrierter PC mit farbigem, graphischem Touchscreen basierend

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Gefäße oder eine 96er PCR-Platte (0.1 ml),


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CleanAmp Precision Primer

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PRECISOR High-Fidelity DNA

Polymerase

Produktname TaqMan ® Array Gene Signature 96-Well

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Die CleanAmp PCR-Primer

und Nukleotide werden in der

end-point und real-time PCR

eingesetzt.

Verschiedene PCR-Techniken I Reverse Transkription I Restriktionsverdau

I Proteinkristallisation

Qualitative PCR I Sticky-end-

Klonierungen I Amplifikation

von Standard-Templates

Klonierungen, bei denen

Sequenz genauigkeit wichtig

ist I Blunt-end Klonierungen I

Amplifikation von schwierigen

Templates I Site-directed Mutagenesis

PRECISOR High-Fidelity DNA-

Polymerase ist eine thermostabile

DNA-Polymerase, die 5’-3’ DNA-

Polymerase und 3’-5’ Proofreading

Exonuclease-Aktivitäten

besitzt und mit hoher Sequenzgenauigkeit

amplifiziert

Einsatzgebiete Vorplattierte, lyophilisierte TaqMan ®

Gene Expression Assays in 0.2 ml

96-Well-Platten für spezifische Signalwege,

biologische Prozesse und

Krankheitsstatus

Die CleanAmp PCR-Primer

und CleanAmp-Nukleotide

sind chemisch modifiziert mit

hitzelabilen Gruppen und

können ohne Veränderung der

experimentellen Bedingungen

eingesetzt werden.

Mit dem TProfessional- und dem TProfessional Standard-Thermocycler

bietet Biometra zwei Geräte für unterschiedliche Bedürfnisse. I Großes

graphisches Display erlaubt intuitive Programmierung in Tabellen- oder

graphischer Form I Quick Start-Funktion ermöglicht schnellen Zugriff auf

zuletzt gestartete Programme I High Performance Smart Lid öffnet auf

Knopfdruck und arretiert in geöffnetem Zustand I high speed-Silberblöcke

erreichen Spitzenwerte bei Geschwindigkeit, Temperaturuniformität und

sind wahlweise mit oder ohne Gradientenfunktion verfügbar I Für Hochdurchsatz-Ausrüstung

mit 384 Well-Block möglich I Beim TProfessional

Thermocycler lassen sich die Hochleistungsblockmodule in weniger als 10

Sekunden austauschen und werden automatisch vom Gerät erkannt.

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Polymerase (Thermus aquaticus

YT1 DNA-Polymerase)

Jede Packung TaqMan ® Array-Platten

wird mit Plan der Plattenbelegung auf

Daten-CD geliefert

Kurzbeschreibung

des Produktes

Die chemische Modifikation

blockiert die DNA-Polymerase

vor der Hitzeaktivierung und

verhindert die Entstehung

von Primer-Dimeren und Mispriming

allgemein. Aufgrund

der erhöhten Spezifität lassen

sich auch Proben mit sehr

geringen Mengen an target

zuverlässig amplifizieren. Die

PCR-Reaktion kann auch mit

preisgünstigeren thermophilen

DNA-Polymerasen durchgeführt

werden, es muss keine

„hot start“-Polymerase verwendet

werden.

High Speed Silberblock, großes graphisches Display, Gradientenversion

verfügbar, austauschbare Blöcke I Blockaustausch mgl. I Blockformate:

60 well (0,5 ml) 96 well (0,2 ml), 384 well I 350 Programme I Temperaturbereich

3°C-99 °C I Temperatugradient 40 °C I Temperaturuniformität

(15s nach Start der Uhr) ± 0,15 °C bei 55 °C, ± 0,25 °C bei 70 °C ,±

0,50 °C bei 95 °C I Kontrollgenauigkeit ± 0.1 °C I ¼ VGA Bildschirm,

320 x 240 Pixel I tabellarische Programmierung (Easy Spreadsheet Programming

(ESP), Graphische Programmierung I Softwareoptionen Wechsel

zwischen graphischer und tabellarischer Programmierung, Grafik für

Temperaturgradienten, Einstellbare Heiz- und Kühlrate, Ausführlicher

Selbsttest, Service Files, Automatische Blockerkennung, PC-Kontrolle I

Schnellstart der letzten 5 Programme I High Performance Smart Lid I

Deckeltemperatur 30°C-99 °C I Max. Stromverbrauch 480 Watt I sehr

leise I RS232 serieller Anschluss I 28 cm x 38 cm x 24 cm

Hohe Thermostabilität: Toleriert

stringente Denaturierungs- und

Annealing-Bedingungen wie

z.B. für die Amplifikation von

GC-reichen Templates I Hohe

Reinheit

Höchste Genauigkeit: Die

Genauigkeit wurde mit dem rpsL

Fidelity Assay im Vergleich zu

führenden High-Fidelity Enzymen

bestimmt I Schnelle DNA-Synthese:

15s/kb bei Templates bis

zu 5kb und 30s/kb bei Templates

über 5kb

Technische Daten Aufgetrocknete TaqMan ® -Sondensets

in 96-well-Platten brauchen nur mit

Master Mix und Probe zu 20 µl Reaktionsvolumen

aufgefüllt werden

Marktübersicht PCR

High Speed Silberblock I großes graphisches Display I tabellarische

und graphische Programmierung I Schnellstartfunktion der letzten fünf

Programme I linearer Gradient I netzwerkfähig I fünf verschiedene

Blockmodule I Blockaustausch in wenigen Sekunden I Benutzerfreundliches

Design I Geräuscharmer Betrieb

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bis zu 10kb I Hohe Prozessivität

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Hohe Sequenzgenauigkeit I

Hohe Geschwindigkeit I Hohe

Prozessivität I Amplifikation von

Templates bis zu 30kb I Sehr

robust

Gensignaturen sind für Brustkrebsregulierung,

p53, Apoptose, Tumor-Metastasen

und über 130 weitere Krankheiten

und biologische Signalwege verfügbar

(www.allgenes.com). Validiert

für Applied Biosystems 7000, 7300,

7500 and 7900HT Fast Real-Time PCR-

Systeme mit 96-well Standardblöcken.

Nur für Forschungszwecke.

CleanAmp dNTP Mix: 130

Euro für 4 x 2 µmoles I CleanAmp

Primer: 400 Euro

pro Paar

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 39

Besonderheiten/

Extras

Maximale Heizrate 6 °C/sec, Maximale Kühlrate 4.5°C/sec I Durchschn.

Heizrate 5.0 °C/sec, Durchschn. Kühlrate 3.5 °C/sec

250 units, 189 Euro 1.000 units, 99 Euro Je nach Austattung 5.700 Euro bis 7.175 Euro

Preis 262 Euro / 96 well-Platte, Mindestbestellmenge

3


Marktübersicht PCR

CyBio AG

Ria Sachse

Göschwitzer Straße 40

07745 Jena, Deutschland

Tel.: +49-(0)3641-351 0

Fax: +49-(0)3641-351 409

productinfo@cybio-ag.com

www. cybio-ag.com

BIOTREND Chemikalien GmbH

Eupener Str. 157

50933 Köln

Tel.: +49-(0)221-9498320

Fax: +49-(0)221-9498325

jaeger@biotrend.com

Gunther Jaeger

Bio-Rad Laboratories GmbH

Heidemannstr. 164

D-80939 München

Dr. Marcus Neusser

marcus_neusser@bio-rad.com

Tel.: +49-(0)89-31884-177

Fax: +49-(0)89-31884-123

Firma/Kontakt Biometra – A part of Analytik-Jena

Rudolf-Wissell-Straße 30

37079 Göttingen

Tel.: +49-(0)551-506860

Fax: +49-(0)551-5068666

www.biometra.com

info@biometra.de

Dr. Holger Densow

CyBi ® -8plus1

Produktname T3000 Thermocycler C1000/S1000 a) GelGreen, Nucleic Acid Stain

b) GelRed, Nucleic Acid Stain

Anfertigen von Reaktionsansätzen wie PCR- und Sequenzierungsansätzen

sowie für serielle Verdünnungen, Hit-Picking

und Setzen von Standards

PCR a) stain either dsDNA, ssDNA or RNA

b) stain either dsDNA, ssDNA or RNA

Replace Ethidium Bromide

Einsatzgebiete Verschiedene PCR-Techniken I Reverse Transkription

I Restriktionsverdau

Pipettiersystem mit 8 und einem Kanal an einem Kopf, ermöglicht

Einzelwell- oder Tubeansteuerung und spaltenweise

Bearbeitung von 96- und 384-well Mikroplatten, Anzahl der

Arbeitspositionen (4 bis 10) frei nach den Anforderungen konfigurierbar,

Arbeitspositionen sowie Stacker sind auch später

nachrüstbar

a) GelGreenTM is a sensitive, stable and enviornmentally

safe green fluorescent nucleic acid dye

designed to stain either dsDNA, ssDNA or RNA

in agarose gels. GelGreen is far more sensitive

than SYBR Safe. Unlike SYBR dyes, which are

known to be unstable, GelGreen is very stable,

both hydrolytically and thermally. GelGreen has

a UV absorption between 250 nm and 300 nm

and a strong absorption peak centered around

500 nm. Thus, GelGreen is compatible with

either a 254 nm UV transilluminator or a gel

reader equipped with visible light excitation

(such as a 488 nm laser-based gel scanner or a

Dark Reader) I b) GelRedTM is an ultra sensitive,

extremely stable and environmentally safe fluorescent

nucleic acid dye designed to replace the

highly toxic ethidium bromide (EB) for staining

dsDNA, ssDNA or RNA in agarose gels or polyacrylamide

gels. GelRed is far more sensitive

than EB without requiring a destaining step.

GelRed and EB have virtually the same spectra,

so you can directly replace EB with GelRed

without changing your existing imaging system.

The C1000 and S1000 thermal cyclers

offer a flexible and modular high-end PCR

platform, with features giving performance that

is fast, accurate, and reproducible. The C1000

also includes features such as USB flash drive

data storage and the Protocol Autowriter that

enables users to automatically write protocols

based on their input parameters and the desired

reaction speed.

Weiterentwicklung des Biometra T3 dar. Ausgehend

vom bewährten Dreiblock-Konzept, wurde das Gerät

mit modernster Peltier-Technologie für hervorragende

Heiz- und Kühlraten ausgestattet. Die Software

wurde komplett überarbeitet: Anwenderfreundlich I

Drei unabhängige Thermoblöcke ermöglichen, dass

verschiedene Programme gleichzeitig abgearbeitet

werden. Bei Parallel-Betrieb mit 3 x 48 wells: hoher

Probendurchsatz. I Drei unterschiedliche Blockversionen

für 0,2 ml oder 0,5ml Tubes; ein Kombiblock

nimmt beide Gefäßtypen auf.

Kurzbeschreibung

des Produktes

Volumenbereich 0,5 µl – 250 µl, 3 verschiedenen Spitzentypen

5µl, 50 µl und 250 µl verwendbar, Einwegspitzen sind in den

Qualitäten Standard, PCR-zertifiziert mit Filter und steril erhältlich,

mögliche Plattenformate: 96, 384 und 0,2 ml-2 ml Tubes

±0.2°C of programmed target at 90°C I

±0.4°C well-to-well within 10 sec of arrival

at 90°C I Gradient Temperature Differential

1 – 24 °C within Gradient Temperature Range

30-100°C

Technische Daten Drei unabhängige Blöcke I Hoher paralleler

Probendurchsatz I Blockformate I 3 x 20 Well

(0,5 ml) I 3 x 48 Well (0,2 ml) I 3 x 18* Well

und 3 x 48 Well (0,5 ml und 0,2 ml) Combi I

Programmspeicher: 250 durchschnittliche Programme

I Temperaturbereich 3-99 °CI Temperaturuniformität

(15s nach Start der Uhr) ± 0.5 °C

I Kontrollgenauigkeit ± 0.1 °C I Hochauflösendes

CFL LC Display, 256 x 64 Punkte I Tabellarische

Programmierung I Softwareoptionen Anpassbare

Heiz- und Kühlraten I Zeitinkremente, Temperaturinkremente

I High Performance Smart Lid I Dekkeltemperatur

30 – 99 °C I Max. Stromverbrauch

420 Watt I Geräuschemissions sehr leise I RS232

serieller Anschluss I Abmessungen (B x T x H) I 30

cm x 38 cm x 19 cm

5.0°C/s 96-well block I 4.0°C/s 2x48-well

block I 2.5°C/s 384-well block I 0° - 100°C

Temperature Range

40 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT

Unterschiedliche Kühladapter gewährleisten eine kontinuierliche

Kühlung der Mikroplatten und Tubes bis zu 2 Stunden

Heiz-/Kühlrate Durchschn. Heizrate 2.2 °C / sec, Durchschn.

Kühlrate 2.0 °C / sec

Pipettierkopf besteht aus einem und 8 Pipettierkanälen, Kopfwechsel

während des Prozesses daher unnötig I integrierte

Datenbank ermöglicht schnellen Gerätestart I einfache Bedienung

durch Webbrowser-ähnliche Benutzeroberfläche I Einstellen

der Liquid Handling-Parameter ermöglichen Umgang mit

verschiedensten Flüssigkeiten I Pipettierer kann mit weiteren

Pipettierwerkzeugen erweitert werden

Patented reduced-mass 96 well sample block I

Fast settling time to uniform target temperature I

>1000 programs onboard I Unlimited with USB

expansion I Step-based graphical, text-based,

automatic with Protocol Autowriter I Full secured

mode for highly regulated environments, optional

login, protected folder

Drei unabhängige Blöcke für drei verschiedene

PCR-Läufe zur selben Zei I Hoher Probendurchsatz

(bis zu 144 0,2 ml Tubes) I Tabellarische

Programmierung I Maximale Flexibilität durch

Combi-Block I Geringer Platzbedarf I Geräuscharmer

Betrieb

Besonderheiten/

Extras

ab 25.000 Euro

Preis 9.350 Euro k.A a) 1 x 500µl 115,- Euro

b) 1 x 500µl 138,- Euro


‡ Verbinden Sie bis zu

30 Cycler zu einem

Netzwerk

‡ Minimale Verdunstung

mit vapo.protect -

Deckel

‡ Neue Software -

funktionen

‡ Ein perfektes Team

mit Eppendorf

Consumables

Reproduzierbar, spezifi sch, schnell.

Der Mastercycler pro erfüllt diese Anforderungen an

eine valide PCR auf einzigartige Weise.

Die patentierte vapo.protect -Technologie* verhindert

die Verdunstung ihres PCR-Ansatzes. Die somit gleich

bleibenden Konzentrationen im PCR-Ansatz ermög lichen

eine stabile und reproduzierbare Spezifi tät, unspezifi sche

Bindungvorgänge werden weitestgehend vermieden.

* Patents pending.

Trademarks: eppendorf ® , Mastercycler ® , SteadySlope ® and vapo.protect are registered trademarks of

Eppendorf AG, Hamburg, Germany. Registered trademarks are not marked in all cases in this manual.

Disclaimer: This product is licensed under U.S. patent Nos. 5,525,300, 5,779,981 and 6,054,263.

The heated cover device is licensed under US 5,552,580 and foreign equivalents.

The user of the Eppendorf Mastercycler pro might require additional rights for kits, reagents

and other components required for his/her application. Such accompanying rights for these kits,

reagents and other may be obtained by the respective holder of such rights.

No rights are conveyed expressly, by implication or estoppel to any patents on real-time methods,

including but not limited to 5’ nuclease assays, or to any patent claiming a reagent or kit. Mastercycler

pro upgraded to a Mastercycler ep realplex requires a Real-Time Thermal Cycler License under

Applera’s United States Patent No. 6,814,934 and corresponding claims in non-U.S. counterparts.

There’s no way out!

Mastercycler pro mit vapo.protect -Verdunstungsschutz

Eppendorf Vertrieb Deutschland GmbH · Peter-Henlein-Straße 2 · 50389 Wesseling-Berzdorf · Germany

Tel. 01803 255911* · Fax 02232 418155 · E-mail: vertrieb@eppendorf.de · Internet: www.eppendorf.de

*9 Cent/Minute aus dem deutschen Festnetz

Der Mastercycler pro

‡ Ultimativer Verdunstungsschutz

‡ Extrem schnelle Heiz- und Kühlraten

‡ Gradientenfunktion mit SteadySlope-Technologie

‡ Aufrüstbar zu real-time PCR

‡ Optionaler Selbsttest der Peltier-Elemente

Für mehr Informationen besuchen Sie:

www.eppendorf.de/pcr

NEU!

Testen Sie uns jetzt und fordern Sie unter

01803 255911 Ihre persönliche Gerätevorführung an!

eppendorf ® ist eine eingetragene Marke. Alle Rechte vorbehalten, einschließlich der Graphiken und Bilder.


Marktübersicht PCR

Genzyme Virotech GmbH

Löwenplatz 5

65428 Rüsselsheim

Dr. Heiko Hofmann

Tel.: +49- (0)6142-6909-14

dhh@virotech.de

www.virotech.de

Fluidigm Europe B.V.

Locatellikade 1

1076 AZ Amsterdam

Tel.: +31-(0)20-5788853

www.fluidigm.com

Harry Boeltz

Harry.Boeltz@fluidigm.com

Fluidigm Europe B.V.

Locatellikade 1

1076 AZ Amsterdam

Tel.: +31-(0)20-5788853

www.fluidigm.com

Harry Boeltz

Harry.Boeltz@fluidigm.com

Eurofins MWG Operon

Anzinger Str. 7a

85560 Ebersberg

Tel.: +49-(0)8092-8289-0

Fax: +49-(0)8092-21084,

support@eurofinsdna.com

Firma/Kontakt Eppendorf AG

22331 Hamburg

www.eppendorf.de

Eppendorf Application Hotline

Tel.: +49-(0)1803-666-789

application-hotline@eppendorf.de

Produktname Mastercycler ® pro S PCR Primer, PCR Primer Design Tool Fluidigm Access Array System Biomark System GeneXpert ® ( der Firma Cepheid)

Diagnostik von Infektionskrankheiten und Leukämien

Für qPCR, Genexpression, SNP-Genotyping,

CNV u.v.m

PCR-basiertes System zur gleichzeitigen

Herstellung von 48 Libraries

für Next Generation Sequenziergeräte.

Für Sample Capture und Target

Enrichment, Sample Barcoding für

multiplex Sequencing und Sequencing

Library Preparation mit Hilfe von

Amplicon Tagging

Einsatzgebiete PCR in Forschung und Diagnostik Standard PCR, Multiplex PCR, RT-PCR,

qPCR, DNA Sequencing

GeneXpert ist völlig modular und voll automatisiert,

keine Serienverarbeitung und Gerätevorschaltung

nötig.

9.000 PCR-Reaktionen in vier Stunden

bei erheblich reduziertem Assayverbrauch

und Pipettieraufkommen simultan. Aus

einzelnen Zellen können gleichzeitig bis

96 Gene in qPCR-Datenqualität bestimmt

werden. Einziges kommerzielles System für

die digitale PCR zur absoluten Bestimmung

der Zielsequenzen. Übliche Chemie, wie

TaqMan ® , und interkalierende Farbstoffe

sind kompatibel. Das Biomark Real

Time-System ist für den Einsatz der nanofluidischen

Dynamic und Digital Arrays

entwickelt. Das Komplettsystem bestehend

aus einem IFC Controller, Thermocycler,

CCD-Kamera und der Auswertesoftware für

Genotypisierungen, Geneexpression und

digitaler PCR vereinfacht den Arbeitsablauf

für Hochdurchsatz-PCR-Applikationen.

Parallele nL-Reaktionen: I Real-Time PCR:

2.304 / 9.216 I SNP Genotyping: 2.304 /

9.216 I Digital PCR: 9.180 / 36.960

Das Access Array besteht aus 2

Access Array IFC Controllern zum Beladen

der IFCs und Wiedergewinnen

der Proben und einem Thermocycler.

Das System kann mit jeder PCRbasierten

Probenvorbereitung und

den kundenspezifischen Reagenzien

und Primern verwendet werden.

The specifications of Eurofins MWG

Operon’s PCR Primer are pre-defined

and optimised for standard PCR applications

and sequencing reactions. PCR

Primer Design Tool suggests a range of

optimal primers or pairs of primers for

PCR, RT-PCR or sequencing reactions.

The online design tool is available free

of charge. On demand and for special

requests, individual project design

services supported by our bioinformatic

specialists are available.

Die extrem schnellen Heiz- und

Kühlraten des Mastercycler pro

sorgen für die nötige Geschwindigkeit

der PCR. Die patentierte vapo.

protect-Technologie verhindert die

Verdunstung des PCR-Ansatzes. Drei

verschiedene Blockformate sind verfügbar,

alle mit einem horizontalen

Gradienten (die 96er-Blöcke sind

aufrüstbar zu real-time PCR)

Kurzbeschreibung

des Produktes

Amplifikationsprinzip RT-PCR I Detektionsprinzip

Sechs-Kanal-Anregungsmodul: Hochleistungs-

LEDs zur Anregung I Sechs-Kanal-Detektionsmodul:

Silizium-Fotodetektoren und Filter I Der

GeneXpert ist ein voll modulares System. Masse

und Gewicht sind von der Anzahl der benötigten

Testungseinheiten (Module) abhängig.

Input: 48 Proben und 48 Primerpaare

I 2.304 PCR-Reaktionen in vorgegebenen

30 nL Reaktionskammern

I Output: Automtisches Poolen aller

sequenzierfertigen Amplicons

Synthesis yield: 30nmol (6 OD) I Primer

lengths: 15-29 bases I Delivery format:

lyophilised I Quality control by Trityl

monitoring, OD measurement, MALDI-

TOF MS I Primers are shipped next day

after Ecom order receipt I a free PCR

Primer Design Tool suggests a range of

optimal primers or pairs of primers for

PCR, RT-PCR or sequencing reactions,

using a set of physical parameters. The

primers are scored in relevance to the

predicted best performance criteria. The

most favourable primer can be found at

the first position. It can also be combined

with a database search. The primers

are checked against the RefSeq mRNA

database (NCBI) to make sure that the

primers have no critica

Technische Daten Temperierbereich: 4-99°C I

Blockhomogenität:20°-72°C:≤

±0,3°C; 95°C: ≤ ±0,4°C I Regelgenauigkeit:

±0,2°C I Speicherkapazität:

>700 Programme

42 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT

Heizen > 2°C/s I Kühlen > 1°C/s Heizen > 2°C/s I Kühlen > 1°C/s Heizraten (max.): 10 °C/Sek von 50-95 °C, Kühlraten

(max.): 2,5 °C/Sek von 95-50 °C

Heiz-/Kühlrate Heizen: 6°C/s (Impulsfunktion: im

ersten Zyklus 8°C/s) I Kühlen: 4°C/s

Random Access, 1-48 unabh. Testeinheiten, die

mit beliebigen Xpert-Tests beladen w. können. I

Serientestung und Einzeltestung mit gleichem Zeitaufwand

I keine spezifische PCR-Laboraustattung

u. Personal nötig I 24Std/7Tage durchführbar I

Einziges PCR-System mit LIMS plug-in I PCR-Reagenzien

geschlossen in Testkartusche = optimaler

Kontaminationsschutz

Ein 96.96 Dynamic Array entspricht 24

384er Mikrotiterplatten. 192 Pipettierschritte

statt 18.432 zum Ansetzen

notwendig.

Biomark Real Time-PCR-Systeme

sind erweiterbar auf das Access Array

System

Synthesis report, Oligo data sheet, Quality

report & delivery note are provided

online free of charge I Customised tube

label layouts can be selected I Extra

tube labels are available

Steuerbar über Control Panel (bis zu

5 Module) oder PC-Software (bis zu

30 Module). GLP-konforme Report

Files und Benutzerverwaltung. Besondere

vapo.protect-Technologie zur

Vermeidung von Verdunstung.

Besonderheiten/

Extras

k.A. Preis je Datenpunkt qPCR ab ca. 12 Cent

Preis je Datenpunkt SNP ab ca. 5 Cent

PCR Primer: Independent from primer

length: 9,90 Euro

Preis 10.350 Euro (inkl. Control Panel

zzgl. USt.)


Microsynth AG

Schützenstr. 15

CH-9436 Balgach

Tel.: +41-(0)71-722-8333

Fax.: +41-(0)71-722-8758

Dr. Johannes Haugstetter

johannes.haugstetter@

microsynth.ch

Lonza Cologne AG

Nattermannallee 1

50829 Köln

Dr. Volker Vogel

Tel.: +49-(0)221-99199 400

volker.vogel@lonza.com

Invitrogen GmbH

Emmy-Noether Str. 10

76131 Karslruhe

euroinfo@invitrogen.com

www.invitrogen.com

Invitek GmbH - A Stratec Business

Robert-Rössle-Str. 10

13125 Berlin

Frau Sonja Farhangi

sfarhangi@invitek.de

Tel.: +49-(0)30-9489-2894

Fax: +49-(0)30-9489-2909

Firma/Kontakt Hölle & Hüttner AG

Derendinger Straße 470

72072 Tübingen

Dr. Steffen Hüttner

www.h-net.com

StellARray TM Gene Expression System PCR- und Real Time PCR-Service.

InviTaq Hot Start DNA Polymerase 1. SuperScript ® VILO cDNA Synthesis

Kit I 2. Express qPCR & qRT-PCR

Kits

Produktname Software für PCR-Fragestellungen:

Steuerung, Vernetzung, Datenauswertung,

Kitbezogene Standardauswertungen

und zur Simulation

Qualitative und/oder quantitative (Real

Time) PCR-Analysen. Z.B. zur Qualitätssicherung,

Target-Validierung, Genexpressionsanalyse,

Nachweis von Mikroorganismen

und Nachweis von GVO

umfassende Produktgruppe zur Genexpressionsanalyse,

Anwendung z.B. in RNAi,

mRNA-Profiling, Validierung von „Hits“ aus

Whole-Genome-Arrays.

1. RT-PCR und qRT-PCR Applikation bei

variablem Input und linearem Output I

2. Erhöhter Durchsatz für Fast-Cycling

Instrumente, 1-Schritt und 2-Schritt

PCR

complex genomic templates I Ecomplex cDNA

templates I Every low-copy targets I reactions

with multiple primer pairs

Einsatzgebiete Unternehmen, die Geräte für PCR

entwickeln, vertreiben bzw. PCRbasierte

Kits herstellen

Projektentwicklung und -beratung I

DNA- und RNA- Präparationen I (Real

Time) PCR-Assay-Entwicklung I Synthese

von Primer-Probe-Sets I Validierung

von PCR-/qPCR-Assays I Probenanalyse

und Auswertung im Hochdurchsatz

Komponenten: GeneSieve Bioinformatics-Software

zur Suche der für einen

bestimmten Forschungsbereich besonders

relevanten Gene und der entsprechenden

StellARray qPCR Arrays I Vorgefertigte oder

individuell nach Kundenwunsch zusammengestellte

StellARray qPCR-Arrays im

96- und 384-Well Format für die meisten

handelsüblichen qPCR Geräte I Global

Pattern Recognition (GPR) Software zur

präzisen und komfortablen Auswertung

der qPCR Daten ohne die Notwendigkeit

der Verwendung von vordefinierten

„Housekeeping“-Genen.

1. Zuverlässige first-strand cDNA-

Synthese bei sehr hohen Ausbeuten

I 2. Kits für die schnelle RT-PCR und

qRT-PCR

The InviTaq Hot Start DNA Polymerase + the

supplied buffer is especially suited for real-time-

PCR reactions with fluorescence probe detection

by 5’-3’-exonuclease digest. The 5’-3’ DNA

exonuclease activity has a broad thermal range

(50 - 74°C). The thermal activation prevents the

extension of nonspecifically annealed primers

and primer dimers formed at low temperatures

during PCR setup. The polymerase contains

monoclonal antibodies which block polymerase

activity prior to the onset of thermal cycling. The

enzyme requires no prolonged heating or denaturing

step. The antibodies are inactivated during

an initial denaturation step of 5 minute at 95°C

which can be incorporated into any existing

thermal-cycler program.

Umfangreiche Software-Bibliothek

im Themenfeld PCR-Technologie,

die nach Kundenanforderungen zur

OEM- Produkten oder in Lizenz umgesetzt

wird.

Kurzbeschreibung

des Produktes

Automatisierte Probenaufbereitung

(Tecan, Qiagen), Analyse mit Geräten von

ABI, Roche und Qiagen. Zertifizierung

nach ISO 9001:2000 und Akkreditierung

der analytischen Abteilungen nach ISO

17025 (STS 429).

1. Superscript ® III in einem optimierten

Puffersystem I 2) Schnell-Aktivierung,

Antikörper-basierte Platinium ® -

Taq Polymerase

Technische Daten Software unter Windows Volume Activity: 5 units / µl I E10x Reaction

Buffer I E250 mM Tris-HCl pH 8.3 (at 25 °C),

500 mM KCl I Mg2+ Solution

50 mM MgCl (recommended final concentra-

2

tion: 1-6 mM)

Umfangreicher Service im Bereich DNA-

& RNA-Synthese, DNA-Sequenzierung

und Genotyping. Weitere Informationen

unter www.microsynth.ch.

Marktübersicht PCR

Besonders präzise Normalisierung der

Genexpressionsdaten: die StellARray

Analysesoftware findet die für das individuelle

Experiment am besten geeigneten

Normalisierungsgene und verzichtet auf

die Verwendung von vordefinierten, häufig

inkonstanten „Housekeeping“ Genen.

Umfassendes Angebot von mehr als 150

Forschungsbereich-spezifische qPCR-Arrays

für die gebräuchlichsten qPCR-Geräte.

Neben “Expression Profiling” werden auch

“Gene Copy Number Variation” (CNV)-

Experimente unterstützt

1. akkurate und sensitive Quantifizierung

bei einer Linearität von 1

pg-2,5 µg, konsistente Ergebnisse,

hohe Ausbeuten und ideal für cDNA

Archivierung I 2. Weniger Carry-over,

Verbesserte Detektion durch SYBR ®

GreenER in den SYBR ® kits, flexibles

Format mit ROX oder separat für verschiedene

Instrumente, Hochdurchsatz

& Fast-Cycling-Instrumente

reduced nonspecific amplification I high PCR

specificity with minimal optimization I easy

handling and room-temperature setup

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 43

Besonderheiten/

Extras

Preis als OEM-Lösng bzw. im Lizenzmodell 100 Units: 51,00 €


Marktübersicht PCR

PEQLAB Biotechnologie

GmbH

Carl-Thiersch-Str. 2b

D-91052 Erlangen

Tel.: 09131-610 70 20

Fax: 09131-610 70 99

info@peqlab.de

www.peqlab.de

Kerstin Hardung

Promega GmbH

Schildkrötstraße 15

68199 Mannheim

Tel./Fax: +49-(0)621

8501-0/8501-222

techsev@promega.

com, www.promega.

com, Katja Krauth

New England Biolabs GmbH

Brüningstr. 50, Geb. G810

65926 Frankfurt/Main

www.neb-online.de

info@de.neb.com

Tel: 0800-246-5227 (in D)

Tel: 00800-246-52277 (in A)

New England Biolabs GmbH

Brüningstr. 50, Geb. G810

65926 Frankfurt/Main

www.neb-online.de

info@de.neb.com

Tel: 0800-246-5227 (in D)

Tel: 00800-246-52277 (in A)

Millipore GmbH

Bioscience Division

Am Kronberger Hang 5

65824 Schwalbach/Ts

www.millipore.com

technischerservice@millipore.com

06196-494-299 (Deutschland)

0433994049 (Schweiz)

0820874464 (Österreich)

Firma/Kontakt Millipore GmbH

Bioscience Division

Am Kronberger Hang 5

65824 Schwalbach/Ts

www.millipore.com

technischerservice@millipore.com

06196-494-299 (Deutschland)

0433994049 (Schweiz)

0820874464 (Österreich)

Produktname? Montage ® PCR Cleanup Kit Amicon ® Ultra 0.5-Zentrifugaleinheiten Tq-Polymerase-Falilie* Proof Reading-Polymerasen: GoTaq ® -Produkt-Familie Primus 25 advanced ®

Alle Arten klassischer PCR

PCR, Hotstart-PCR und

Real-time-PCR

High-Fidelity PCR, besonders

schnelle PCR, optimal auch für

schwierige Templates, Hochdurchsatz

Routine-PCR, Genotypisierungen,

Hochdurchsatzexperimente,

DHPLC, Kolonie-PCR, Lange Amplifikate

(LongAmp Taq), direkte

PCR an Blut oder Bodenproben,

Multiplex-PCR

Aufreinigung von PCR-Produkten (Entfernung

von Primern und freien Nucleotiden,

Umpufferung) mit Ultrafiltrationseinheiten

für die Zentrifuge

Einsatzgebiete Aufreinigung von PCR-Produkten im

Multiwell-Format (Entfernung von

Primern und freien Nucleotiden, Umpufferung)

Kompakter Arbeitsplatz-

Cycler, der dennoch größtmögliche

Flexibilität bietet.

Die GoTaq ® -Produktfamilie

beinhaltet Einzelenzyme

und Master

Mix für alle gängigen

PCR- und Real- Time

PCR-Applikationen.

Phusion ®-Serie: „Designer-Enzym“

mit zusätzlicher DNA-Bindedomäne

für außergewöhnlich gute

PCR-Eigenschaften: geringste

Fehlerrate aller PCR-Polymerasen

im Markt kombiniert mit höchser

Zuverlässigkeit = ideal für Klo-

Rekombinante Enzyme höchster

Reinheit und Qualität,

zuverlässige Amplifikationen

mit hoher Ausbeute, große

Auswahl optimierter Puffer-

Formulierungen:Taq DNA Polymerase

mit „Thermopol-Puffer“

Taq I DNA-Polymerase mit Detergenz-freiem

„Standard“-Puffer

I Crimson Taq-DNA-Polymerase

- für PCR im Gel-Ladepuffer I

LongAmp Taq-DNA-Polymerase –

für Amplifikate bis 40 kb I HemoKlen

Taq – für direkte PCR an

Voll-Blut I Multiplex-PCR-Master

Mix – bis zu 15-plex PCR I für

Routine-PCRs: Phire ® Hot Start-

DNA-Polymerase I Phire ® Plant

Direct PCR Kit I DyNAzyme II Hot

Start-DNA-Polymerase

Millipores Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten

sind Ultrafiltrationseinheiten für die Zentrifuge

mit 2ml Auffanggefäßen für Probenvolumina

bis 500µl. Sie ermöglichen

die Aufreinigung von PCR-Produkten für

Sequenzierungen, Genotypisierungen

oder Microarrays.

Millipores Montage ® PCR Cleanup Kits

verwenden ein auf Ultrafiltration basierendes

Größenausschlussverfahren und

werden über Vakuumfiltration betrieben.

Sie ermöglichen im 96-Well- oder

384-Well-Format die Aufreinigung von

PCR-Produkten (≥ 100 bp) für Sequenzierungen,

Genotypisierungen oder

Microarrays.

Kurzbeschreibung

des Produktes

nierungsexperimente I Vent/Deep

® Vent Serie: proof reading PCR-

R

Enzym mit der höchsten Halbwertszeit

bei 95°C, ideal für lange

Inkubationszeiten, kostengünstig!

Blockkapazität: Universalblock

für 25 x 0.2 ml Tubes

oder 13 x 0.5 ml Tubes mit

flachem Deckel I Temperaturbereich:

4 °C bis 105

°C I Regelgenauigkeit: ±

0.1 °C I Blockuniformität

(bei 72°C): ± 0.7 °C I Max.

Programmzahl: 90 (mit bis

zu 99 Schritten/ Programm)

I Max. Heizrate: 2 °C/s I

Max. Kühlrate: 2 °C/s

44 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT

I Phusion ® High Fidelity-DNA-

Technische Daten Montage ® PCR96: 96-well Filterplatte

(bis 150-300 µl/well Probenvolumen),

erhältlich mit 10 und 50 Platten pro

Packung

Polymerase , auch als Kits und

Mastermixes I Phusion ® -Hot Start-

High Fidelity DNA-Polymerase),

auch als Kits und Mastermixes I

® Vent -DNA- Polymerase I Deep-

R

® Vent -DNA-Polymerase

R

Millipore’s Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten

zeichnen sich durch eine hohe

Produktwiederfindung (typischerweise

>90%) aus. Das vertikale Membrandesign

verhindert die Verblockung

der Membran und ermöglicht kürzere

Zentrifugationszeiten. Der „Deadstop“

verhindert das Trockenlaufen der Probe

und die damit verbundene geringere

Probenwiederfindung. Die Möglichkeit

zur Umkehrzentrifugation optimiert die

Probenrückgewinnung.

Heizdeckel mit automatischer

Höhenanpassung I

GLP-Report dokumentiert

Anwendung und Anwender

I Ansteuerung mittels

PC möglich I platzsparend

Erfolgreiche PCR auch bei

schwierigem DNA-Ausgangsmaterial.

Alle Kits

für die klassische PCR-

Applikation beinhalten

sowohl einen farblosen,

als auch einen grünen

Puffer, der direktes Beladen

von Gelen erlaubt.

Millipores Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten

sind mit verschiedenen Trenngrenzen

(3/10/30/50/100 kDa) und Packungsgrößen

(8/24/96/500 Stk/Pkg) erhältlich.

Auch erhältlich mit 96- (bis 150 µl/well

Probenvolumen) und 384-well-Platten

(bis 100 µl/well Probenvolumen)

Besonderheiten/

Extras

2.645 Euro

Routine-PCR-Anwendungen

ab 0,13Euro/U, Real-

Time PCR ab 1,10 Euro/

Reaktion

Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten 8 Stk/Pkg

40 Euro I Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten 24

Stk/Pkg 93 Euro I Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten

96 Stk/Pkg 311 Euro

Preis Montage ® PCR96 Cleanup Kit, 10 Stk

451 Euro I Montage ® PCR96 Cleanup Kit,

50 Stk 1787 Euro I Montage® PCRµ96

Cleanup Kit, 10 Stk 441 Euro I Montage ®

PCRµ96 Cleanup Kit, 50 Stk 1769 Euro

I Montagev PCR384 Cleanup Kit, 10 Stk

960 Euro I Montage ® PCR384 Cleanup

Kit, 50 Stk 3444 Euro


Roche Diagnostics GmbH

Sandhofer Straße 116

68305 Mannheim,

Fachliche Information

Tel.: +49-(0)621-759-8568

mannheim.biocheminfo@roche.com

www.roche-applied-science.com

Roche Diagnostics GmbH

Sandhofer Straße 116

68305 Mannheim,

Fachliche Information

Tel.: +49-(0)621-759-8568

mannheim.biocheminfo@roche.com

www.roche-applied-science.com

PromoCell GmbH

Sickingenstrasse 63 / 65

D-69126 Heidelberg

Tel.: +49-(0)6221-64934-0

Fax: +49-(0)6221-64934-40

www.promokine.de

info@promokine.de

Dr. Jürgen Becker

Firma/Kontakt PromoCell GmbH

Sickingenstraße 63/65

D-69126 Heidelberg

Tel.: +49-(0)6221-64934-0

Fax: +49-(0)6221-64934-40

www.promokine.de

info@promokine.de

Dr. Jürgen Becker

Produktname PCR Mycoplasma Test Kits PCR Bacteria Test Kits LightCycler ® 2.0 System LightCycler ® 480 System

Mikrotiterplatten-basiertes Real-Time-PCR-System für mittleren

und Hochdurchsatzbereich, Genexpressionsanalysen mittels Relativer

QuantifizierungLightCycler ® 480 System, absolute Quantifizierung

von Nukleinsäuren, Genotypisierung bekannter Mutationen,

Mono-Color und Multiplex-PCR, Gene Scanning

Kapillar-basiertes Real-Time PCR-System für in vitro-

Diagnostik I qualitative u. quantitative Detektion von

Nukleinsäuren, Genotypisierung. Dank der großen

Flexibilität bei den Detektionsformaten, wie z.Bsp. SYBR

Green I, Hybridisierungs- und Hydrolysesonden, kann

jede gängige Applikation durchgeführt werden.

Eubakterien-Detektion in Zellkulturen

(research use only)

Einsatzgebiete Mykoplasmen-Detektion in Zellkulturen (research use

only)

Patentierte Therma-Base-Technologie sorgt für optimale wellto-well

Temperaturhomogenität. I Schnelle Heiz- und Kühlraten:

Heizen: 4,8°C/s, Kühlen: 2,5°C/s. I Hardware: modulares

System: wahlweise 96- oder 384-Well-Format. I Patentierte

Optik ermöglicht präzise Signaldetektion unabhängig von Probenposition,

Normalisierung über Referenzfarbstoffe ist nicht

notwendig. I 6 Detektionskanäle für große Flexibilität bei der

Wahl der Detektionsfarbstoffe. I bedienerfreundliche Software

mit hochgenauen Auswertelogarithmen. I auf alle Detektionsformate

optimal abgestimmte, gebrauchsfertige Mastermixe

verfügbar, alle gängigen Detektionsformate einsetzbar

Sehr schnelle PCR in 20 min bei systembedingt perfekter

Temperaturhomogenität und online Detektion.

PCR-basierter Kit (konventionelle

PCR) zum schnellen und sensitiven

Nachweis von Eubakterien

in Zellkulturen. Auswertung über

Gelelektophorese.

PCR-basierte Kits (konventionelle und Real-Time PCR)

zum schnellen und sensitiven Nachweis von Mykoplasmen

in Zellkulturen. Auswertung über Gelelektophorese

oder mit Real Time PCR-Cyclern verschiedener Hersteller

Kurzbeschreibung

des Produktes

Platzsparendes Tischgerät: 45 cm x 30 cm x 40 cm I

Probenkarussel für 32 Kapillaren I Anregung: 470 nm;

Detektion: 530 nm, 555 nm, 610 nm, 640 nm, 670 nm,

710 I schnelle Heiz- und Kühlzeiten: 20°C/s

PCR Bacteria Test Kit besteht

aus: Reaktionsgefäßen mit lyophilisierten

Primern und dNTPs;

DNA-Template/Interne Kontrolle,

DNA-Template/Positivkontrolle;

Reaktionspuffer; EUB-Polymerase;

48 PCR-Tests

Tischgerät: B 57.4 cm x T 58.8 cm x H 49.7 cm; Reaktionsvolumen

5 µl–20 µl (384-well), 10 µl – austauschbare Thermoblöcke:100

µl (96-well) I Anregungsfilter (nm): 440, 465, 498,

533, 618; Detektionsfilter (nm): 488, 510, 580, 610, 640, 660

Technische Daten PCR Mycoplasma Test Kit I/C besteht aus: Reaktionsgefäßen

m. lyophilis. Primern, dNTPs + DNA-Template/Interne

Kontrolle; Reaktionsgefäßen m lyophilis. Pri mern, dNTPs

u. DNA-Template/Positivkontrolle; Rehydrierungspuffer;

Hot-Start Taq-Polymerase; 24, 48 bzw. 96 PCR-Tests I PCR

Mycoplasma Test Kit I/RT besteht aus: Reaktionsgefäßen m.

lyophilisierten Primern, dNTPs u. Mykoplasmen-spezifischer

Sonde; Inhibition Control Spike (lyophilisiert); Reaktionspuffer;

DNA-freies Wasser; Hot-Start Taq Polymerase; 25

PCR-Tests I PCR Mycoplasma Test Kit II besteht aus: Reaction-Mix

(Primer, dNTPs, Taq-Polymerase), Buffer Solution,

DNA-Template/Positivkontrolle; 10 bzw. 20 PCR-Tests

Marktübersicht PCR

sehr schnelle PCR mit online Detektion: 40 min im 384er Format;

60 min im 96 er Format I sehr einfach und schnell austauschbare

Thermoblöcke für 96- Well oder 384-Mikrotiterplatten I präzise

Signaldetektion unabhängig von Probenposition durch patentierte

Optik I 6 Detektionskanäle für große Flexibilität bei der Wahl der

DetektionsfarbstoffeSoftware: I bedienerfreundliche Software mit

hochgenauen Auswertealgorithmen I High Resolution Melting

(HRM) Farbstoff in Kombination mit der LightCycler ® 480 Gene

Scanning Software ideal geeignet zur Detektion von bekannten

und unbekannten SNPs I Reagenzien: große Flexibilität bei den

Detektionsformaten, wie z.B. SYBR Green I, Hybridisierungs- und

Hydrolysesonden I Mit der Universal ProbeLibrary kann ein komplettes

Transkriptom einer selektierten Spezies mit 90 vorvalidierten

Detektionsproben abgedeckt werden. Weitere Spezies können

mit einem Erweiterungsset abgedeckt werden. Ein kompetter

qPCR Assay kann innerhalb von 24 Stunden etabliert werden.

www.universalprobelibrary.com I Alle Maßnahmen zur Qualitätssicherung

(IQ,OQ,PQ) verfügbar I Bar Code Reader I Kompatibel mit

Laborautomation (LIMS)

Hardware: sehr schnelle PCR mit online-Detektion : 20 min

I 32 Kapillaren I 6 Detektionskanäle für große Flexibilität

bei der Wahl der Detektionsfarbstoffe I große Flexibilität

bei den Detektionsformaten, wie z.B. SYBR Green I,

Hybridisierungs- und Hydrolysesonden I Probenvolumen

wahlweise 20µl oder 100µl I Software: bedienerfreundliche

Software mit hochgenauen Auswertealgorithmen I

Reagenzien: umfangreiches funktionsgetestetes Reagenzienangebot

für RT-PCR und PCR I Mit der Universal Probe-

Library kann ein komplettes Transkriptom einer selektierten

Spezies mit 90 vorvalidierten Detektionsproben abgedeckt

werden. Weitere Spezies können mit einem Erweiterungsset

abgedeckt werden. Ein kompetter qPCR-Assay kann

innerhalb von 24 Stunden etabliert werden. www.universalprobelibrary.com

Kit detektiert schnell, hochspezifisch

und sehr sensitiv zahlreiche

Eubakterien-Arten, u.a. Pseudomonas,

Actinomyces, Escherichia,

Serratia, Porphyromonas,

Fusobacteria, Staphylococcus,

Streptococcus, Lactobacillus,

Micrococcus, Bacillus, Klebsiella,

Salmonella, Enterococcus,

Mycobacterium, Legionella,

Prevotella, Peptostreptococcus.

Eukaryotische DNA wird hingegen

nicht amplifiziert. Einfache

Probenvorbereitung.

Kits detektieren schnell, hochspezifisch und sehr sensitiv:

M. agalactiae, M. arginini, M. arthritidis, M. bovis,

M. capricolum, M. cloacale, M. falconis, M. faucium, M.

fermentans, M. hominis, M. hyorhinis, M. hyosynoviae,

M. opalescens, M. orale, M. pneumoniae, M. pirum, M.

primatum, M. pulmonis, M. salivarium, M. spermatophilum

und M. timone sowie verschiedene Acholeplasma-

(z.B. A. laidlawii) und Spiroplasma-Arten. Einfache

Probenvorbereitung.

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 45

Besonderheiten/

Extras

2.645 Euro

PCR Bacteria Test Kit: 219 Euro

(48 Tests)

Preis PCR Mycoplasma Test Kit I/C: 125 Euro (24 Tests) I PCR

Mycoplasma Test Kit I/RT: 225 Euro (25 Tests) I PCR

Mycoplasma Test Kit II: 70 Euro (10 Tests)


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 (1/4 Seite 90 mm breit x 122,5 mm hoch, Logo –

jpg oder tiff, 300 dpi Auflösung) an a.macht@biocom.de. Annahmeschluss für die nächste LABorweLt-Ausgabe „Mikrobielle Genomforschung

& Metabolic engineering“ (erscheinungstermin 26.11.2009) ist der 13. November 2009.

FRIEDRICH-SCHILLER-UNIVERSITÄT JENA

Medizinische Fakultät – Institut für Biochemie I – Prof. Dr. Britta Qualmann

2 Doktorand(in)en

gesucht

Das Institut für Biochemie I sucht zwei engagierte Doktorand(in)en mit

Interesse an der Identifizierung und Charakterisierung bisher unbekannter

Proteininteraktionen von Modulatoren des Aktincytoskeletts und Vesikelbildungsmaschinerien

Unser Ziel ist es, die funktionelle Schnittstelle von Membranen und dem Aktincytoskelett

aufzuklären und die Dynamik dieser beiden, für eukaryontische Zellen

lebenswichtigen Strukturen zu verstehen. Dies liefert vertiefte Einsichten in die

Bildung und Plastizität der definierten Zellmorphologien, auf denen die Organund

Gewebebildungen multizellulärer Organismen beruhen. Auf der subzellulären

Ebene liefern unsere Arbeiten Erkenntnisse über Membran-Modulationen durch

Membrantransportprozesse (Endocytose, Rezeptor-Recycling, Vesikelbildung

am Golgi-Apparat), Membrantopologie- und Zellmorphologieveränderungen

durch Aktinpolymerisation und Membranveränderungen durch direkte Anlagerungen

von Lipid-bindenden Proteinen, die Membranen krümmen bzw. sogar

tubulieren können. Hierbei untersuchen wir vor allem die Lipid-bindenden

Modulatorproteine der Syndapin-Familie (vergl. Review Qualmann & Kessels

2004 J. Cell Sci.), die Funktionen der für die Vesikelbildung kritischen GTPase

Dynamin und zwei Aktinnukleations maschinerien, den Arp2/3-Komplex und

seine verschiedenen Aktivatoren (siehe z.B. Kessels & Qualmann 2002 EMBO

J.; Pinyol et al. 2007 PLoS ONE); sowie den neu entdeckten Aktinnukleator Cobl

(Ahuja et al. 2007 Cell).

Für ein Verständnis der zellulären und physio logischen Funktionen dieser

Proteine ist es notwendig, die sie in Funktion, Aktivität und/oder Lokalisation

maßgeblich beein flussenden Inter aktions partner zu kennen und das Zusammenspiel

dieser Komponenten zu verstehen.

Zur Verstärkung unseres Teams suchen wir daher zwei engagierte Doktorand(in)

en mit fundierter naturwissenschaftlicher Aus bildung, die Inter es se an der

Entdeckung neuer Proteininter aktionen und der in vitro- und in vivo-Charakterisierung

von bisher unbekannten Proteinfunktionen haben.

Die Projekte bieten hervorragende Möglichkeiten, sich mit modernen Methoden

der Molekularbiologie, des Hefe-2-Hybrid-Screenings, der Proteinbiochemie

und der Immunfluoreszenz-Mikroskopie vertraut zu machen und Einblicke

in die für eukaryontische Zellen so wesentliche subzelluläre Steuerung der

Aktincytoskelettorganisation im Kontext von Membrantransport prozessen bzw.

Modulationen der Membrantopologie zu erhalten. Entsprechende Vorkenntnisse

sind erwünscht.

Die Projekte können sich hierbei auf bereits etablierte Methoden und eine exzellente

technische Infrastruktur, die direkt im Institut zur Verfügung stehen, stützen.

Mit unser intensiven technischen und wissenschaftlichen Betreuung und der

lebendigen und stimulierenden Forschungsumgebung im Institut und auf dem

Innenstadt-Campus der FSU aber auch in den umliegenden Forschungsinstituten

sind sehr gute Voraussetzungen für erfolgreiches wissenschaftliches Arbeiten

inmitten der lebhaften und liebenswerten Universitätsstadt Jena gegeben.

Interessierte wenden sich bitte mit aussagekräftiger Bewerbung an:

Prof. Dr. Britta Qualmann

Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Biochemie I,

Nonnenplan 2, 07743 Jena

bzw. an britta.qualmann@mti.uni-jena.de

Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental

Health“, sind wir Mitglied der Helmholtz Gemeinschaft Deutscher

Forschungszentren e. V.

Ziel unserer Forschung ist es, Gesundheitsrisiken für Mensch und Umwelt frühzeitig

zu erkennen, Mechanismen der Krankheitsentstehung zu entschlüsseln

und Konzepte zur Prävention und Therapie von Erkrankungen zu entwickeln.

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.

Das Institut für Bioinformatik und Systembiologie sucht zum nächstmöglichen

Zeitpunkt eine/n

Bioinformatiker/in - Tomatengenom (142/2009)

Ihre Aufgaben

– Genom-Analyse der Tomate

– Erstellung eines umfassenden Datenbanksystems zur Darstellung und

Analyse

Ihre Qualifikation

– Hochschulstudium mit Promotion in Biologie/Bioinformatik

– Fundierte Kenntnisse der Sequenz- und Genomanalyse

– Programmier- und Datenbankkenntnisse (Java, Perl, Phyton, UNIX, SQL und

Oracle db Systeme) werden vorausgesetzt

– hohe Teamfähigkeit und Einsatzbereitschaft

Unser Angebot

– Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen

– umfangreiches Fortbildungsangebot

– zunächst für zehn Monate befristetes Arbeitsverhältnis und eine Vergütung

nach TVÖD

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung online. Dr. Klaus Mayer

E-Mail: kmayer@helmholtz-muenchen.de, Telefon: 089 3187-3584

Helmholtz Zentrum München

Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH

Institut für Bioinformatik und Systembiologie Postfach 11 29

85758 Neuherberg

Mitarbeiter gesucht?

Nutzen Sie die Möglichkeit, zielgruppengerecht in unserem

akademischen Stellenmarkt kostenlos zu werben.

Auch online unter www.laborwelt.de

Informationen erhalten Sie unter:

a.macht@biocom.de

oder tel.: 030-264 921-54

46 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Max-Planck-Institut

für Neurobiologie

Martinsried/München

Das Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried bei München

betreibt Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Entwicklung,

Funktion und Krankheiten des Nervensystems. Für die Nachwuchsgruppe

Dendritische Differenzierung suchen wir ab sofort einen/eine

Technische/n Assistenten/in

(BTA/MTA) zeitlich befristet

Wir sind ein junges, engagiertes Team und suchen Verstärkung für

Aufgaben im Bereich der Histologie, Molekularbiologie, Zellkultur und

Genetik. Das Aufgabengebiet umfasst die technische Labororganisation,

die Erhaltung unserer Fruchtfliegenlinien und die Planung und

Durchführung von histologischen und molekularbiologischen

Experimenten.

Wir bieten ein hervorragend ausgestattetes Institut und einen abwechslungsreichen

Arbeitsplatz in einer freundlichen und offenen

Arbeitsatmosphäre. Weitere Informationen über das Institut finden Sie

auf unserer Homepage

http://www.neuro.mpg.de/english/junior/dendif/index.html

Wünschenswert wäre ein/eine Mitarbeiter/in der/die sich selbständig

und zuverlässig in unser Team einbringt.

Die Vergütung erfolgt nach TVöD, die Stelle ist bis 28.02.2011 befristet.

Die Max-Planck-Gesellschaft ist bemüht, mehr schwerbehinderte

Menschen zu beschäftigen. Bewerbungen Schwerbehinderter sind ausdrücklich

erwünscht. Die Max-Planck Gesellschaft will den Anteil von

Frauen in den Bereichen erhöhen in denen sie unterrepräsentiert sind.

Frauen werden deshalb ausdrücklich aufgefordert sich zu bewerben.

Schriftliche Bewerbung In Deutsch oder Englisch mit den üblichen

Unterlagen werden erbeten an:

Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Verwaltung

Am Klopferspitz 18,82152 Martinsried

90x130mm

At the University of Bern (Switzerland),

Institute of Plant Sciences, a

PhD position

in Molecular Plant Physiology (www.ips.unibe.ch/plantphys)

is available to work on the characterization of plant peptide

transporters. Molecular, biochemical and physiological

methods will be used to investigate the physiological role

of peptide transporters in planta.

We are looking for a motivated student interested in joining

our research team. The position requires a diploma or

M.Sc. degree in biology, biochemistry or equivalent and

qualifications in plant molecular biology, plant physiology,

cell biology or biochemistry.

Salary will be according to the Swiss National Science Foundation and is limited

to 36 months. Starting 1 th December 2009 or at earliest convenience. Applications

should include a curriculum vitae, description of research interests and

experience and name and address of two references.

Please send your application to

Prof. Dr. Doris Rentsch, plantphys@ips.unibe.ch

Service Stellenmarkt

The University Hospital of Cologne ranks among the leading

university hospitals in Germany. Our 6,800 employees,

working in more than 59 highly efficient clinics, polyclinics

and institutes offer optimum inpatient and outpatient care

as well as professional vocational training and continuing

education programmes. With some 1,300 beds, we are one

of the largest hospitals in the state of North Rhine-Westphalia. Our international

reputation is based on our outstanding record as a provider of top-flight medical

care and as a leading academic institution in the fields of medical research

and teaching.

The Institute of Neurophysiology at the Uniklinik Köln is seeking applications for a

PhD student (TV-L E13, 50%)

to be employed under a limited-time contract 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. The major

focus of the research at the Institute is on differentiation of embryonic stem

(ES) and induced pluripotent stem (iPS) cells into cardiac, neuronal, haemangioblastic

and others organotypic cells and on their functional characterization.

Our group is engaged in the exploration of mechanisms involve in mouse

and human ES and iPS cell-derived cardiomyocytes differentiation process

and to characterize (structure and function) the resulting cardiomyocytes

by using several techniques. Several well established ES and iPS cell lines

and differentiation protocols are available. Recently, it has been shown that

mechano- and electro-stimulation of stem cell in culture has strong effect on

cardiac precommitment.

Your responsibilities will include:

The successful candidate will be responsible for establishing a chronic stimulation

of different cell types in culture and to study the stimulation effect of ES

and iPS cell during the differentiation process.

The candidate will join a multidisciplinary team of scientists and will gain experience

in a broad range of techniques including electrophysiology, calcium

imaging, immunohistochemistry, PCR and microarray.

Minimum qualifications:

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 candidate must hold a MSc degree or equivalent and must be fluent in English.

The knowledge in the field of stem cells, electrophysiology is desirable.

Your salary will be based on (TV-L E13 , 50%).

The Board of Directors of the University Hospital of Cologne places strong emphasis

on gender equality and seeks to increase the proportional representation

of women in this field. Thus applications from female scientists will be welcomed;

suitably qualified women will be given preferential consideration unless other

candidates clearly demonstrate superior qualifications.

We also welcome applications from disabled candidates, who will also be

given preferential consideration over other applicants with comparable qualifications.

The position is suitable for staffing with part-time employees.

Applications with Curriculum vitae including contact detail of references

and a motivation letter should be sent until 25.09.2009 to:

Filomain Nguemo, Ph.D., Institute of Neurophysiology

Robert Koch Str. 39, 50931 Cologne, Germany

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

or per e-mail to: filo.nguemo@uni-koeln.de

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 47


Service Stellenmarkt

FB 05_Prof. org. Chemie_2c:Layout 1 11.09.2009 11:29 Uhr Seite 1

Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg ist eine erfolgreiche Hochschule

mit rund 5000 Studierenden, 120 Professorinnen und

Professoren, 6 Fachbereichen und 18 Studiengängen.

Der Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften, Campus

Rheinbach, ist bestrebt, die Qualität seines Lehrangebotes zu

sichern und weiter zu entwickeln. Daher ist im Rahmen der

Einführung des Studiengangs Naturwissenschaftliche Forensik

zum nächstmöglichen Zeitpunkt folgende Stelle zu besetzen:

eine wissenschaftliche Mitarbeiterin/

ein wissenschaftlicher Mitarbeiter

Das Aufgabengebiet umfasst:

• Unterstützung der Hochschullehrerinnen und

Hochschullehrer bei der Durchführung von Praktika

• Mitwirkung bei Forschungs- und Entwicklungsvorhaben

• Aufbau und die Betreuung des Labors für chemischforensische

Analytik

• Betreuung der Studierenden in den Praktika zur

chemisch-forensischen Analytik und in weiteren naturwissenschaftlichen

Grundlagenpraktika. Die Praktika

finden teilweise in englischer Sprache statt.

Die Aufgabenstellung erfordert:

• ein stellenrelevantes (Fach-)Hochschulstudium

• sehr gute Kenntnisse und praktische Erfahrungen

in der instrumentellen chemischen Analytik

• breite naturwissenschaftlich-technische Kenntnisse

• gute Kenntnisse der englischen Sprache

• sicheren Umgang mit Microsoft Office Anwendungen

• Einsatzbereitschaft, Eigeninitiative und Teamfähigkeit

Wir bieten Ihnen:

• eine anspruchsvolle, vielseitige und selbständige Tätigkeit

• flexible Arbeitszeiten

• gute Fort- und Weiterbildungsmöglichkeiten

Die Stelle ist zunächst auf 3 Jahre befristet und kann auch

mit zwei Teilzeitkräften besetzt werden. Die Vergütung

erfolgt je nach Qualifikation bis E12 TV-L.

Auskünfte über die Stelle erteilt Ihnen gerne der Dekan des

Fachbereichs Angewandte Naturwissenschaften, Herr Prof.

Dr. Eßmann, unter der Telefonnummer 02241/865-500.

Bewerbungen von Schwerbehinderten werden bei gleicher

Qualifikation bevorzugt berücksichtigt.

Bewerbungen mit den üblichen Unterlagen richten Sie bitte

bis zum 5.10.2009 an die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg,

Personaldezernat, 53754 Sankt Augustin.

www.hochschule-bonn-rhein-sieg.de

Das Comprehensive Pneumologie Center (CPC) ist

eine Kooperation zwischen dem Helmholtz Zentrum

München, der Ludwig-Maximilians-Universität

München, dem Klinikum der Ludwig-Maximilians-

Universität München und den Asklepios Fachkliniken München-Gauting.

Mit 1400 Studierenden ist die Hochschule Biberach eine

kleine, aber renommierte und auch überregional ausgezeichnet

aufgestellte Hochschule im Südosten Baden-Württembergs,

Ranking-Ergebnisse sowie Evaluations- und

Akkreditierungsagenturen bestätigen dies. Ihr bundesweit

einmaliger Studiengang Pharmazeutische Biotechnologie

wurde 2006 als Public-Private-Partnership verwirklicht,

u. a. mit den Pharma-Unternehmen Boehringer-Ingelheim

Deutschland und Rentschler Biotechnologie. Der Studiengang

realisiert erfolgreich eine praxisnahe Lehre im

Bereich der biopharmazeutischen Herstellung, Qualitätssicherung

und Entwicklung.

In diesem Studienfeld ist an der Hochschule Biberach zum

01.03.2010 oder später eine

W 2 - Professur

(Kennziffer PBT 08)

für das Lehrgebiet Zellkulturtechnik zu besetzen.

Bewerber/innen sollten über einen überdurchschnittlichen

Hochschulabschluss und eine Promotion sowie über mehrjährige

einschlägige Erfahrungen in der Zellkulturtechnik

eukaryontischer Zellen verfügen.

Die/der zukünftige Stelleninhaber/in soll Vorlesungen und

praktische Übungen in den Lehrgebieten der Zellkulturtechnik,

Verfahrenstechnik, Bioprozesstechnik, -entwicklung

und in verwandten Disziplinen übernehmen. Darüber

hinaus wird die aktive Mitarbeit in der Selbstverwaltung

und in Gremien erwartet.

Eine detaillierte Beschreibung des Lehrgebiets erhalten Sie

vom Dekan, Herrn Prof. Dr. Hannemann unter Tel. 07351/

5 82-450.

Es wird vorausgesetzt, dass die/der zukünftige Stelleninhaber/in

beim Auf- und Ausbau sowie bei der Fortentwicklung

des Studiengangs Pharmazeutische Biotechnologie

tatkräftig mitarbeitet.

Nähere Informationen zur Dienstaufgabe, zu den Bewerbungs-

und Einstellungsvoraussetzungen und die ausführliche

Stellenausschreibung finden Sie unter

www.hochschule-biberach.de/sections/service/stellenanzeigen

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer

mit den üblichen Unterlagen bis 16.10.2009 an die

Hochschule Biberach.

HBC Hochschule Biberach I Personalabteilung

Karlstr. 11, 88400 Biberach, Tel. Nr. 0 73 51/5 82-1 20

www.hochschule-biberach.de

Zielsetzung des CPC ist die Erforschung grundlegender Mechanismen von chronischen Lungenerkrankungen, sowie die Entwicklung neuer Ansätze für die Diagnostik und

Therapie dieser Erkrankungen.

Für das Comprehensive Pneumologie Center suchen wir für die Forschungsbereiche Chronisch obstruktive Lungenerkrankungen, Medical Biobanking und Primärzellkulturen

am Standort Großhadern in München zum nächstmöglichen Zeitpunkt

4 Technische Assistenten/innen - Lungenforschung (173/2009)

Ihre Aufgaben: Generierung und Kultivierung primärer Zellkulturen aus Gewebeproben / Systematische Erfassung und Archivierung biologischer Proben / Charakterisierung

biologischer Proben mittels molekular- und zellbiologischer Methoden

Ihre Qualifikation: Ausbildung als MTA / BTA / CTA oder vergleichbare Ausbildung / Flexibilität und Zuverlässigkeit / hohe Motivation und Teamfähigkeit

Unser Angebot: Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen / umfangreiches Fortbildungsangebot / zunächst für zwei Jahre befristetes Arbeitsverhältnis

und eine Vergütung nach TVÖD, Arbeitsplatz ab November 2009 / Am Max-Lebsche-Platz 30-32 • 81377 München/Großhadern

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung. Prof. Dr. Oliver Eickelberg • E-Mail: lauer@helmholtz-muenchen.de • Telefon: 089 3187-3071

48 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Paul-Ehrlich-Institut Paul-Ehrlich-Straße 51 - 59,

63225 Langen, Telefon (06103) 77-11 00

Das Paul-Ehrlich-Institut ist eine wissenschaftliche Einrichtung des Bundes, die

als Bundesoberbehörde für die Zulassung und Chargenprüfung immunbiologischer

Arzneimittel zuständig ist und auf den damit verbundenen Gebieten der

Lebenswissenschaften (z.B. Virologie, Bakteriologie, Allergologie, Immunologie,

Hämatologie, Medizinische Biotechnologie) Forschung betreibt.

Im Fachgebiet „Virussicherheit“ der Abteilung - Virologie ist zum nächstmöglichen

Zeitpunkt die Position einer / eines

FÜR: MDC AG MEIER „RNA EDITING AND HYPEREXCITABILITY DISORDERS“ wird

1 Doktorand/-in

gesucht.

Wissenschaftlerin / Wissenschaftlers

Stellenbewertung: E 13 / 14 TVöD

Bewerbungskennziffer: 44 / 2009 zu besetzen.

Aufgabenprofil:

– Bewertung der Virussicherheit von biologischen Produkten

(Plasmaprodukte, monoklonale Antikörper, Zellkulturprodukte, Gentransferarzneimittel

und Gewebezubereitungen) bei europäischen und nationalen

Zulassungen von Arzneimitteln und von Präparaten zur klinischen Prüfung

– Bewertung der Sicherheit dieser Produkte im Hinblick auf TSE (Prionen)

– Beratung von pharmazeutischen Unternehmern im Rahmen von Arzneimittelzulassungen

und klinischen Studien

– Forschungsarbeiten zu Themen der Virussicherheit

Anforderungsprofil:

– Abgeschlossenes naturwissenschaftliches oder medizinisches/veterinärmedizinisches

Hochschulstudium

– Promotion

– Fundiertes Wissen in allgemeiner Virologie, Kenntnisse in medizinischer

Virologie und Virusdiagnostik

– Praktische Erfahrung in klassischen Methoden der Virologie sowie in molekularbiologischen

Techniken

– Kenntnisse auf den Gebiet der Herstellung von biologischen Arzneimitteln

bzw. Proteinreinigung

Service Stellenmarkt

Tätigkeitsbeschreibung: Die ausgeschriebene Stelle ist im Rahmen einer Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe am Max-Delbrück-Centrum für molekulare Medizin

(MDC), die sich mit der Entwicklung alternativer Epilepsietherapien befasst, zu besetzen.

Project description:

In a healthy organism, a balance is maintained between the excitation and inhibition of electrical impulses generated by neurons in the brain. Deregulation of this

balance results in nervous system disorders. A core aspect of our work concerns the study of the brain at the molecular level, by investigating a post-transcriptional

enzymatic process known in research as “RNA editing” or “splicing”. We search for disease-associated alterations in post-transcriptional processes in the nervous

system. Within this context, we are more closely scrutinizing glycine and GABA(A) receptors and gephyrin – key components of the molecular machine responsible

for inhibition of electrical impulses in the brain.

The open position focuses on identification of ligands specific to RNA-edited brain GlyR.

Voraussetzungen:

Abgeschlossenes Studium, Erfahrung im Umgang mit DNA/RNA, mit molekularbiologischen Techniken, primären Zellkulturen, Zellinien, Transfektion und Genexpression,

Immunzyto-/histochemie; Darüberhinaus sind EDV-Kenntnisse (MS-Office, Photoshop, Statistik) sowie gute Englischkenntnisse vorteilhaft.

Vergütungsgruppe Promotions-übliche Vergütung

Eintrittstermin: Sofort

COLOGNE INTERNATIONAL GRADUATE SCHOOL

From Embryo to old Age, Development, Health

and Disease

6 Fellowships

3-year Ph.D. programme starting spring 2010

The University of Cologne has a long-standing tradition and world-wide reputation

of top-level molecular biological research. Beginning in spring 2010

the Research School in Biology „From embryo to old age: the cell biology and

genetics of health and disease“ will be offering a high-level Ph.D. programme

for students with excellent qualifications. The participating research groups

use today‘s microbial, plant and animal model systems to investigate cell

biological and genetic mechanisms whose perturbation during the life cycle of

an organism results in disease.

The three-year programme starts with a six-month rotation and course period,

followed by a PhD project in one of the participating groups. Seminars and

training courses complement the research work. Comprehensive support is

provided throughout the programme. The programme language is English. Accepted

students get a laptop computer and 500 EUR to get started in Cologne.

No tuition fees apply.

Six competitive three-year fellowships (initially 1000 EUR, then 1300 EUR per

month) are available.

We invite you to apply to the IGSDHD in Cologne, the exciting city in the heart

of Europe.

To obtain further information please visit our website at:

http://www.uni-koeln.de/bio-graduateschool/

Submission deadline of complete applications is October 31, 2009

Contact: Dr. Isabell Witt, IGSDHD, Zülpicher Strasse 47, D-50674 Cologne,

Phone: +49(0)221 4701683, Fax: +49(0) 470 1632,

isabell.witt@uni-koeln.de

Nähere Auskünfte über die Aufgaben erteilt: Prof. Dr. Jochen Meier

Tel: (030) 94063062, http://www.mdc-berlin.de/en/research/research_teams/rna_editing_and_hyperexcitability_disorders/index.html

Bitte richten Sie Ihre Bewerbungen mit den üblichen Unterlagen (CV mit Bild, Zeugniskopien) an: jochen.meier@mdc-berlin.de

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 49


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 Kontaktdaten:

Ich interessiere mich für

den Beitritt

Unterstützung für Jungwissenschaftler

Interessenvertretung

eine Spende

Fachgruppen im Bereich

Verband (siehe unten, bitte ankreuzen)

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

Bitte kontaktieren Sie mich

Name Firma

Tel. Fax

E-Mail

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/

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

Netzwerk Nutrigenomik

RNA-Netzwerk

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

c/o Prof. Dr. Volker A. Erdmann

Freie Universität Berlin

Thielallee 63, 14195 Berlin

Tel.: +49-(0)-30-8385 6002

Fax: +49-(0)-30-8385 6413

erdmann@chemie.fu-berlin.de

www.rna-network.com

FA Life Science Research im VDGH

c/o VDGH im VCI

Mainzer Landstraße 55

60329 Frankfurt am Main

Tel.: +49-(0)-69-2556-1730

Fax: +49-(0)-69-236650

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. Laboratoriums-

medizin & 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

50 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


Fujifilm

DNA-Extraktion für

die IVD zugelassen

Die Fujifilm-Produkte QuickGene-Mini80,

QuickGene-810, sowie das DNA Whole Blood

Kit sind nun CE IVD gekennzeichnet. Die seit

Jahren erfolgreich eingesetzten QuickGene-

Systeme können ab sofort als prä-analytische

Methode für die medizinische molekulare

Diagnostik verwendet werden.

Die QuickGene-Systeme nutzen eine von Fujifilm

patentierte, 80 µm poröse Membran, die

Nukleinsäuren selektiv bindet. Diese Membran

mit gleichmäßig feinen Poren und einer großen,

spezifisch bindenden Oberfläche sorgt für hohe

Ausbeuten und Reinheit. Ihre besonderen Eigenschaften

ermöglichen eine DNA-Extraktion

durch Luftdruck ohne Zentrifugationsschritte.

QuickGene-Mini80 CE IVD ist ein besonders

kleines Tischgerät. Es gestattet, gleichzeitig

genomische DNA aus acht Proben innerhalb

von 12 Minuten manuell zu extrahieren. Das

benutzerfreundliche und günstige System

ist besonders für kleine diagnostische Labore

attraktiv. Für Hochdurchsatzlabore ist das

QuickGene-Mini80 CE IVD eine sinnvolle

Back-up-Methode für kurzfristige und dringende

Tests. QuickGene-810 CE IVD ist ein

semi-automatisches Gerät, das für mittelgroße

Labore geeignet ist. Auch dieses Gerät ist ein

kompaktes, platzsparendes Tischgerät, und

genomische DNA aus acht Vollblutproben kann

in sechs Minuten extrahiert werden.

Die mit dem DNA Whole Blood Kit CE IVD

und einem der QuickGene-Geräte gereinigte

genomische DNA ist für In-Vitro-Diagnostik-

Untersuchungen vorgesehen. Sie ist für humangenetische

Arbeitsmethoden wie PCR, DNA

Microarrays, Sequenzierung, Restriktionsverdau

und andere molekularbiologische Anwendungen

optimal geeignet.

FUJIFILM Europe GmbH

40549 Düsseldorf

Heesenstr. 31

Tel.: + 49-(0)211-5089-214

presse@fujifilm.de

www.fujifilm.de/lifescience

Fluidigm

Service Produktwelt

Fluidigm: Neuer IFC ermöglicht 9.216 simultane

Real-Time PCR-Experimente in drei Stunden

Fluidigms BioMark 96.96 Dynamic Array – ein

neuer “Integrated Fluidic Circuit” (IFC) – erlaubt

9.216 simultane PCR-Experimente im Nanoliter-

Maßstab und setzt so neue Maßstäbe in Sachen

Kosteneffizienz und Logistik. Die IFC vereinen die

Vorzüge von Mikrotiterplatten (Flexibilität) und

Microarrays (Durchsatz). Sie sind nicht vorkonfiguriert,

vorhandene Assays können einfach

übertragen werden.

Der 96.96 Dynamic Array ist für SNP- und

Genexpressionsstudien sowie andere Applikationen,

wie CNV oder Single Cell-Studien, optimiert,

ohne Kompromisse in der Datenqualität

einzugehen.

Ein Vergleich von Fluidigms 96.96 Dynamic

Arrays mit 384 Well-Systemen in 10µL Reaktionsvolumen

zeigt die signifikant bessere Produktivität

und Effizienz am Beispiel von 96 Proben,

die gegen 96 Assays getestet werden:

I 24-fach höherer Durchsatz: Ein 96.96 Array

entspricht 24.384-MT Platten

I 192-fach weniger Master Mix: 240 µl anstelle

von 46.080 µl

I 96-fach reduzierte Komplexität: 192 statt

18.432 Pipettierschritte im MT-Format

I vier Stunden bis zum Ergebnis für 9.216 Reaktionen.

PromoCell

Schnelle Detektion apoptotischer,

nekrotischer und intakter Zellen

PromoKines Kits zur simultanen Differenzierung

apoptotischer, nekrotischer und intakter Zellen

basieren auf dem Einsatz dreier Fluoreszenzfarbstoffe,

die diese Zellen jeweils spezifisch

anfärben: Annexin V-FITC bindet spezifisch mit

hoher Affinität an die Zelloberfläche von Zellen

in der frühen apoptotischen Phase und färbt diese

grün. Das rot-fluoreszierende EtD-III kann nur

die zerstörten Membranbereiche nekrotischer

Zellen passieren und bindet dort an die DNA

des Zellkerns, während es nicht in intakte Zellen

eindringt. Der DNA-Farbstoff Hoechst 33342

passiert auch die Membran lebender Zellen

und färbt deren Kern blau an. Die Zellen können

unter dem Fluoreszenzmikroskop detektiert

und ausgezählt oder durchflusszytometrisch

analysiert werden. Des Weiteren bietet Promo-

Kine eine Vielzahl an Kits und Reagenzien zum

sensitiven Nachweis und zur Quantifizierung

von Apoptose (z.B. Caspase-, Kinase-,Annexin

V- und TUNEL-Assays), Signaltransduktion,

Zellviabilität, Zytotoxizität, Seneszenz, Zellstress,

Zellmetabolismus und Reportergenen an. Neben

Antikörpern, rekombinanten Proteinen (z.B.

Zytokine) und ELISA-Kits ergänzen zahlreiche

Für den mittleren Durchsatz bietet Fluidigm den

48.48 Dynamic Array an und der Digital Array

erlaubt eine exquisite absolute Quantifizierung

für die Detektion seltener Targets oder hochauflösender

Copy Number Variation (CNV).

Fluidigm Europe B.V.

Locatellikade 1, 1076 AZ Amsterdam

Tel.: +31-(0)20-578-88-53

harry.boeltz@fluidigm.com

www.fluidigm.com

Fluoreszenzfarbstoffe und Kits zum Anfärben

von Zellstrukturen, zum Nachweis zellulärer

Prozesse und zum Markieren von Biomolekülen

(Proteine, Antikörper und Nukleinsäuren) das

zellbiologische Produktangebot. Außerdem

findet sich ein breites Sortiment an Kits und

Reagenzien für die Zelltransfektion sowie zur

Klonierung, Expression und Repression (silencing,

knockout) von Genen.

PromoCell GmbH

Tel.: +49-(0)6221-649-340

info@promokine.info

www.promokine.info

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 51


Service Produktwelt

Roche

Echtzeit-Monitoring von

Migration und Invasion

Das xCELLigence System von Roche Applied

Science ist ein Cell Analyzer, der ein markierungsfreies

und dynamisches Monitoring

zellbasierter Assays über die gesamte Dauer

eines Experimentes ermöglicht.

Das neue xCELLigence RTCA DP System

quantifiziert zelluläre Reaktionen nichtinvasiv

und in Echtzeit über die Messung

der elektrischen Impedanz. Zellen werden in

sogenannten E-Plates® im 3x16 Well-Format

kultiviert. In die Wells ist ein mikroelektronischer

Gold-Sensorarray integriert.

Eine Zelle, die mit den Mikroelektroden

in Berührung kommt, verändert den elektrischen

Widerstand zwischen Elektroden

und Medium. Jede Veränderung in der Zelle

– sei es durch Zelladhäsion, Zellinteraktion,

Zelltod, Zellproliferation oder aber morphologische

Veränderungen – führt wiederum

zu Änderungen in der Widerstandsmessung

und kann somit einfach und schnell detektiert

werden.

Eine Markierung der Zellen ist nicht erforderlich.

Eine ganze Reihe von zellbasierten Assays

lässt sich so schnell und bequem durchführen,

zum Beispiel zur Qualitätskontrolle

von Zellen, zur Zellproliferation, Substanz-,

Zell- und virusvermittelten Zytotoxizität, zur

Barrierefunktion, Messungen zur Zelladhäsion

und -ausbreitung sowie zur Rezeptorvermittelten

Signalübertragung.

Zusätzlich ist es mit dem RTCA DP System

möglich, mit einer speziell modifizierten

Boyden-Kammer (CIM- Plate) die Migration

beziehungsweise Invasion von Zellen in Echtzeit

(Real Time) kontinuierlich zu beobachten.

So lässt sich zum Beispiel die Migration von

Krebszellen in Richtung eines Chemoattraktans

verfolgen, wobei aufwendige Färbungen,

das Abschaben von Zellen sowie Zellzählungen

entfallen.

Roche Diagnostics GmbH

Roche Applied Science

Sandhofer Str. 116

68305 Mannheim

Tel.: +49-(0)621-759-8568

mannheim.biocheminfo@roche.com

www.xcelligence.roche.com

Porvair

Spezielle Mikrotestplatte zur Aufbewahrung

lichtempfindlicher Analysen und Proben

Der Mikrotestplattenspezialist Porvair Sciences

Ltd. hat eine neue extratiefe Platte mit 96

schwarzen Vertiefungen zur Aufbewahrung

von Analysen und Proben, die potentiell lichtempfindlich

sind, entwickelt. Das Arbeitsvolumen

beträgt 1 ml pro Vertiefung. Die neuen

extratiefen Porvair-Platten sorgen dafür, dass

Analysen und Proben selbst bei langfristiger

Aufbewahrung nicht durch Lichteinfluss

beschädigt werden. Die schwarzen Vertiefungen

zeichnen sich durch eine zylindrische

Form mit runden Böden aus und bieten somit

optimale Bedingungen zum Mischen und

zur Entnahme der Proben. Die Abmessungen

entsprechen genau den Anforderungen der

entsprechenden ANSI/SBS-Regelungen. Dadurch

wird die Kompatibilität mit fast allen

Lesegeräten und Automaten sichergestellt.

Die neuen schwarzen Vertiefungen sind frei

von Ribonuklease und Desoxyribonuklease,

so dass sie selbst bei empfindlichsten biologischen

Proben zum Einsatz kommen können.

Zum zusätzlichen Schutz lichtempfindlicher

Proben bietet Porvair Sciences auch schwarze,

lichtabsorbierende Versiegelungsfolien an,

die oben auf den schwarzen Platten angebracht

werden können. Die neuen schwarzen

Mikrotestplatten von Porvair sind aus Poly-

Millipore

Proteinkonzentrierung aus einem einzigen Tropfen

Die Amicon® Ultra-0,5 Zentrifugen-Filtereinheit

verbindet höchste Rückgewinnungsraten

mit kürzesten Zentrifugationszeiten. Mit 25-

bis 30-facher Konzentrierung und Rückgewinnungsraten

von 90% bei nur zehnminütiger

Zentrifugation bietet die Amicon Ultra-0,5

Filtereinheit die höchsten Rückgewinnungsraten

und die kürzesten Zentrifugationszeiten

in ihrer Produktklasse. Die Einheit ist aktuell

mit Ultrafiltrationsmembranen mit einer

molekularen Trenngrenze (MWCO) von 3.000

oder 10.000 erhältlich. Zusätzliche Trenngrenzen

werden in den kommenden Monaten

angeboten.

Die effektive Probenkonzentrierung ist

ein äußerst wichtiger Schritt in der Protein-

Biochemie. Oftmals ist die Probenkonzentrierung

nicht nur der abschließende Schritt

eines langwierigen Aufreinigungsverfahrens,

sondern auch der Schritt, von dem der Erfolg

und die Reproduzierbarkeit von Downstream-

Analysen abhängen.

Die Amicon Ultra-0,5 Zentrifugen-Filtereinheiten

besitzen eine vertikal ausgerichtete

Membran und können umgekehrt zentrifugiert

werden. Dadurch wird sowohl eine

propylen hergestellt und verfügen über eine

herausragende Lösemittelbeständigkeit. Da

ausschließlich ultrahochreine Polymere zum

Einsatz kommen, lassen die extratiefen Platten

mit schwarzen Vertiefungen so gut wie keine

Auslaugungen zu, so dass die Proben über einen

langen Zeitraum unverfälscht bleiben.

Porvair Sciences Ltd.

Unit 6, Shepperton Business Park

Govett Avenue

Shepperton, Middlesex, TW17 8BA, UK

Tel.: +44-(0)1372-824290

int.sales@porvair-sciences.com

schnelle Konzentrierung als auch eine hohe

Ausbeute erzielt. Ein integrierter Trockenlaufschutz

verhindert das Austrocknen der Proben

und somit die Denaturierung labiler Proteine.

Die Amicon Ultra-0,5 Filtereinheit ergänzt

die Amicon Ultra-4- und Amicon Ultra-15-

Filtereinheiten, die standardmäßig für die

Probenvorbereitung verwendet werden.

Dr Ulrike Baer-Chardot

Millipore

Bioscience Division

Tel.: +33-(0)1-301270-37

ulrike_baer-chardot@millipore.com

52 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


September 2009-November 2009

Veranstaltungskalender

28.09.09

Biosimilars Workshop 2009, London (UK)

Info: DIA Drug Information Association

(E-Mail: diaeurope@diaeurope.org

Web: www.diahome.org)

01.-02.10.09

Ethik der Synthetischen Biologie, Freiburg

Info: Dr. Joachim Boldt, Institut für Ethik und

Geschichte der Medizin (E-Mail: boldt@igm.unifreiburg.de,

Web: www.igm.uni-freiburg.de)

02.10.09

BPI BioPharm Praxisseminar, München

Info: BPI (E-Mail: info@bpi.de,

Web: www.bpi.de)

22. Oktober 2009, Frankfurt/Main

Science4Life-Messe

Die Gründerinitiative Science4Life präsentiert

ihre Kinder: Teilnehmer aus elf

Jahren stellen ihre Technologien und

Produkte vor. Das Angebot wird darüber

hinaus bereichert durch eine Partneringund

eine Stellenbörse. Information: www.

science4life.de

06.-08.10.09

BIOTECHNICA 2009, Hannover (D)

Info: Deutsche Messe AG

(Web: www.biotechnica.de)

07.-10.10.09

6. Jahrestagung der Deutschen Vereinten

Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin

(DGKL), Leipzig

Info: Claudia Mittelbach, Conventus (E-Mail:

claudia.mittelbach@conventus.de,

Web: www.conventus.de/dgkl2009/)

Foto: Rentschler Biotechnologie GmbH

24.-27. November 2009 in Berlin

Homogenität in Bioraktoren

Das BioProScale-Symposium „Inhomogenities

in Large Scale Bioreactors – Description,

Scaling, Control“ soll Experten aus der

industriellen Praxis zusammenbringen.

Schwerpunkte sind: Rühren und Mischen,

Zellphysiologie, Sensoren und Probennahme

sowie die Simulation von Prozessen.

www.ifgb.de/bioproscale

07.-09.10.09

ScanBalt Forum and Biomaterials Days 2009,

Kalmar (SE)

Info: Peter Frank, Scanbalt General Secretary

(Web: www.scanbalt.org/forum2009)

13.10.09

Grüne und Weiße Biotechnologie – Nutzen für

Unternehmen, Köln

Info: Detlef Kürten, IHK Köln/Phytowelt Green

Technologies GmbH, (Web: http://www.ihkkoeln.de/VeranstaltungBiotech.)

14.-15.10.09

Scanning Probe Microscopy in Life Sciences/

Optical Tweezers in Life Sciences, Berlin

Info: JPK Instruments

(Tel.: +49-03-5331-120-70,

E-Mail: info@nanobioviews.net,

Web: www.nanobioviews.net)

15.-18.10.09

The Evolution of Medicine – World Health

Summit, Berlin

Info: Dr. Mazda Adli, World Health Summit

Conference Secretariat

(E-Mail: mazda.adli@charite.de,

Web: www.worldhealthsummit.org)

20.-22.10.09

Medical Biodefense Conference, München

Info: Bundeswehr-Institut für Mikrobiologie

(E-Mail: info@biodefense2009.org,

Web: www.biodefense2009.org)

Service Kalender

26.-28.10.09

Immunogenität bei Biopharmazeutika,

Berlin

Info: Mark Reichmann, IQPC

(E-Mail: mark.reichmann@iqpc.de,

Web: www.immunogenitaet.de)

27.-28.10.09

Projektleiter und Beauftragter für die biologische

Sicherheit, Karlsruhe

Info: R. Weyershäuser, FTU Karlsruhe

(E-Mail: renate.weyershaeuser@ftu.fzk.de,

Web: www.fortbildung.fzk.de)

28.10.09

Förderung nachhaltiger Biotechnologie –

Projekt- und Partnerfindungsworkshop zur

5. DBU-ChemBioTec-Antragsrunde,

Frankfurt am Main

Info: ChemBioTec (Web: www.chembiotec.de)

29.10.09

4 rd Fraunhofer Life Science Symposium,

Leipzig

Info: Inst. für Zelltherapie und Immunologie,

Leipzig (Web: www.fs-leipzig.com)

29.-30.10.09

Trenn- und Fraktionierverfahren in der

Lebensmittel- und Biotechnologie, Weihenstephan

Info: Sabine Becker, TU München

(E-Mail: Sabine.Becker@wzw.tum.de,

Web: www.technologieseminar-2009.de)

30. November – 2. Dezember 2009

Pharmakovigilanz, Wiesbaden

Auf dem 4. Jahresforum Pharmakovigilanz

werden neue Entwicklungen wie die regulatorischen

Entwicklungen auf EU-Ebene

oder neue Meldepflichten durch die AMG-

Novelle diskutiert. Information:

www.pharmakovigilanz-konferenz.de

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 53


Ausblick

SynBio: Furcht statt

Ingenieurskunst?

Thomas Gabrielczyk

Als Wissenschaftler muss man manchmal auch spinnen können und sich ausmalen, was wäre

wenn…. Genauso scheint es momentan mit der Synthetischen Biologie: das Konzept biologische

Systeme von Grund auf neu zu planen, aus künstlichen Bauelementen zusammenzusetzen und

industriell zu nutzen, gibt es schon seit fast zwei Jahrzehnten. Nun schwappt die Begeisterung für

die Neuschöpfung von Bakterien, lebensunfähigen Protozellen und künstlichen Reaktionskompartimenten,

die Erdöl und alles erdenklich Nützliche produzieren – getragen von professionellen

Bio-Meinungsmachern wie Craig Venter, Jay Keasling, George Church, Drew Endy – endlich über

den großen Teich. Und die Visionen, die aus dem Land kommen, das bereits viermal soviel Geld

wie die EU in das Forschungsgebiet gesteckt hat, können wirklich begeistern. Entstehen soll eine

Art Weiße Superbiotechnologie, in der künstlich programmierte Minimalsysteme fabrikgleich

alles produzieren, was heute in der Industriellen Biotechnologie gerade nicht klappt, weil bisher

weitgehend empirie- und wenig wissensgestützt: Biotreibstoffe aus Cellulose sind da eher die

Untergrenze der Erwartung. Doch falls der Proof-of Concept gelingt, könnte das Feld gerade für

Deutschland interessant werden – stellt die Bundesrepublik schließlich den Weltmarktführer für

synthetische Gene und ist für seine Ingenieurskunst bekannt. Warum also kein VW der produzierenden

Biotechnologie werden, wenn schon die Vermarktung und Anwendung des deutschen

Forschungs-Welthits Grüne Gentechnik nicht geklappt hat?

Die gute Nachricht wäre daher ein umfassendes

Förderprogramm, um frühzeitig kritische

Masse gegenüber den USA zu generieren. Doch

so laufen die Uhren in Europa nicht – und schon

gar nicht in Deutschland. Zwar empfiehlt die

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in

einem mitten im Sommerloch publizierten

Positionspapier zur synthetischen Biologie

ausdrücklich eine Förderung der Grundlagenforschung.

Doch nicht einmal ein Schwerpunktprogramm

ist das Lippenbekenntnis

in näherer Zukunft den Bonnern wert. Auch

die Max-Planck-Gesellschaft zeigt sich wenig

begeistert. Der einzige auf dem Gebiet Forschende

habe einen Ruf erhalten und verlasse

bald sein Institut im Süden Deutschlands,

heißt es.

Anstatt die Begeisterung für das Feld weiterzugeben

und damit Kräfte zu wecken, verfallen

Europäer und Deutsche erneut in die alte Gewohnheit,

zunächst eine öffentliche Diskussi-

Impressum

LABORWELT (ISSN 1611-0854)

erscheint zweimonatlich im

BIOCOM Verlag 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

Bildtechnik und Layout

Heiko Fritz

Graphik-Design

Michaela Reblin

Druck:

Druckhaus Humburg GmbH, 28325 Bremen

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.

on zu den nicht so tollen Seiten anzustoßen. Ob

diese Strategie der vorgreifenden Diskussion

etwaiger Nachteile Jahre vor jeder absehbaren

Anwendung tatsächlich Akzeptanz schafft, ist

fraglich – zumal die Europäer, allen voran die

Presseleute laut einer US-Studie der Technik

halb so zuversichtlich gegenüberstehen als die

amerikanischen Kollegen.

EU will regeln

Noch schlimmer könnte es auf EU-Ebene

werden, wenn eine 2008 von Kommissionspräsident

Barroso bei der European Group

of Ethics beauftragte Studie tatsächlich im

Oktober veröffentlicht wird. Sie fordert eine

gesetzliche Regelung des Feldes, um etwaige

Gefahren zu bannen. Die US-Forscher und

-Ingenieure können sich also freuen, denn ihre

EU-Kollegen müssen diskutieren.

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.

Diese Ausgabe enthält eine Verlagsbeilage

(Euro Biofairs Compass) und Beilagen

von Bandelin electronics, New England

Biolabs sowie biotechnologie.de

Die Druckauflage von 20 000 Exemplaren

ist IVW geprüft (Stand II/09):

© BIOCOM Verlag GmbH, Berlin

® BIOCOM ist eine geschützte Marke der

BIOCOM AG, Berlin

BIOCOM

Inserentenverzeichnis

AGOWA GmbH ………………………………………… 25

Bandelin electronic GmbH ……………Beilage

Beckman Coulter GmbH ………………………… 33

BIOCOM Projektmanagement GmbH … 31

BIOCOM AG ………………………………………Beilage

Biometra GmbH …………………………………………11

biotechnologie.de ……………………………Beilage

Deutsche Messe AG ………………………………… 17

Dr. Lerche KG …………………………………………… 15

EBD Group, BioEurope …………………………… U3

Eppendorf AG …………………………………………… 41

Fujifilm Europe GmbH ……………………………… 7

Merck Chemicals Ltd. ……………………………… 23

Microsynth AG ……………………………………………9

New England Biolabs GmbH …U4, Beilage

PerkinElmer ……………………………………………… 27

Porvair Science Ltd. ………………………………… 13

Roche Diagnostics GmbH ……………………… U2

Thermo Fisher Sicentific ………………………… 5

Vorschau Heft 6/2009

Thema

Mikrobielle Genomik

Mikrobielle Produktionsorganismen, Krankheitserreger,

Biofilme und Lebensgemeinschaften

stehen im Mittelpunkt der nächsten

Themenausgabe von LABORWELT. Wieweit

Metabolic Engineering und Synthetische

Biologie voneinander profitieren können, wie

sehr schnelle Sequenzierungsmethoden helfen,

wirtschaftlich interessante Funktionen

der Mikroorganismen zu nutzen oder Biomarker

der Entwicklung neuer Diagnostika

und Therapeutika dienen, das beleuchtet die

Themen-Ausgabe „Mikrobielle Genomik“.

Marktübersicht: DNA-Anreicherung

Werbekunden bietet diese Ausgabe mit einer

garantierten Auflage von 20.000 Exemplaren

(IVW-geprüft) eine optimale Plattform

für ihre Produkt- und Imageanzeigen.

Reservieren Sie Ihren Werbeplatz in der

LABORWELT-Themenausgabe bis spätestens

zum 13. November 2009. Ergänzend zu dem

Themenschwerpunkt veröffentlichen wir

eine Marktübersicht „DNA Enrichement“.

Informationen zu Ihrer möglichen Teilnahme

gibt Oliver Schnell (Tel.: +49-30-264921-45,

eMail: o.schnell@biocom.de).

54 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT


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BIO-EurOpE

15TH ANNUAL INTERNATIONAL

PARTNERING CONFERENCE

2009

November 2–4, 2009

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BIO-Europe is Europe’s largest partnering conference, serving the global biotechnology

industry. The conference annually attracts international leaders from biotech, pharma and

finance along with the most promising start-ups and emerging companies. It is the “must

attend” event for getting business done in the biotech industry.

For further information, please view our conference website at

www.ebdgroup.com/bioeurope

© 2009 EBD Group AG

Background image

© Wien Tourismus/MAXUM


InnovatIve DIscovery tools For sIgnal transDuctIon research

Pathways In Human Cancer

Pathways In Human Cancer

InnovatIve DIscovery tools For sIgnal transDuctIon research

Immunofluorescence Using Activation~state Antibodies

Immunofluorescence Using Activation~state ...from Cell Signaling Antibodies Technology

• Phospho-p44/42 MAPK (green) • Phospho-Akt (red)

• Phospho-p44/42 MAPK (green) • Phospho-Akt (red)

Untreated LPA, 2 min LPA, 5 min

Untreated LPA, 2 min LPA, 5 min

LPA, 15 min LPA, 15 min + LY294002 LPA, 15 min + U0126

Confocal IF images of Phospho-p44/42 MAPK (Thr202/Tyr204) (E10) #9106

Mouse mAb (green) and Phospho-Akt (Ser473) (193H12) Rabbit mAb

#4058 (red) in C6 rat glioma cells treated with LPA as indicated.

LPA induces cytoplasmic and nuclear phospho-p44/42 MAPK signal

and cytoplasmic and membrane phospho-Akt signal. Addition of MEK

inhibitor U0126 #9903 or PI3K inhibitor LY294002 #9901 completely

blocks activation of phospho-p44/42 MAPK or phospho-Akt,

respectively. Blue pseudocolor = DRAQ5

GSK-3

Confocal IF images of Phospho-p44/42 MAPK (Thr202/Tyr204) (E10) #9106

Mouse mAb (green) and Phospho-Akt (Ser473) (193H12) Rabbit mAb

#4058 (red) in C6 rat glioma cells treated with LPA as indicated.

LPA induces cytoplasmic and nuclear phospho-p44/42 MAPK signal

and cytoplasmic and membrane phospho-Akt signal. Addition of MEK

inhibitor U0126 #9903 or PI3K inhibitor LY294002 #9901 completely

(fluorescent DNA dye).

blocks activation of phospho-p44/42 MAPK or phospho-Akt,

respectively. Blue pseudocolor = DRAQ5

GSK-3

LPA, 15 min LPA, 15 min + LY294002 LPA, 15 min + U0126

(fluorescent DNA dye).

For our Free Pathways

In Human Cancer poster

please

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visit

Free

our

Pathways

website:

www.neb-online.de

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Cyclin D

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p21 p27

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FKHR/

FOXO

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mTOR

Rictor

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n New England Biolabs GmbH Frankfurt/Main Deutschland Tel.: +49(0)69-305-23140 Fax.: +49(0)69-305-23149 in Deutschland email: und Österreich info@de.neb.com exklusiv www.neb-online.de von

n Cell Signaling Technology Inc. Danvers, MA USA Tel. 1-877-616-CELL (2355) Fax 1-978-867-2488 email: info@cellsignal.com www.cellsignal.com

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...from Cell Signaling Technology

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PIP 3

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