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laborwelt<br />

Nr. 5 / 2009 – 10. Jahrgang<br />

Analyse von Krebs-Pathways<br />

Überwindung der Therapie-<br />

Resistenz von Tumoren durch<br />

Apoptose-Sensitivierung<br />

Marktübersicht:<br />

PCR<br />

MicroRNA-Signaturen: Auf<br />

der Spur der Haupt akteure<br />

der Metastasierung<br />

Identifikation neuer<br />

Protein-Biomarker für das<br />

Pankreaskarzinom


Normalized Cell Cell Index Cell Index Index<br />

5<br />

Cells in Real-Time!<br />

5<br />

4<br />

5<br />

4<br />

3<br />

4<br />

3<br />

2<br />

3 Seed<br />

2 Cells<br />

1 Seed<br />

2 Cells<br />

1 Seed<br />

0 Cells<br />

1<br />

0<br />

0<br />

Cells in Real-Time!<br />

Treatment<br />

Treatment<br />

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20 40 60<br />

Control<br />

12.5 Control µM Etoposide<br />

12.5 Control 25 µM Etoposide<br />

12.5 25 µM Etoposide<br />

25 µM Etoposide<br />

50 µM Etoposide<br />

100 50 µM Etoposide<br />

100 50 µM Etoposide 80<br />

0<br />

0<br />

20 Time 40 (hours) 60 100 µM Etoposide 80<br />

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Time (hours)<br />

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a DNA damaging<br />

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a concentrations,<br />

DNA damaging<br />

through agent while at which lower DNA induces concentrations damage. apoptosis Etoposide it in leads high is a to concentrations,<br />

DNA S-Phase damaging and/or<br />

agent while G2 arrest. at which lower induces concentrations apoptosis it in leads high to concentrations,<br />

S-Phase and/or<br />

while G2 arrest. at lower concentrations it leads to S-Phase and/or<br />

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auf der Biotechnica<br />

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Krebs: Vielfalt der<br />

Signale...<br />

Statistisch gesehen erkrankt jeder dritte Erwachsene im Laufe seines<br />

Lebens an Krebs, 30% bis 40% werden nach heutiger Definition geheilt,<br />

sie überleben nach Operation und Chemo-, Strahlen-, Hormon- oder gezielter<br />

Therapie mehr als fünf Jahre. Allerdings sterben die meisten von<br />

ihnen trotzdem – nur später, denn 90% der Todesfälle sind nicht auf das<br />

Primärkarzinom oder -sarkom zurückzuführen, sondern kommen durch die<br />

Bildung von Metastasen zustande. Kaum ein Tag vergeht, an dem nicht eine<br />

Meldung über einen Durchbruch in der Krebstherapie verlautbart wird.<br />

Doch das höchst heterogen zusammengesetzte Tumorgewebe entzieht<br />

sich diversen Therapiestragegien, zum Beispiel durch Entwicklung von<br />

Therapieresistenzen, Immuntoleranz des Tumor-induzierenden Zellklons<br />

etc. In dieser LABORWELT-Themenausgabe „Krebs - Analyse von Signalwegen“<br />

stellen wir neue molekularbiologische Strategien zur Erforschung,<br />

Diagnose und Behandlung von Krebs vor, die in das Netzwerk deregulierter<br />

Apoptose-, Zellzyklus- und Wachstumshormon-Schalter eingreifen.<br />

Eine neue Strategie, die die Fähigkeit von Tumoren unterlaufen soll, nach<br />

mehrfacher Behandlung, Resistenzen gegen verschiedenste Therapieformen<br />

auszuprägen, hat die Arbeitsgruppe von Sebastian Wesselborg vom<br />

Universitätsklinikum Tübingen entwickelt (vgl. Seite 4). Mittels Sensitivierung<br />

des Tumors für den durch TRAIL (TNF-related apopoptosis-nducing<br />

ligand) vermittelten programmierten Zelltod erzielten sie erste Erfolge.<br />

microRNA-Schalter, die den todbringenden Prozess der Metastasierung<br />

steuern, beschreibt ein US-Team um Carlo Croce. Mit Hilfe von Microarray-<br />

Untersuchungen haben die Forscher von der Thomas Jefferson University<br />

durch Vergleich von Primärtumoren und Metastasen eine miRNA-Signatur<br />

aus differentiell exprimierten miRNA-Genen und Gewebemarkern<br />

entdeckt (vgl. Seite 12). Aus Sicht des Brustkrebs- und Signaltransduktionsspezialisten<br />

Ralf Hass von der MHH können allerdings Mono- und<br />

auch Kombinationstherapien den unterschiedlichen Ausprägungen der<br />

Metastasierung nur bedingt gerecht werden (vgl. Seite 15) – er nennt<br />

Argumente für eine Individualtherapie.<br />

Dies sind nur wenige Ausschnitte aus dem weiten Spektrum an Beiträgen<br />

dieser Themenausgabe. Übrigens, sind sie auf der Biotechnica? Dann<br />

freuen wir uns über Ihren Besuch an Stand E11 in Halle 9.<br />

In diesem Heft<br />

Marktübersicht: PCR<br />

Thomas Gabrielczyk<br />

Egal ob PCR-Entdecker Kary Mullis die Polymerase-Kettenreaktion nun<br />

nie ohne psychedelische Drogen entdeckt hätte, wie Journalisten berichten<br />

– sie ist aus keinem Labor wegzudenken.Derzeit entwickelt sie<br />

sich vom reinen Forschungstool zumWerkzeug der molekularen Diagnostik.<br />

Den aktuellen Stand präsentieren die Anbieter ab Seite 36.<br />

Inhalt<br />

Editorial | Inhalt<br />

Blitzlicht Apoptose-Sensitivierung<br />

4 Überwindung der Therapieresistenz durch Akt/PKB-Inhibition<br />

Sebastian Wesselborg et al., Universitätsklinikum Tübingen<br />

Blitzlicht Genomics<br />

8 Erworbene Änderungen der Kopienzahl in AML-Genomen<br />

Burkhard Ziebolz, Roche Applied Science, Penzberg<br />

Wissenschaft RNA-Interferenz<br />

12 MicroRNAs – Haupakteure der Metastasierung<br />

Carlo Croce et al., Comprehensive Cancer Center, Ohio State University<br />

Report Metastasierung<br />

15 Brustkrebs und Metastasierung – Vorteile einer Individualtherapie<br />

Ralf Hass, Medizinische Hochschule Hannover<br />

Blitzlicht Multikinase-Inhibitoren<br />

18 Experimentelle Therapie von Flt3-ITD-positiven AML-Patienten<br />

Andreas Burchert et al., Universität Marburg<br />

Blitzlicht DNA-Methylierungsanalyse<br />

23 BEAMing: Sensitive Plasmadiagnostik in der Onkologie<br />

Frank Diehl et al., Inostics GmbH, Hamburg<br />

Blitzlicht Proteomics<br />

26 Detektion neuer Tumor-assoziierter Biomarker des<br />

Pankreaskarzinoms<br />

Georg Martin Fiedler, Joachim Thiery et al., Universität Leipzig<br />

Blitzlicht Protein-Microarrays<br />

29 Sensitive, quantitative Analyse von Signalwegen<br />

Ulrike Korf et al., Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg<br />

Blitzlicht Kongress<br />

33 Weltkongress der Stammzellforscher in Leipzig<br />

Blitzlicht Bibliometrie<br />

34 Leistungsmessung in der Forschung – Erfordernis oder<br />

Vermessenheit?<br />

Stefan Hornbostel, Markus von Ins,<br />

Institut für Forschungsinformation und Qualitätssicherung (iFQ), Bonn<br />

Service Marktübersicht<br />

36 Polymerase-Kettenreaktion<br />

46 Stellenmarkt<br />

50 Verbände<br />

51 Produktwelt<br />

53 Termine<br />

54 Ausblick/ Impressum<br />

Titel: Analyse von Krebssignalwegen<br />

Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme eines in Kultur<br />

gewachsenen epithelialen Monolayers aus Brustkrebszellen<br />

Foto: © Roche<br />

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


Blitzlicht Apoptose-Sensitivierung<br />

Überwindung der<br />

Therapieresistenz durch<br />

Akt/PKB-Inhibition<br />

Dr. Björn Stork, Dipl.-Biochem. Alexandra Dieterle, Prof. Dr. Sebastian Wesselborg,<br />

Universitätsklinikum Tübingen<br />

Zahlreiche Tumore entwickeln nach mehrmaliger Behandlung Resistenzen gegen konventionelle<br />

Chemotherapie und Bestrahlung,aber auch gegen neuartige,zielgerichtete Agenzien wie denTNFrelated<br />

apoptosis-inducing ligand (TRAIL).Deshalb steht die Überwindung derTherapieresistenz im<br />

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

konstitutivaktiviert undträgt zurVermittlungvonTherapieresistenzenbei.Dementsprechendzielen<br />

verschiedene therapeutische Strategien auf die Inhibition dieses Überlebenssignalweges.Der Akt-<br />

InhibitorTriciribin (TCN) sensitiviert Prostatakarzinomzellen für dieTRAIL-induzierte Apoptose.Die<br />

beobachtete Sensitivierung hängt entscheidend vom Akt-Aktivierungsszustand ab.Ausschließlich<br />

Prostatakrebszellen,die konstitutiv aktives Akt aufweisen,werden für dieTodesrezeptor-induzierte<br />

Apoptose sensitiviert. Sowohl TRAIL- als auch TCN-Derivate werden aktuell in klinischen Studien<br />

getestet. Ihre kombinierte Anwendung könnte einen möglichen Therapieansatz darstellen, um<br />

Hormon-refraktäre Prostatakarzinome zu eliminieren, welche häufig gegen konventionelle Chemotherapeutika<br />

und Bestrahlung resistent sind.<br />

A B<br />

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

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

Die Apoptose wurde durch die Anfärbung hypodiploider Zellkerne mit Propidiumiodid<br />

und anschließender Durchflusszytometrie bestimmt. B. PC-3-Zellen wurden<br />

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

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

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

behandelt. Die Immunoblots wurden mit anti-PARP- oder anti-Vinculin-Antikörpern<br />

durchgeführt.<br />

Ein Haupthemmnis, das der effektiven Behandlung<br />

maligner solider Tumoren entgegensteht,<br />

ist die Entwicklung von Resistenzen<br />

gegenüber Chemotherapeutika oder Bestrahlung.<br />

Verschiedene Mechanismen tragen zur<br />

Resistenzvermittlung bei – unter anderem<br />

sind auf molekularer Ebene die Inhibition von<br />

Zelltod-Signalwegen, die Inaktivierung von Seneszenzprogrammen,<br />

die Induktion protektiver<br />

Autophagie, epigenetische Veränderungen,<br />

die Vermehrung von Tumorstammzellen und<br />

die Aktivierung von Überlebenssignalwegen<br />

beteiligt. Das Verständnis und die Überwindung<br />

solcher Therapieresistenzen ist unser zentraler<br />

Forschungsschwerpunkt im Rahmen des Sonderforschungsbereiches<br />

773 der Universität<br />

Tübingen.<br />

Krebserkrankungen sind die zweithäufigste<br />

Todesursache weltweit, und das Prostatakarzinom<br />

eine Hauptursache der krebsbedingten<br />

Mortalität bei Männern. Gegenwärtige Therapien<br />

umfassen die Prostatektomie sowie die<br />

Chemo- und Radiotherapie 1 . Patienten mit rezidiver<br />

sowie metastasierender Krebserkrankung<br />

werden durch den Entzug androgener Hormone<br />

behandelt 1 . Dieses kann zu Androgen-unabhängigen<br />

Prostatakarzinomen führen, die eine ausgeprägte<br />

Resistenz gegenüber der Chemotherapie<br />

aufweisen, und die Lebenserwartung auf<br />

durchschnittlich 15 bis 20 Monate verkürzen 2 . Im<br />

Allgemeinen wirken Radio- und Chemotherapie<br />

DNA-schädigend und aktivieren den intrinsischen<br />

mitochondrialen Apoptose-Signalweg.<br />

Im vergangenen Jahrzehnt konnte gezeigt<br />

werden, das der extrinisische Todesrezeptorweg<br />

ebenfalls ein geeignetes Ziel für die Krebstherapie<br />

ist. Dabei zeigte sich, dass der TNF-related<br />

apoptosis-inducing ligand (TRAIL) in verschiedenen<br />

Tumorzellen die Apoptose induziert, nicht<br />

jedoch in normalen Zellen 3, 4 . Dementsprechend<br />

werden derzeit rekombinantes TRAIL, TRAIL-<br />

Varianten oder agonistische Antikörper in<br />

verschiedenen klinischen Studien getestet 5 .<br />

Viele Tumorzellen entwickeln jedoch im Verlauf<br />

der Therapie eine TRAIL-Resistenz. Ein aktueller<br />

Forschungsschwerpunkt besteht in der Analyse<br />

der Mechnismen, die zur TRAIL-Resistenz in<br />

Tumoren führen und eine Re-Sensitivierung<br />

von Tumorzellen für eine TRAIL-Behandlung ermöglichen.<br />

Verschiedene molekulare Faktoren,<br />

die Tumorzellen eine TRAIL-Resistenz verleihen,<br />

wurden bislang beschrieben, zum Beispiel.<br />

Decoy-Rezeptoren, cFLIP, nuclear factor (NF)-κB,<br />

oder anti-apoptotische Kinasen wie Akt (Proteinkinase<br />

B). Insgesamt könnte die kombinierte<br />

Verwendung von TRAIL oder TRAIL-Rezeptor-<br />

Agonisten mit Agenzien, die Tumorzellen für<br />

die TRAIL-induzierte Apoptose sensitivieren, die<br />

molekulare Basis für eine erfolgreiche Behandlung<br />

von Krebserkrankungen darstellen.<br />

Der Akt-Inhibitor Triciribin<br />

Neben der Inaktivierung von Apoptose-Signalwegen<br />

kann auch die übermäßige Aktivierung<br />

von Überlebenssignalwegen Therapieresistenzen<br />

von Tumorzellen bewirken. In Prostatakarzinomen<br />

konnten verschiedene Mechanismen<br />

identifiziert werden, durch die die Aktivität von<br />

Akt hochreguliert wird – unter anderem die<br />

Überexpression von Akt, der Verlust des negativen<br />

Akt-Regulators Phosphatase and tensin<br />

homolog deleted on chromosome 10 (PTEN)<br />

durch Deletion, Mutation oder epigenetische<br />

Veränderungen, Überexpression von Wachstumsfaktor-Rezeptoren<br />

oder Überexpression<br />

der PI3-Kinase 2 . Die Hälfte aller Prostatakarzinom-Patienten<br />

zeigt eine Inaktivierung von<br />

PTEN; dieser Anteil ist bei Patienten mit Metastasen<br />

oder Androgen-unabhängigen Formen<br />

sogar noch höher 2 . Aktiviertes Akt unterstützt<br />

das Überleben einer Zelle sowohl durch die<br />

Inhibition pro-apoptotischer Faktoren (Bad,<br />

Caspase-9, forkhead transcription factors, p53)<br />

als auch durch Aktivierung anti-apoptotischer<br />

Faktoren (Mcl-1, XIAP, NF-κB) 6 .<br />

Der Akt-Inhibitor Triciribin (TCN) unterdrückt<br />

die Phosphorylierung und dementsprechend<br />

die Kinaseaktivität aller drei Akt-Isoformen 7 .<br />

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


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Blitzlicht Apoptose-Sensitivierung<br />

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

Die konstitutive Aktivierung von Akt in Tumorzellen führt zur Inhibition der TRAILvermittelten<br />

Apoptose und dementsprechend zur Therapieresistenz (links). Die TCNvermittelte<br />

Inhibition von Akt ermöglicht die Sensitivierung von Tumorzellen für die<br />

TRAIL-induzierte Apoptose und damit die Eliminierung des Tumors.<br />

Es konnte gezeigt werden, dass TCN anti-<br />

Tumor-Aktivität gegenüber Zellen aufweist,<br />

die konstitutiv aktives Akt besitzen 8 . TCN ist<br />

spezifisch für Akt und zeigt keine inhibitorische<br />

Wirkung auf PI3K, PDK1, PKC, SGK, PKA, Stat3,<br />

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

Xenograft-Modellen gezeigt werden, dass TCN<br />

das Tumorwachstum humaner Krebszellen<br />

inhibiert, die eine anomale Expression beziehungsweise<br />

Aktivierung von Akt aufweisen.<br />

Im Gegensatz dazu wurde das Wachstum von<br />

Tumorzellen, die eine normale Expression oder<br />

Aktivität von Akt zeigen, nicht beeinflusst 8 . TCN<br />

wird auch als Akt pathway inhibitor API-2 oder<br />

trizyklisches Nukleosid bezeichnet und wurde<br />

in den frühen achtziger Jahren als Inhibitor der<br />

DNA-Synthese identifiziert. Es konnte gezeigt<br />

werden, dass TCN präklinische Aktivität gegen<br />

Leukämien und Karzinome besitzt, und TCN<br />

wurde in verschiedenen klinischen Studien der<br />

Phase I und II eingesetzt 7 . Da als zytotoxisches<br />

Therapeutikum eingesetzt, wurden in der<br />

Mehrzahl der Studien hohe Triciribin-Dosen<br />

verwendet, um eine maximale klinische Wirksamkeit<br />

zu erzielen 7 . Dementsprechend zeigte<br />

TCN zwar antitumorale Eigenschaften in einigen<br />

Patienten, hatte aber Nebenwirkungen<br />

wie Hepatotoxizität, Hypertriglyceridämie,<br />

Thrombozytopenie oder Hyperglykämie 7 . Da<br />

TCN spezifisch Akt inhibiert, ist anzunehmen,<br />

dass Tumore mit hoher Akt-Aktivität auch auf<br />

geringere Dosierungen reagieren. Deshalb wird<br />

TCN momentan wieder in zwei klinischen Stu-<br />

www.laborwelt.de<br />

dien der Phase I eingesetzt (www.clinicaltrials.<br />

gov, NCT00363454 und NCT00642031). Bei einer<br />

der beiden Studien muss vor der Behandlung<br />

der Probanden eine erhöhte Akt-Aktivität per<br />

Immunhistochemie nachgewiesen werden.<br />

Triciribin sensitiviert für die<br />

TRAIL-induzierte Apoptose<br />

Verschiedene Arbeitsgruppen konnten zeigen,<br />

dass eine Inaktivierung des PI3K/Akt-Signalweges<br />

zu einer Sensitivierung von Prostatakarzinomzellen<br />

für die TRAIL-induzierte Apoptose<br />

führt 9-11 . Dementsprechend haben wir den<br />

Effekt von TCN auf die TRAIL-induzierte Apoptose<br />

in der Prostatakarzinomzelllinie PC-3<br />

untersucht. TCN inhibiert die Akt-Phosphorylierung<br />

und -Aktivität in PC-3-Zellen 12 . Des<br />

Weiteren konnten wir demonstrieren, dass<br />

TCN die Todesrezeptor-abhängige Apoptose<br />

verstärkt. In Abbildung 1 (vgl S. 4) ist gezeigt,<br />

dass die Inhibition des Akt-Signalweges zu<br />

einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber<br />

TRAIL führt. Apoptose wurde zum einen durch<br />

die durchflusszytometrische Messung hypodiploider<br />

apoptotischer Zellkerne (links), zum<br />

anderen durch den Nachweis der Spaltung<br />

des Caspase-Substrats PARP per Immunoblot<br />

detektiert (rechts). In weitergehenden Experimenten<br />

konnten wir bestätigen, dass diese<br />

TCN-vermittelte Sensitivierung kritisch von<br />

der Expression und Aktivität von Akt abhängt.<br />

So hatte TCN keinen sensitivierenden Effekt in<br />

PC-3-Zellen, in denen die Akt-Expression per<br />

siRNA herunterreguliert war, oder in der Prostatakarzinomzelllinie<br />

Du145, welche kein kon-<br />

stitutiv aktiviertes Akt besitzt 12 . Offensichtlich<br />

verstärkt TCN die TRAIL-induzierte Prozessierung<br />

und die damit verbundene Aktivierung<br />

des pro-apoptotischen Proteins Bid. Gegenwärtig<br />

werden weitere Studien durchgeführt,<br />

um den exakten molekularen Mechanismus<br />

der TCN-vemittelten Sensitivierung für die<br />

TRAIL-induzierte Apoptose zu entschlüsseln.<br />

Neben TCN werden momentan weitere Akt-<br />

Inhibitoren in klinischen Studien getestet,<br />

darunter Perifosin (Keryx), GSK690693 (GSK),<br />

VQD002 (Vioquest) oder MK2206 (Merck &<br />

Co.) 13 . In Abbildung 2 ist die TCN-vermittelte<br />

Sensitivierung für die TRAIL-induzierte Apoptose<br />

schematisch zusammengefasst. Da<br />

sowohl TCN- als auch TRAIL-Derivate klinisch<br />

getestet werden, könnte die kombinierte Anwendung<br />

einen vielversprechenden therapeutischen<br />

Ansatz für die Eliminierung Hormonrefraktärer<br />

Prostatakarzinome darstellen,<br />

welche resistent gegen die konventionellen,<br />

DNA-schädigenden Chemotherapeutika oder<br />

Bestrahlung sind.<br />

Literatur<br />

[1] Lee, J.T., Lehmann, B.D., Terrian, D.M., Chappell, W.H., Stivala,<br />

F., Libra, M., Martelli, A.M., Steelman, L.S., McCubrey, J.A., Cell<br />

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S.M., Cheng, J.Q., Cancer Res 64 (2004), 4394-4399.<br />

[9] Chen, X., Thakkar, H., Tyan, F., Gim, S., Robinson, H., Lee, C.,<br />

Pandey, S.K., Nwokorie, C., Onwudiwe, N., Srivastava, R.K.,<br />

Oncogene 20 (2001), 6073-6083.<br />

[10] DeFeo-Jones, D., Barnett, S.F., Fu, S., Hancock, P.J., Haskell, K.M.,<br />

Leander, K.R., McAvoy, E., Robinson, R.G., Duggan, M.E., Lindsley,<br />

C.W., Zhao, Z., Huber, H.E., Jones, R.E., Mol Cancer Ther 4<br />

(2005), 271-279.<br />

[11] Whang, Y.E., Yuan, X.J., Liu, Y., Majumder, S., Lewis, T.D., Vitam<br />

Horm 67 (2004), 409-426.<br />

[12] Dieterle, A., Orth, R., Daubrawa, M., Grotemeier, A., Alers, S.,<br />

Ullrich, S., Lammers, R., Wesselborg, S., Stork, B., Int J Cancer<br />

125 (2009), 932-941.<br />

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

Korrespondenzadresse<br />

Prof. Dr. Sebastian Wesselborg<br />

Innere Medizin I<br />

Medizinische Klinik<br />

Universitätsklinikum Tübingen<br />

Otfried-Müller-Str. 10<br />

72076 Tübingen<br />

Tel.: +49-(0)7071-29-84113<br />

Fax: +49-(0)7071-29-5865<br />

sebastian.wesselborg@uni-tuebingen.de<br />

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


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Blitzlicht Genomforschung<br />

Erworbene Veränderungen<br />

der Kopienzahl in AML-<br />

Genomen<br />

Dr. Burkhard Ziebolz, Roche Applied Science GmbH, Penzberg<br />

Zytogenetische Analysen der Akuten Myeloischen Leukämie (AML) haben die Identifikation von<br />

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

limitierten zytogenetischen Studien zu komplementieren und zusätzliche bei AML veränderte<br />

Gene aufzuspüren, wurde eine genomweite Kopienzahl-Analyse durchgeführt. Es wurde dazu<br />

paarweise an verschiedenen Stellen entnommene normale sowieTumor-DNA eingesetzt,die von 86<br />

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

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

dieaufüblichenPlattformenmit einerhohenRatefalsch-positiverErgebnissebehaftet sind,wurden<br />

mittels einer ultradichten, Array-gestützten komparativen Genom-Hybridierungs-(CGH)Plattform<br />

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

Es fanden sich insgesamt 201 somatische CNAs<br />

in den 86 AML-Genomen (Median: 2,34 CNAs<br />

pro Genom), wobei die nach Französisch-amerikanisch-britischem<br />

(FAB) System klassifizierten<br />

M6- und M7-Genome die meisten Veränderungen<br />

enthielten (10-29 CNAs per Genom). 24% der<br />

AML-Patienten mit normaler Zytogenetik – also<br />

ohne jede Chromosomenaberration – zeigten<br />

CNAs. Zusätzlich wiesen 40% der Patienten mit<br />

anomalem Karyotyp CNAs auf, wie SNP-Analysen<br />

ergaben – davon einige in wiederkehrenden<br />

CNA-Regionen. In 27 der 50 wiederauftretenden<br />

Regionen unter 50 Mb Größe waren die exprimierten<br />

mRNA-Mengen signifikant verändert.<br />

In den 86 Genomen wurden zudem acht DNA-<br />

Abschnitte identifiziert, bei denen beide Kopien<br />

von einem Elternteil stammten (uniparentale<br />

Disomie, UPD); sechs dieser UPDs traten in<br />

Proben mit normalem Karyotyp auf. Zusammengenommen<br />

enthielten 34 der 86 untersuchten<br />

AML-Genome (40%) Veränderungen, die mittels<br />

zytogenetischer Analyse nicht erfasst worden<br />

waren, davon enthielten 98% Gene. Von den<br />

86 Genomen zeigten bei dieser Auflösung 43<br />

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

ermittelten kleinen CNAs in AML-Patientenmaterial eingesetzt wurde<br />

(entsprechend 50%) keine CNAs oder UPDs. Mit<br />

Hilfe des hier vorgestellten wertungsneutralen<br />

hochaufgelösten Genom-Screenings konnten<br />

zahlreiche Gene identifiziert werden, die zuvor<br />

nicht mit AML in Zusammenhang gebracht<br />

wurden, die aber – im Zusammenspiel mit<br />

bereits bekannten Onkogenen und Tumorsuppressorgenen<br />

– möglicherweise relevant für die<br />

Krankheitsentstehung sind.<br />

Akute myeloische Leukämie<br />

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine<br />

heterogene Gruppe von Krankheiten, die derzeit<br />

anhand von Anomalien der Knochenmark-<br />

Morphologie, des Karyotyps, erworbener Mutationen<br />

und Veränderungen der Genexpression<br />

klassifiziert werden 1-3 . Obgleich die Identifikation<br />

spezifischer Genmutationen verbesserte Behandlungsergebnisse<br />

für einige AML-Patienten 4<br />

erbracht hat, existiert eine enorme klinische<br />

Heterogenität, die möglicherweise die Anwesenheit<br />

bislang unerkannter, initiierender und zusammenwirkender<br />

Mutationen widerspiegelt.<br />

Die Entdeckung somatischer Mutationen im<br />

Erbgut von AML-Patienten mit normalem und<br />

anomalen Karyotyp verspricht daher, das Verständnis<br />

der AML zugrundeliegenden Genetik<br />

voranzubringen und kann zu einer verbesserten<br />

Patientenklassifikation und Therapie beitragen.<br />

Die Entdeckung zuvor uncharakterisierter<br />

mutierter Gene durch Kopienzahl-Analyse mittels<br />

SNP-Arrays wurde unlängst für die Akute<br />

Lymphoblastische Leukämie (ALL) beschrieben 5 .<br />

Mit den eingesetzten SNP-Array-Plattformen lassen<br />

sich in Krebszellen Genomamplifikationen,<br />

Deletionen und der SNP-bedingte Verlust der<br />

Heterozygotie (loss of heterozygosity, LOH) detektieren<br />

sowie Regionen uniparentaler Disomie<br />

(UPD), also Kopienzahl-neutrale LOH-Ereignisse.<br />

Anfängliche Studien mit SNP-Arrays und Chipgestützter<br />

komparativer Genom-Hybridisierung<br />

(CGH) legten nahe, dass sowohl Änderungen<br />

der Kopienzahl als auch der UPD verbreitet in<br />

AML-Genomen auftreten 6-12 . Allerdings wurden<br />

in diesen Studien niedrig-auflösende Arrays<br />

eingesetzt, oft stammte die Referenz-DNA nicht<br />

von normalen Zellen desselben Patienten, und<br />

die Änderungen der Kopienzahl wurde nicht<br />

mit einer unabhängigen Plattform validiert.<br />

Dies limitiert die Unterscheidung zwischen<br />

erworbenen (somatischen) CNAs und erblichen<br />

Kopienzahl-Variationen (CNVs), die in allen<br />

Individuen auftreten. Des weiteren werden<br />

zusätzliche Validierungsverfahren benötigt, um<br />

zwischen tatsächlichen Ereignissen und falschpositiven<br />

Signalen zu unterscheiden, welche<br />

extrem häufig bei Verwendung der verbreiteten<br />

Plattformen auftreten. Um diese Limitationen<br />

zu überwinden und Gene sicher zu identifizieren,<br />

die in AML-Genomen somatisch verändert<br />

sind, wurde die Genome-weite Human-SNP-<br />

Array-Plattform 6.0 (Affymetrix) eingesetzt, um<br />

paarweise entnommene Tumor-DNA- sowie<br />

normale DNA-Proben von 86 erwachsenen de<br />

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


novo-AML-Patienten zu screenen. Ein zur Validierung<br />

eingesetzter hochdicht gespotteter,<br />

maßgeschneiderter Roche/NimbleGen CGH<br />

12x135K-Array (medianer Sondenabstand 245<br />

Bp) (vgl. Abb. 1) ermöglichte es, die ansonsten<br />

hohe Rate an Falsch-positiven signifikant zu<br />

vermindern.<br />

Es wurden im Mittel 2,34 CNAs pro Genom<br />

identifiziert, von denen 76% ein bekanntes<br />

Krebsgen betrafen. Insgesamt 50 wiederholt<br />

auftretende CNAs unter 50Mb konnten in den<br />

86 Genomen aufgespürt werden, und 32 davon<br />

enthielten Gene, die zuvor nicht in Zusammenhang<br />

mit AML gebracht wurden. UPDs waren<br />

eher in Proben mit normalem Karyotyp anzutreffen.<br />

Die Hälfte der im Rahmen der Studie<br />

getesteten AML-Genome wiesen weder CNAs<br />

noch UPDs auf – ein Hinweis darauf, dass möglicherweise<br />

andere Methoden, wie etwa schnelle<br />

Genomsequenzierungs-Verfahren, eingesetzt<br />

werden müssen, um die verbleibenden genetischen<br />

Veränderungen zu entdecken, die an der<br />

AML-Pathogenese beteiligt sind.<br />

Patientenkollektiv<br />

86 erwachsene Patienten mit de novo-AML,<br />

für die ausreichend DNA-Proben aus der Haut<br />

(gesund) oder zwei voneinander unabhängigen<br />

Punktionen an verschiedenen Stellen des<br />

Knochenmarks (Tumor) vorlagen, wurden für<br />

die Studie ausgewählt. Die „paarweisen“ Proben<br />

gestatten es, erworbene CNAs von erblichen<br />

CNVs zu unterscheiden. Die Fälle wurden nach<br />

Diagnose und Knochenmark-Banking gemäß<br />

FAB-System klassifiziert. Die Patienten hatten<br />

unterschiedlich ausgeprägte zytogenetische<br />

Veränderungen (FAB-Klassen M0-M7), und<br />

zeigten im Mittel 64% unreife Myeloblasten<br />

(Spanne: von 30% bis 100%), jene Unterklasse<br />

von Leukozyten, deren Reifungsstörung der AML<br />

zugrunde liegt.<br />

Erworbene CNAs<br />

Mittels SNP-Arrays wurden 201 erworbene<br />

Änderungen der Kopienzahl (CNAs) in 38 der 86<br />

AML-Genome gefunden, die jedes Chromosom<br />

mindestens einmal, und Bereiche zwischen 35<br />

Kb (34 Sonden) und 250 Mb (146.524 Sonden)<br />

betrafen. Im Mittel traten 2,34 CNAs pro AML-<br />

Genom auf (Spanne 0-30), wobei Deletionen<br />

häufiger waren als Amplifikationen Die 201<br />

CNAs umfassten alle FAB-Sybtypen, allerdings<br />

zeigten M6- und M7-Subtypen signifikant mehr<br />

CNAs pro Genom als alle anderen Klassen.<br />

Von den 201 CNAs korrespondierten 125<br />

(62%) mit Änderungen, die bereits zytogenetisch<br />

detektiert worden waren, 76 (38%) wurden<br />

ausschließlich mit SNP-Arrays detektiert.<br />

Davon waren 32 größer als 1 Mb. 26 davon<br />

wurden mittels des unabhängigen Custom-<br />

NimbleGen-CGH 12x135K-Arrays (Roche NimbleGen)<br />

validiert. Zwei der 32 CNAs mit einer<br />

Größe von 1 Mb traten an einer bekannten<br />

Translokationsbruchstelle auf.<br />

198 der 201 analysierten Loci enthielten<br />

bekannte Gene, 154 zumindest ein Gen, das<br />

zuvor in Zusammenhang mit Krebs oder AML<br />

bzw. Störungen der Myeloztendifferenzierung<br />

(„Myelodysplasien“, MDS) gebracht wurden 13 .<br />

38% der CNAs mit einer Größe an der Nachweisgrenze<br />

zytogenetischer Untersuchungen<br />

(5Mb) enthielten mindestens ein Krebs- oder<br />

AML/MDS-assoziiertes Gen – deutlich mehr<br />

als erwartet. Im Gegensatz zu akkumulierten<br />

Krebs-, AML/MDS- und annotierten Genen<br />

war in CNAs einer Größe von 1 bzw. 5 MB keinerlei<br />

Anreicherung von microRNA-Genen zu<br />

beobachten.<br />

Insgesamt wurden mit Hilfe des GISTIC-<br />

Algorithmus 14 in den 201 CNAs 12 chromosomale<br />

Regionen identifiziert, die in mehreren<br />

AML-Genomen signifikant verändert waren.<br />

Dabei zeigten sich acht Deletionen von Genen,<br />

die mit Krebs und/oder AML/MDS assoziert<br />

sind (3p14.1: FHIT, 5q31.1: CTNNA1, 12p12.3: ETV6,<br />

16q22.1: CBFB, 17p13.1: TP53, 17q11.2: NF1) sowie<br />

vier Amplifikationen (8q23.2: MYC, 11q23.3: MLL<br />

und 21q22.2: ETS2), die alle eine entsprechend<br />

der Gen-Dosis veränderte Expression zeigten.<br />

In fünf Patienten fanden sich zwei veränderte<br />

Regionen (17q11.2 und 21q22.2), die mit einer<br />

Verschlechterung des Gesamtüberlebens<br />

assoziiert waren.<br />

Zusätzlich wurden 32 wiederholt auftretende<br />

CNA-Regionen identifiziert (19 Deletionen und<br />

13 Amplifikationen). Von diesen enthielten<br />

sechs Gene, die zuvor nicht in Zusammenhang<br />

mit Krebs oder AML/MDS gebracht wurden. Bei<br />

43 der in 15 der 32 CNA-Regionen identifizierten<br />

Genen zeigte sich gegenüber nicht veränderten<br />

Zellen eine signifikante Änderung der mRNA-<br />

Expression, deren Beteiligung an der AML-<br />

Pathogenese nun geklärt werden kann.<br />

Eine Klassifikation in vorteilhafte, neutrale<br />

und nachteilige zytogenetische Kategorien<br />

nach CALGB 1 ermöglichte erwartungsgemäß<br />

eine Prognose hinsichtlich des Gesamt- und<br />

progressionsfreien Überlebens. In Patienten<br />

mit normaler Cytogenetik ermöglichte die<br />

Gesamtzahl an CNAs dagegen keine entsprechende<br />

Aussage.<br />

Identifikation von Translokationen<br />

und Genmutationen<br />

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Es wurden 23 zytogenetisch definierte balancierte<br />

Rearrangements identifiziert, die in einem<br />

Viertel der Metaphasechromosomen von 22<br />

Patienten mit nicht-komplexen Karyotypen<br />

auftraten. Mit Hilfe der SNP-Arrays wurden<br />

die CNA-Regionen identifiziert, die an den<br />

Bruchstellen der Rearrangements liegen. Diese<br />

(t(15;17) (q22;q21), und eine mit inv(16) (p13q22)<br />

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Blitzlicht Genomforschung<br />

+CNA<br />

+UPD<br />

10% (8)<br />

Normaler Karyotyp Anomaler Karyotyp<br />

+CNA<br />

+UPD<br />

1% (1) -CNA<br />

+UPD<br />

5% (4)<br />

-CNA<br />

-UPD<br />

27% (23)<br />

-CNA +CNA<br />

+UPD +UPD<br />

1% (1) 1% (1)<br />

deuten darauf hin, dass die Rearrangements<br />

im Gegensatz zu zytogenetischen Befunden<br />

nicht balanciert zu sein scheinen. Zudem wurde<br />

ein Deletionsendpunkt identifiziert, der sich an<br />

einer verbreiteten Translokations-Bruchstelle<br />

im NUP98-Gen auf Chromosom 11p15 befand,<br />

obgleich bei dem betroffenen Patienten keine<br />

zytogenetischen Translokationen gefunden<br />

worden waren. Kryptische Translokationen des<br />

NUP98- und NSD1-Gens (5q35.3) wurden bereits<br />

zuvor für AML beschrieben, diese können bei<br />

zytogenetischen Untersuchungen übersehen<br />

werden 16-17 . Daher screenten wir in der Probe<br />

nach solchen Translokationen und fanden mittels<br />

RT-PCR ein NUP98-NSD1-Fusionstranskript<br />

der Exons 12 bzw. 6, aber nicht sein reziprokes<br />

Gegenstück. Beim Screening zusätzlicher 179<br />

AML-Proben fanden sich zwei weitere Proben<br />

mit kryptischen Fusionstrans kripten.<br />

Wiederauftretende CNA-Region in ALL-Genomen<br />

enthalten oft mutierte Gene, die auch<br />

in Proben ohne Veränderungen der Kopienzahl<br />

verändert sind. Um zu überprüfen, ob dieses<br />

Phänomen auch bei AML auftritt, wurde eine<br />

fokale CNA auf Chromosom 12p12.3 untersucht,<br />

die in drei AML-Patienten auftrat. Dieser Chromosomenbereich<br />

enthält das ETV6-Gen, das<br />

in AML-Patietenen oft mutiert und transloziert<br />

vorliegt 19-20 . Tatsächlich enthielten drei von 180<br />

Proben nicht-synonyme SNP-Varianten des<br />

Gens (P4A, R105Q, and R202Q) in Abwesenheit<br />

einer CNA. Die Analyse gesunder Haut-DNA,<br />

für die allerdings nur Probenmaterial eines<br />

Patienten zur Verfügung stand, bestätigte, dass<br />

R105Q eine erworbene, zuvor nicht beschriebene<br />

Mutation ist.<br />

+CNA<br />

-UPD<br />

22% (19)<br />

-CNA<br />

-UPD<br />

23% (20)<br />

Partielle uniparentale Disomie<br />

+CNA<br />

-UPD<br />

10% (9)<br />

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

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

mit (+) sowie ohne (–) CNAs und UPDs, Details siehe Text.<br />

Mit Hilfe unabhängig voneinander, an unterschiedlichen<br />

Stellen vom selben Patienten<br />

entnommener (paarweiser) normaler und<br />

Tumor-DNA konnten in Tumor-Proben mit<br />

SNP-LOH (loss of heterogosity – eine Allel-<br />

Imbalance, die auf den Verlust eines der Allele<br />

oder die erhöhte Kopienzahl eines der Allele<br />

zurückgeht) identifiziert werden. Ein LOH in<br />

Abwesenheit einer CNA entspricht dabei einer<br />

UPD. Es wurden in sieben der untersuchten<br />

86 Proben acht UPD-Regionen identifiziert.<br />

Diese traten gehäuft in zytogenetisch normalen<br />

AML-Genomen auf (15% vs. 3.8%). Alle<br />

UPD-Regionen dehnten sich bis zum Ende des<br />

betroffenen Genoms aus und variierten in der<br />

Größe (11-95 Mb).<br />

Fazit<br />

Zusammengenommen zeigen die ermittelten<br />

Ergebnisse, dass AML-Genome – zumindest<br />

bei der hier erzielten Auflösung von 35K – nicht<br />

inherent instabil zu sein scheinen. Auch zeigte<br />

sich eine bemerkenswerte Heterogenität der<br />

in jedem AML-Genom mutierten Gene, wobei<br />

in dieser Studie nicht die für die Pathogenese<br />

ebenfalls potentiell relevante DNA-Methylierung<br />

erfasst wurde. Da sich in den meisten<br />

der untersuchten AML-Genome nur eine<br />

geringe Zahl erworbener CNAs zeigte, steht<br />

zu vermuten, dass mutierte Gene in diesen<br />

Regionen eine wichtige Rolle bei der AML-<br />

Pathogenese spielen. Die in sehr kleinen CNAs<br />

auftretenden Gene wie etwa STAG2, PRMT2,<br />

USP10 oder C8orf4 eignen sich hervorragend,<br />

um diese Arbeitshypothese zu überprüfen.<br />

Denn bisher wurde keines dieser mittels des<br />

hier vorgestellten Genom-weiten hochaufgelösten<br />

Genom-Screening identifizierten Gene<br />

mit der AML-Pathogenese in Zusammenhang<br />

gebracht. AML-Genome die in Folgestudien<br />

mit der hier präsentierten Identifizierungs/<br />

Validierungsstrategie untersucht werden,<br />

dürften zur Etablierung eines umfassenden<br />

Kataloges von Genkandidaten führen, die potentiell<br />

zur AML-Pathogenese beitragen.<br />

Obgleich in der vorliegenden Studie zahlreiche<br />

in anderen Studien 6, 8, 10-12 entdeckte große<br />

CNA-Regionen bestätigt werden konnten,<br />

gibt es auch zahlreiche Diskrepanzen, die<br />

sich im Wesentlichen auf drei grundlegende<br />

Unterschiede im experimentellen Design<br />

zurückführen lassen. Erstens, der eingesetzte<br />

SNP-Array hat eine vier- bis zehnfach höhere<br />

Auflösung als die in früheren Studien eingesetzten<br />

Plattformen. Es wurden durchgehend<br />

paarweise Tumor- und Kontrollproben desselben<br />

Patienten eingesetzt. Drittens: Alle identifizierten<br />

kleinen CNAs, die naturgemäß eine<br />

außerordentlich hohe Rate an Falsch-positiven<br />

aufweisen, wurden mit einer unabhängigen,<br />

orthogonalen Plattform (RocheNimbleGen)<br />

validiert. Dies erlaubte es eindeutig die erworbenen<br />

somatischen CNA und UPD-Regionen<br />

in AML-Genomen von erblichen CMVs zu unterscheiden,<br />

was zuvor ohne Validierung und<br />

Einsatz paarweiser Proben nicht möglich war.<br />

CNAs und UPD sind danach – im Gegensatz<br />

zu früher publizierten Ergebnissen – bei der<br />

AML nicht so häufig wie bei ALL, ein starkes<br />

Argument, noch höherauflösende genomische<br />

Studien durchzuführen, um die an der<br />

AML-Pathogenese beteiligten Genmutationen<br />

systematisch zu katalogisieren und funktionell<br />

zu charakterisieren. Dafür empfiehlt sich<br />

eine Kombination existierender Plattformen<br />

wie die traditionelle Zytogenetik mit FISH,<br />

SNP-Arrays, Array-CGH und gezielten Next-<br />

Generation-Sequencing-Verfahren.<br />

Literatur<br />

[1] Walter MJ, Payton JE, Ries RE, Shannon WD, Deshmukh H,<br />

Zhao Y, Baty J, Heath S, Westervelt P, Watson MA, Tomasson<br />

MH, Nagarajan R, O‘Gara BP, Bloomfield CD, Mrózek K, Selzer<br />

RR, Richmond TA, Kitzman J, Geoghegan J, Eis PS, Maupin R,<br />

Fulton RS, McLellan M, Wilson RK, Mardis ER, Link DC, Graubert<br />

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

4;106(31):12950-5<br />

Eine umfassende Literaturliste kann beim Autor angefordert werden<br />

Korrespondenzadresse<br />

Dr. Burkhard Ziebolz<br />

Roche Applied Science<br />

82377 Penzberg<br />

burkhard.ziebolz@roche.com<br />

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Wissenschaft RNA-Interferenz<br />

MicroRNAs: Hauptakteure<br />

in der Metastasierung<br />

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

University, Kimmel Cancer Center, Philadelphia, 2 University of Padova, 3 Thomas Jefferson<br />

University, Kimmel Cancer Center, Philadelphia, PA, 4 Comprehensive Cancer Center, Ohio State<br />

University, Columbus OH. 5 aktuelle Anschrift: Medimmune, Gaithersburg, MD.<br />

Metastasierender Krebs ist das Ergebnis einer Reihe komplexer Prozesse, die zahlreiche Veränderungen<br />

auf molekularer Ebene umfassen.Die Entdeckung nicht-codierender microRNAs (miRNAs),<br />

die die Genexpression durch mRNA-Abbau oder Translationshemmung modulieren, hat das<br />

Verständnis dieser Komplexität ein gutes Stück vorangebracht. Verschiedenen Studien zufolge<br />

können miRNAs als Tumorsuppressoren und auch als Onkogene wirken,und ihr Nachweis könnte<br />

von diagnostischer und prognostischer Relevanz sein.Die Ergebnisse aktueller in vitro- und Expressionsprofilierungsstudien<br />

zeigen, dass spezifische miRNAs direkt an der Metastasierung beteiligt<br />

sind und sowohl als Diagnose-Werkzeug zur Charakterisierung metastasierenderTumore als auch<br />

als Biomarker für das Therapiemonitoring geeignet erscheinen. Daneben könnten sie künftig als<br />

neuartige und gezielte Arzneimittel eingesetzt werden.<br />

Trotz jahrelanger Anstrengungen, Biomarker<br />

für Krebs beim Menschen zu identifizieren, hat<br />

kein Biomarker solch ein Aufsehen erregt wie<br />

die microRNAs. microRNAs (oder miRNAs) sind<br />

eine Familie endogener, 19 bis 25 Nucleotide<br />

kleiner, nicht-codierender RNA-Genprodukte,<br />

die die Genexpression modulieren, indem sie<br />

gezielt an mRNA binden 1,2 . Im Menschen ist<br />

miRNA-Aberration ein Kennzeichen von Krankheit,<br />

auch für Krebs. Tatsächlich werden miRNAs<br />

gewebespezifisch exprimiert, und Änderungen<br />

der miRNA-Expression in einem Gewebe kann<br />

mit Krankheitszuständen korreliert werden.<br />

Die in der Evolution konservierten miRNAs<br />

sind an grundlegenden biologischen Vorgängen<br />

beteiligt, unter anderem dem Zellzyklus, der<br />

Differenzierung, Entwicklung, dem Stoffwechsel<br />

und der Alterung 1,2 . Das menschliche Genom<br />

enthält schätzungsweise 1.000 miRNA-Gene,<br />

von denen angenommen wird, dass sie ein<br />

Drittel aller Gene regulieren 1,2 . Oft befinden sich<br />

miRNA-Gene in mit Krebs assoziierten genomischen<br />

Regionen, wie etwa Minimal regions<br />

of amplification (MAR), Loss of heterozygosity<br />

(LOH), fragilen Stellen und üblichen Bruchstell-<br />

Regionen in oder in der Nähe von Onkogenen<br />

oder Tumorsuppressorgenen 3 .<br />

MiRNAs werden zunächst von der RNA-Polymerase<br />

II als lange, primäre Transkripte synthetisiert,<br />

die nachfolgend mit Caps versehen und<br />

polyadenlyliert werden. Diese Transkripte werden<br />

von der Drosha RNase III-Endonuclease in<br />

ca. 70 Nucleotide lange Haarnadel-prä-miRNAs<br />

prozessiert und durch Ran-GTP/Exportin aus<br />

dem Zellkern transportiert 5 . Prä-miRNAs werden<br />

im Zytoplasma von Dicer weiterbearbeitet, bis<br />

ein 19 bis 25 Nucleotide langer Doppelstrang entstanden<br />

ist. Ein Strang davon wird in den RNAinduced<br />

silencing complex (RISC) aufgenommen<br />

und verwendet, um die Expression von Zielgenen<br />

zu regulieren. Die Bindung von miRNAs an die<br />

3’-untranslatierte Region (UTR) der mRNA mit<br />

perfekter oder fast-perfekter Sequenzkomplementarität<br />

induziert den mRNA-Abbau. Dagegen<br />

führt eine nicht-perfekte Komplementarität<br />

oft zur Translationshemmung. Der aus sieben<br />

Tab. 1: Repräsentative miRNAs, die in metastatischem Krebs abberrant exprimiert werden,<br />

und ihre bedeutendsten putativen Gene<br />

miRNA Locus Expression in Metastasen Targetgene Referenzen<br />

miR-10b 2q31.1 Hochreguliert HOXD10 [4, 14]<br />

miR-21 17q23.1 Hochreguliert<br />

PDCD4, PTEN, RECK,<br />

TPM1, MASPIN<br />

miR-373 19q13.41 Hochreguliert CD44 [12]<br />

miR-520c 19q13.41 Hochreguliert CD44 [12]<br />

miR-520c 19q13.41 Hochreguliert CD44 [12]<br />

miR-34c 11q23.1 Herunterreguliert E2F3 [13]<br />

miR-148a 7p15.2 Herunterreguliert TGIF2 [13]<br />

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

miR-205 1q32.2 Herunterreguliert ZEB1, SIP1 [11]<br />

miR-335 7q32.2 Herunterreguliert SOX4, TNC [10]<br />

bis acht Nucleotiden bestehende Seed-Strang<br />

von miRNAs am 5’-Ende ist entscheidend für<br />

die wirksame Zielsteuerung, und miRNAs mit<br />

ähnlicher Seed-Sequenz können – zumindest<br />

theoretisch – die Expression einer ähnlichen<br />

Untergruppe von Genen regulieren 1-3 .<br />

In in vitro-Studien konnte gezeigt werden,<br />

dass eine aberrante Expression von miRNAs zur<br />

Karzinogenese beiträgt, indem die Expression<br />

von Proto-Onkogenen angekurbelt und jene<br />

von Tumorsuppressorgenen gehemmt wird.<br />

Die Deregulierung solcher “Oncomirs” ist bei<br />

verschiedensten Krebserkrankungen beobachtet<br />

worden, und die miRNA-Expression wurde<br />

mit molekularbiologischen Charakteristika<br />

korreliert, was belegt, dass miRNA-Signaturen<br />

dazu dienen können, die biologischen und klinischen<br />

Eigenschaften von Krebs zu beschreiben 1-3 .<br />

Zudem zeigte sich in vivo auch ein Zusammenhang<br />

zwischen der miRNA-Expression und der<br />

Entstehung experimenteller Tumore 1-3 . Obgleich<br />

miRNAs aber eine klare Rolle bei der Onkogenese<br />

spielen, ist der Beitrag, den miRNAs zur<br />

bösartigen Entartung humaner Tumore leisten,<br />

erst unlängst untersucht und charakterisiert<br />

worden 4-14 .<br />

miRNAs und Metastasierung<br />

Metastasierender Krebs ist die Haupttodesursache<br />

bei Patienten mit soliden Tumoren. Die<br />

Ausprägung des metastatischen Phänotyps ist<br />

ein multifaktorieller Prozess und das Ergebnis<br />

der unerklärten Wechselwirkung molekularer<br />

Faktoren wie dem epigenetischen Silencing,<br />

von Transkriptionsfaktoren, Signalwegen und<br />

Wachstumsfaktoren. Bislang wurde die Rolle<br />

des metastatischen Ausstreuens falsch eingeschätzt.<br />

Tatsächlich sind bereits kleine Tumore in<br />

frühem Stadium in der Lage, Mikrometastasen<br />

zu bilden, die sich über den ganzen Körper ausbreiten<br />

können, aber selten zu soliden, klinisch<br />

relevanten Sekundärtumoren führen.<br />

Während der vergangenen Jahrzehnte wurden<br />

molekulargenetische Studien durchgeführt,<br />

um Gene und Genprodukte zu untersuchen, die<br />

den Metastasierungsprozess antreiben. Gleichwohl<br />

ist der prognostische und diagnostische<br />

Wert dieser Genveränderungen angesichts der<br />

Heterogenität des Metastasierungsprozesses<br />

und der fokalen Natur der Veränderung von<br />

Onkogenen und Tumorsuppressorgenen bislang<br />

begrenzt. In jüngerer Zeit häuft sich die Zahl<br />

der Berichte, die miRNAs eine wichtige Rolle als<br />

Promotoren und Suppressoren der Krebsprogression<br />

und der Metastasierung zusprechen<br />

(vgl. Tabelle). Dies ist nicht nur beachtenswert,<br />

weil sie ein neues Untersuchungsfeld eröffnen,<br />

sondern auch weil mit ihnen neue Pathways<br />

offengelegt wurden, die in die Metastasierung<br />

involviert sind.<br />

Der erste dazu von Ma et al. veröffentlichte<br />

Bericht 4 beschrieb die unterstützende Rolle<br />

von miR-10b bei der Invasion und Metastasierung<br />

von Brustkrebs. Während miR-10b in<br />

12 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT<br />

[6-9, 14]


den meisten Fällen von Brustkrebs gegenüber normalem Brustgewebe<br />

herunterreguliert war, wurde die microRNA in rund 50% aller Fälle von<br />

metastasierendem Brustkrebs überexprimiert. In vitro hatte die ektopische<br />

Expression von miR-10b keinen Effekt auf die Zellproliferation, vergrößerte<br />

aber die Fähigkeit zur Migration und Invasivität. Darüber hinaus zeigten<br />

in vivo-Studien, dass miR-10b-überexprimierende Tumore sich invasiv<br />

verhielten und eine hochgradige Vaskularisierung zeigten. Das hochregulierte<br />

miR-10b hemmt den Translationsprozess der mRNA, die das<br />

Homöobox-D10-Protein (HOXD10) codiert, was zur verstärkten Expression<br />

des wohlbekannten und gut charakterisierten pro-metastatischen<br />

Gens RHOC führt. Weiter gestützt wurden diese Daten dadurch, dass die<br />

HOXD10-Expression in Brusttumoren zunehmender Malignizität immer<br />

mehr verschwindet. Allerdings konnte die Assoziation von miR-10b mit der<br />

Brustkrebs-Metastasierung in einer großen Zahl von Fällen von Brustkrebs<br />

im Frühstadium nicht bestätigt werden 5 .<br />

Deregulierung der miRNA-Expression<br />

Der intiale Befund der Deregulation der miRNA-Expression bei metastasierendem<br />

Krebs konnte auch in weiteren Fällen demonstriert werden. Zum<br />

Beispiel zeigte sich, dass die weitverbreitete, bei Krebs überexprimierte<br />

miRNA miR-21 am Erwerb der invasiven und metastatischen Eigenschaften<br />

von Darmkrebs- und Brustkrebs-Zelllinien beteiligt ist, indem diese gezielt<br />

auf zahlreiche Tumorsuppressorgene wirkt, wie etwa PTEN, PDCD4,<br />

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

in Zusammenhang mit fortgeschrittenen klinischen Stadien und der<br />

Lymphknoten-Metastasierung bei Brustkrebs und dem hepatozellulären<br />

Karzinom gebracht 8,9 . Ähnlich wie miR-10b beeinträchtigten auch miR-373<br />

und miR-520c nicht die Zellproliferation, aber unterstützten in vitro die<br />

Migration und Invasion von Krebs-abgeleiteten Zelllinien 12 . Diese beiden<br />

miRNAs besitzen ähnliche Seed-Sequenzen, was nahelegt, dass sie einen<br />

überlappenden Satz von Gen-Targets regulieren könnten. Tatsächlich<br />

erwies sich CD44 – das einen Zelloberflächenrezeptor für Hyaluronsäure<br />

(Hyluronan) codiert – unter neun gemeinsamen potentiellen Gentargets<br />

als direktes Ziel beider miRNAs. In Krebsproben war miR373 hochreguliert,<br />

wenn die Tumoren Lymphknoten-Metastasen aufwiesen, und die miR-<br />

373-Expression zeigte eine inverse Korrelation zur CD44-Expression.<br />

Im Gegensatz zu anderen Studien, identifizierten Tavazoie et al. 10 erstmals<br />

miRNAs mit Metastasen-supprimierenden Eigenschaften. Beim<br />

Vergleich metastatischer Absiedlungen mit unselektierten parentalen<br />

Brustkrebszellen fanden sie, dass miR-335, miR-126 und miR-206 in den<br />

metastatischen Proben durchgehend herunterreguliert. Untermauert<br />

werden diese Daten dadurch, dass eine niedrige Expression von miR-335<br />

und miR-126 mit einem geringen Metastasen-freien Überleben in klinischen<br />

Proben korrelierte. In vitro-Analysen zeigten, dass miR-335 durch<br />

Abzielen auf die Transkriptionsfaktoren SOX4 und TNC (TCN codiert<br />

Tenascin, eine Komponente der extrazellulären Matrix) als Metastasen-<br />

Suppressor wirkt.<br />

Gregory und Mitarbeiter 11 fanden, dass alle fünf Mitglieder der miRNA-<br />

200-Familie (miR-200a, miR-200b, miR-200c, miR-141 and miR-429)<br />

sowie miR-205 auf die E-Cadherin-Repressoren ZEB1 und SIP1 zielen.<br />

Außerdem wurde gezeigt, dass diese miRNAs in solchen Zellen merklich<br />

herunterreguliert waren 11 , die eine epitheliale-mesenchymale Transition<br />

(EMT) durchlaufen hatten, der offenbar eine frühe Beteiligung der<br />

miRNA-Deregulierung beim Annehmen des metastatischen Phänotyps<br />

zugrundeliegt. Eigentlich ist die EMT ein Prozess, bei dem epitheliale<br />

Tumorzellen durch extrazelluläre Zytokine wie TGF-b oder intrazelluläre<br />

Regiesignale, wie etwa onkogenes Ras, stimuliert werden, ihre epitheliale<br />

Polarität zu verlieren und stattdessen mesenchymale Phänotypen mit<br />

stärkeren Migrations- und Invasions-Eigenschaften anzunehmen. Aus<br />

diesem Grund wird EMT als der initiierende und entscheidende Schritt<br />

im Metastasierungsprozess betrachtet. Diese Befunde wurden durch vier<br />

andere unabhängige Studien bestätigt 15 .<br />

Interessanterweise wird die Expression von miRNA-Genen, genau<br />

wie bei Protein-codierenden Genen, von der epigenetischen Regulation<br />

Wissenschaft RNA-Interferenz<br />

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


Wissenschaft RNA-Interferenz<br />

Abb. 1: Im Zuge der Metastasierung veränderte microRNAs, die als spezifische therapeutische<br />

Targets dienen könnten<br />

beeinflusst. Lujambio et al. 13 identifizierten<br />

bei der Untersuchung der Rolle des mit der<br />

DNA-Methylierung assoziierten Silencings von<br />

Tumorsuppressor-miRNAs in Metastasen ein<br />

spezifisches metastatisches miRNA-Hypermethylierungsprofil.<br />

Schließlich fanden wir auf der Suche nach<br />

einer spezifischen miRNA-Expressions-Signatur<br />

für den metastatischen Phänotyp solider Tumore<br />

mit Hilfe vergleichender Microarray-Analysen<br />

von Primärtumoren und davon abgeleiteten<br />

Metastasen eine umfassende miRNA-Signatur.<br />

Diese besteht aus 15 über- und 17 unterexprimierten<br />

miRNAs und vier verschiedenen organspezifischen<br />

miRNA-Signaturen 14 .<br />

Einige andere Hauptaspekte müssen noch<br />

untersucht werden, darunter der Einfluss<br />

der metastatischen Mikroumgebung auf die<br />

miRNA-Expression der Tumorzelle. Gleichwohl<br />

bestätigen die Berichte, dass spezifische mi-<br />

RNA-Gene direkt an der Krebsmetastasierung<br />

beteiligt sind – und unterstreichen damit die Bedeutung<br />

dieser neuen Klasse nicht-codierender<br />

RNAs bei der Translation von Biomarkern zur<br />

Diagnose, Prognose und für die Einschätzung<br />

des Therapieansprechens bei metastatischem<br />

Krebs.<br />

miRNAs – von der Laborbank<br />

zum Krankenbett<br />

Das miRNA-Profiling eröffnet die Unterscheidung<br />

normaler und pathologischer Läsionen<br />

und die Identifikation von Genexpressionssignaturen,<br />

die mit bestimmten Krebsphänotypen<br />

(wie dem metastatischen) assoziiert sind 3 . Es<br />

wurde bereits gezeigt, dass aberrante miRNA-<br />

Expressions-Signaturen in metastatischen<br />

Krebs involviert sind 9,14 , und eine einfache<br />

Profilierungsmethode könnte helfen, Krebspatienten<br />

zu identifizieren, die wahrscheinlich<br />

Metastasen oder Rückfälle entwickeln.<br />

Weil von diversen Organen abgeleitete<br />

Metastasen besondere organspezifische<br />

miRNA-Signaturen zeigen 14 , könnte die miRNA-<br />

Expressionsanalyse auch als neuartige, einfache<br />

Profilierungsmethode eingesetzt werden, um<br />

das Ausgangsorgan zu identifizieren, zum Beispiel<br />

bei Metastasen unbekannten Ursprungs.<br />

Auf diese Art und Weise repräsentieren genomweite<br />

Profilierungsansätze – ergänzt durch<br />

Funktionsstudien, die die Über- bzw. Unterexpression<br />

von miRNAs beinhalten – den Ansatz,<br />

der am wahrscheinlichsten zu Fortschritten im<br />

jungen Forschungsfeld der nicht-codierenden<br />

RNAs führen wird 1-3 . Dazu kommt, dass miRNAs<br />

– im Gegensatz zu mRNAs – in vivo langlebig<br />

und in vitro stabil sind, was ein entscheidender<br />

Vorteil im klinischen Rahmen sein könnte und<br />

die Analyse Formalin-fixierter, Paraffin-eingebetteter<br />

(FFPE) Proben gestattet 14 . Diverse Berichte<br />

haben bereits eine hohe Reproduzierbarkeit und<br />

Genauigkeit des miRNA-Expressions-Profilings<br />

in archivierten FFPE-Proben des Menschen belegt.<br />

In diesem Zusammenhang muss allerdings<br />

betont werden, dass auch wenn FFPE-Proben als<br />

unverzichtbares Werkzeug für die Biomarker-<br />

Entdeckung und – Validierung betrachtet<br />

werden, diese andererseits nicht immer kompatibel<br />

mit modernen Genomics-Technologien<br />

sind wie etwa Genexpressions-Arrays, weil die<br />

mRNA während der Fixierung und Bearbeitung<br />

abgebaut wird. Das Öffnen der Histopathologie-<br />

Archive gut annotierter FFPE-Proben für die<br />

miRNA-Expressionsprofilierung verspricht eine<br />

neue Ära der systematischen molekularen Begutachtung,<br />

die sich durch eine fortgeschrittene<br />

histopathologische und klinische Charakterisierung<br />

der Proben auszeichnet.<br />

Aus therapeutischer Sicht wird ein zunehmendes<br />

Verständnis der molekularen Rolle von<br />

miRNAs im Metastasierungsprozess maßgeblich<br />

zur Identifikation alternativer, therapeutisch<br />

interessanter molekularer Pathways beitragen.<br />

Darüber hinaus empfehlen sich miRNAs per se<br />

durch ihre Stabilität als neue attraktive Therapeutika.<br />

Dazu kommt, dass miRNA-basierte<br />

shRNAs die Genexpression starker inhibieren<br />

als traditionelle Haarnadel-shRNAs 1-3 .<br />

Eine Sequenz-spezifische Hemmung der<br />

miRNAs kann mit chemisch stabilisierten<br />

und optimierten Antisense-Oligonucleotiden<br />

erzielt werden. Außerdem wurde die Funktion<br />

einer neuen Klasse chemisch modifizierter, mit<br />

Cholersterin konjugierter Antisense-RNAs, der<br />

„Antagomirs“, als spezifische und wirksame<br />

Silencer endogener miRNAs in Mäusen nachgewiesen<br />

1-3 .<br />

Obgleich spannend, muss eine miRNAbasierte<br />

Gentherapie von metastasierendem<br />

Krebs erst den Nachweis erbringen, dass<br />

Targets hochwirksam gehemmt und das<br />

Patientenüberleben bei minimaler Toxizität<br />

signifikant verlängert werden. Darüber hinaus<br />

erfordert die Entwicklung miRNA-basierter<br />

Therapien einen wirksamen Transport zum<br />

Wirkort.<br />

Weitere Funktionsstudien sind essentiell,<br />

um die Bedeutung der miRNA-Expression in<br />

Metastasen weiter aufzuklären. Nichtsdestotrotz<br />

hat die miRNA-Revolution begonnen<br />

und wird zweifellos die künftige Behandlung<br />

metastatischer Patienten beeinflussen.<br />

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Q., Bos, P.D., Gerald, W.L., Massague, J., Nature 451 (2008),<br />

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R., Nair, S., Egan, D.A., Li, A., Huang, G., Klein-Szanto,<br />

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E., Agami, R., Nat Cell Biol 10 (2008), 292-310.<br />

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Cespedes, M., Blanco, D., Montuenga, L.M., Rossi, S.,<br />

Nicoloso, M.S., Faller, W.J., Gallagher, W.M., Eccles, S.A.,<br />

Croce, C.M., Esteller, M., Proc Natl Acad Sci USA 105 (2008),<br />

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[14] Baffa, R., Fassan, M., Volinia, S., O‘Hara, B., Liu, C.G., Palazzo,<br />

J.P., Gardiman, M., Rugge, M., Gomella, L.G., Croce, C.M.,<br />

Rosenberg, A., J Pathol. 219(2):214-221 (2009).<br />

[15] Korpal, M., Kang, Y., RNA Biol 5 (2008), 115-119.<br />

Korrespondenzadresse<br />

Prof. Carlo M Croce<br />

Ohio State University<br />

1082 Biomedical Research Tower<br />

460 W. 12 th Avenue, Columbus, OH 43210<br />

Tel.: +1-(0)614-292-4930<br />

Fax: +1-(0)614-292-3558<br />

carlo.croce@osumc.edu.<br />

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


Report Metastasierung<br />

Brustkrebs und<br />

Metastasierung – Vorteile<br />

einer Individualtherapie<br />

Ralf Hass, AG Biochemie und Tumorbiologie, Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, MHH<br />

Brustkrebs als primär maligne Entartung im Brustdrüsengewebe ist bei Frauen die nach wie vor<br />

häufigste Tumorerkrankung und auch krankheitsbedingte Todesursache. Sehr viel seltener wird<br />

Brustkrebs auch bei Männern diagnostiziert. Bei den histopathologisch unterschiedlichen Brustkrebsarten<br />

(etwa ductal, lobulär, medullär, tubulär) und der Identifizierung des Rezeptorstatus<br />

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

entsprechende Auswahl an therapeutischen Ansatzformen wie Chemo-, Hormon-, Antikörperund<br />

Strahlentherapie. Neben diesen relativ unspezifischen Mitteln stellt die Entwicklung und<br />

der zunehmende Einsatz kleiner inhibitorischer Moleküle – etwa zum Blockieren wachstumsstimulatorischer<br />

intrazellulärer Signalkaskaden – einen deutlich fokussierteren molekularen Therapieansatz<br />

dar. Allerdings sind diese Signalwege nicht unbedingt spezifisch für Brustkrebszellen,<br />

sondern eher präsent in allen hochproliferativen Geweben im Körper, wie in den verschiedenen<br />

Epithelien. Aufgrund der Heterogenität von Brustkrebserkrankungen sind diese pauschalen<br />

Therapieschemata daher nicht immer erfolgreich und verfehlen teilweise gänzlich die erhoffte<br />

Wirkung. Durch eine generelle Proliferationsinhibition wird natürlich auch die Regenerationsfähigkeit<br />

wichtiger Gewebe stark eingeschränkt, was die Gewebshomoöstase und das notwendige<br />

metabolische Gleichgewicht stört und somit zu extrem unangenehmen Nebenwirkungen bis hin<br />

zur ungewollten Generation von Kollateralerkrankungen führen kann.<br />

Hier ließen sich – durch die ausgedehnte Testung<br />

patientenspezifischer Tumorzellen aus<br />

Tumorbiopsien ex vivo mit Hilfe standardisierter<br />

zellbasierter Assays – gezieltere Therapieansätze<br />

eher auf individueller Basis entwickeln<br />

um damit ein optimiertes Therapieschema für<br />

jeden einzelnen Brustkrebs zusammenstellen<br />

zu können. Für einen derart individualisierten<br />

Ansatz ist es gelungen, eine Technologie zur<br />

Anzüchtung von Brustkrebsprimärkulturen zu<br />

entwickeln1 , wobei Brustkrebszellen mittlerweile<br />

länger als zwei bis drei Jahre permanent<br />

aus einem Tumorgewebe gewonnen werden<br />

können. Um die Reproduzierbarkeit dieser<br />

individuellen Brustkrebsprimärkultur-Technologie<br />

zu gewährleisten, haben eine Reihe von<br />

molekularen Untersuchung zur Expression bestimmter<br />

Zelloberflächenrezeptoren und etwa<br />

zur Expression des Alterungsmarkers Senezenzassoziierte-b-Galactosidase<br />

(SA b-gal) und<br />

zur Telomeraseaktivität gezeigt, dass die aus<br />

dem Tumorgewebe ständig proliferierenden<br />

„human breast cancer-derived epithelial cells“<br />

185x32mm_SW_dt_oR 30.01.2008 19:41 Uhr Seite 1<br />

(HBCEC) im Lauf der Jahre ihre ursprünglichen<br />

zellbiologischen und funktionellen Eigenschaften<br />

nicht signifikant verändern, sofern<br />

nicht metastasenähnliche Aktivierungen wie<br />

die epithelial-mesenchymale Transition (EMT)<br />

auftreten2 . Darüber hinaus zeigen die Primärkulturen<br />

aus Brustkrebsgewebe verschiedener<br />

Patienten erwartungsgemäß Unterschiede in<br />

der Reaktion auf diverse chemotherapeutische<br />

Agenzien, und zwar nicht nur zwischen den individuellen<br />

HBCEC-Populationen von verschiedenen<br />

Spendern, sondern auch gegenüber einer<br />

Primärzellkultur aus nicht-tumorigenem – also<br />

normalem Brustgewebe2 . Diese Technologie zur<br />

Anzucht individueller Brustkrebsprimärkulturen<br />

könnte daher einerseits dazu dienen, individuelle<br />

patientenorientierte Therapieschemata zu<br />

entwickeln und zu optimieren. Andererseits<br />

könnte sie im pharmazeutischen Bereich eine<br />

primärkulturbasierte Screening-Plattform zur<br />

Identifizierung von brustkrebsspezifischen<br />

Biomarkern und zum Testen neuer Therapeutikagruppen<br />

bieten.<br />

KRAEBER GMBH & CO<br />

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WIR SIND DER SPEZIALIST FÜR BLUTFRAKTIONIERUNGEN<br />

Da eine Individualtherapie aber noch nicht<br />

etabliert ist, bleiben die bislang anwendbaren,<br />

relativ unspezifischen Brustkrebstherapien<br />

mit entsprechenden Nebenwirkungen<br />

zunächst das Mittel der Wahl. Dabei ist der<br />

nach wie vor empfehlenswerteste Ansatz die<br />

frühestmögliche Diagnose von Brustkrebs mit<br />

unmittelbarer operativer Tumorentfernung<br />

und nachfolgender Therapie. Allerdings ist der<br />

Erfolg eines therapeutischen Ansatzes neben<br />

der Patientenverträglichkeit auch limitiert<br />

durch die Art des Tumors und eine mögliche<br />

Infiltration von Lymphknoten. Doch auch ohne<br />

diagnostizierbare Lymphknotenmetastasen<br />

ergeben sich Risiken eines möglichen und nach<br />

heutigen Standards schwer oder nicht mehr<br />

therapierbaren Tumorrezidivs.<br />

Disseminierte Tumorzellen<br />

Neben Mikrometastasen können teilweise parallel<br />

zu einem Brustprimärtumor sogenannte<br />

disseminierte Tumorzellen (DTCs) identifiziert<br />

werden, die z.B. im Knochmark, aber auch in<br />

anderen Geweben wie dem peripheren Blut oder<br />

den Lymphknoten assoziiert sind. Diese DTCs<br />

bleiben nach einer operativen Entfernung des<br />

Primärtumors im Körper erhalten und werden<br />

für ein Wiederauftreten, also ein Rezidiv der<br />

Tumorerkrankung in Form von Gewebsmetastasen<br />

verantwortlich gemacht 3 . Wieso dauert<br />

es dann aber eine lange Zeit – teilweise Jahre<br />

, oder bei östrogenrezeptor-positiven Brusttumoren<br />

auch Jahrzehnte, bis sich aus solchen<br />

DTCs möglicherweise Organmetastasen bilden?<br />

Offensichtlich ist die Metastasierung ein aus<br />

mehreren Entwicklungsschritten bestehender<br />

zellbiologischer Prozess, der in unterschiedlichen<br />

Tumoren (z. B. Kolonkarzinom im Gegensatz zum<br />

Mammakarzinom) mit unterschiedlicher Kinetik<br />

abläuft, wobei möglicherweise auch „schlafende“<br />

Tumorzellen auf entsprechende Trigger hin<br />

erst aktiviert werden. Ebenso kann eine Tumorgenese<br />

oder die Generation metastatisch aktiver<br />

Tumorzellen auch im Rahmen von Fehlsteuerungen<br />

eines reversiblen Entwicklungsprozesses,<br />

also einer Retrodifferenzierung oder Verjüngung<br />

eines Entwicklungsstands entstehen 4 .<br />

Das Potential für DTCs zur Metastasierung<br />

kann initial verstärkt werden durch Signale, die<br />

auch eine epithelial-mesenchymale Transition<br />

(EMT) induzieren. Diese zellbiologische Veränderungen<br />

von einem Zelltyp in einen anderen<br />

mit völlig neuen metabolischen Eigenschaften<br />

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wird u.a. kontrolliert durch aberrante Aktivität<br />

bestimmter Transkriptionsfaktoren wie TWIST1,<br />

SNAI1 und SNAI2. Ebenso favorisieren Modulatoren<br />

von Wachstumsfaktorrezeptor-Signalen<br />

wie Metadherin eine EMT. Auf transkriptioneller<br />

Ebene wird eine Suppression der beiden miR-126<br />

und miR-335, zwei nicht kodierende RNAs, mit<br />

EMT und der Initiation von metastatischem<br />

Wachstum in Verbindung gebracht. Für eine<br />

derartige zellbiologische Veränderung wie der<br />

EMT, aber auch für eine Adaptation an metastatische<br />

Bedingungen müssen die Tumorzellen<br />

entsprechend flexible Differenzierungsfähigkeiten<br />

entwickeln – also Eigenschaften, die üblicherweise<br />

Vorläufer- oder Stammzellen besitzen.<br />

Obwohl es Hinweise auf Zellpopulationen mit<br />

stammzellähnlichen Eigenschaften in Brustkrebsgewebe<br />

und -primärkulturen gibt 2 und<br />

auch eine Retrodifferenzierung reifer Brustepithelzellen<br />

zurück in Vorläuferstadien denkbar<br />

ist 4 , fehlen bislang ausreichend experimentelle<br />

Nachweise auf Einzelzellebene, um eine Beteiligung<br />

von Tumorstammzellen an einer EMT<br />

oder Metastasierung durch Differenzierung<br />

zu belegen. EMT kann in Langzeitkulturen von<br />

Brustkrebsbiopsien beobachtet werden und<br />

zeigt eindrucksvoll, wie sich die Morphologie<br />

und parallel dazu natürlich die Funktionalität der<br />

Tumorzellen durch die Expression völlig neuer<br />

Zellmarker verändert (Abb. 1).<br />

Von Primärzellen zu Metastasen<br />

Für eine erfolgreiche Metastasierung müssen<br />

die DTCs nach Verlassen des Primärtumorverbandes<br />

zunächst in der Zirkulation überleben,<br />

um dann an einem Zielorgan anzudocken.<br />

Bei disseminierten Brustkrebszellen ist diese<br />

sogenannte Latenzperiode sehr lang. Das<br />

heißt, dass die DTCs ihr Zielorgan erst finden<br />

müssen, um sich zunächst langsam an die neue<br />

Mikroumgebung des Zielorgans adaptieren zu<br />

können. Nachdem die DTCs ihren Stoffwechsel<br />

angepasst und sich dort eine neue lebensfähige<br />

Umgebung geschaffen haben, kann die<br />

Abb. 1: Lichtmikroskopische Vergrößerung einer epithelial-mesenchymalen Transition (EMT)<br />

von Primärkulturen während der Langzeitkultur nach 241 Tagen aus einer Gewebsbiopsie<br />

eines ductalen Mammakarzinoms. Auf der linken Seite des Tumorgewebes wachsen<br />

epitheliale Tumorzellen aus, mit der Morphologie von tumorigenen HBCEC (morphologisch<br />

lassen sich HBCEC und HMEC nicht differenzieren). Im Gegensatz dazu wachsen<br />

nach 241 Tagen bei diesem Tumor plötzlich auf der entgegengesetzten Seite des Tumorgewebes<br />

langgezogene stromaähnliche Zellen aus, was tumorspezifisch auftritt, da dieses<br />

Phänomen bei Brusttumoren anderer Patienten zu anderen Zeitpunkten auftreten<br />

kann. Charakterisierungsexperimente haben ergeben, dass die HBCEC auf der linken<br />

Seite zu 99% Cytokeratine exprimieren sowie den Oberflächenrezeptor CD44, wogegen<br />

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

aus dem Tumorgewebe jetzt auswachsenden stromaähnlichen Zellen keine Expression<br />

von Cytokeratinen mehr, und die Expression von CD44 ist reduziert. Dafür exprimiert<br />

diese Population signifikant den Marker CD90. Diese Ergebnisse deuten daraufhin, dass<br />

während der Langzeitkultur des Brusttumorgewebes innerhalb einer Subkultur ein Teil<br />

des Gewebes funktionell verändert wird, wobei die vorher auswachsenden epithelialen<br />

Zellen jetzt mit einer mesenchymal-stromaartigen Morphologie und Funktionalität<br />

auswachsen. In der nachfolgenden Weiterkultur dieses Tumorgewebestückes setzte sich<br />

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

keine HBCEC mehr und nur noch das Auswachsen der stromaähnlichen Zellpopulation.<br />

Proliferationsmaschinerie der organassoziierten<br />

Tumorzellen aktiviert werden, und es kommt zur<br />

Koloniebildung und zur Bildung von Mikrometastasen.<br />

Aufgrund ihres invasiven Wachstums<br />

infiltrieren diese Tumorzellkolonien dann das<br />

Wirtsorgan und bilden entsprechende Metastasen<br />

aus. Durch diese mehrstufigen Veränderungen<br />

der ursprünglichen Primärtumorzellen<br />

während der Adaptation ihres Stoffwechsels<br />

an die Mikroumgebung des zu infiltrierenden<br />

Organs verändern sich natürlich auch ihre zellbiologischen<br />

Eigenschaften, wodurch sich auch<br />

Modifikationen in der Sensitivität gegenüber<br />

Therapieansätzen im Gegensatz zum Primärtumor<br />

ergeben. Dies bedeutet, dass einerseits mit<br />

einer Chemo-, Hormon- oder Antikörpertherapie<br />

erfolgreich ein Primärtumor behandelt werden<br />

kann, diese Strategie bei Tumormetastasen aber<br />

vollkommen versagen kann, weil diese Zellen<br />

im Rahmen ihrer zellbiologischen Adaptation<br />

nicht mehr entsprechende Rezeptoren exprimieren<br />

oder sogar entsprechende Resistenzen<br />

entwickelt haben. Ein denkbarer Lösungsansatz<br />

solcher schwer oder mit derzeitigen<br />

Standardmethoden nicht mehr therapierbarer<br />

Metastasen wäre auch hier die Entwicklung<br />

eines individuellen Therapieschemas durch die<br />

Charakterisierung von metastatischen Primärkulturen<br />

und der Identifizierung potentieller<br />

metastatischer Biomarker.<br />

Bildung von DCTs<br />

Für die Metastasierung von Brustkrebszellen<br />

sind einige wichtige Faktoren und molekulare<br />

Prozesse identifiziert worden, die die Voraussetzungen<br />

zur möglichen Bildung von DTCs<br />

schaffen. Hierzu gehören u.a. die verstärkte<br />

Expression von Matrixmetalloproteinasen<br />

(bspw. MMP-1 und MMP-2), die durch erhöhte<br />

Enzymaktivität zu einem vermehrten Abbau<br />

der Extrazellularmatrix beitragen, um dadurch<br />

einzelnen Tumorzellen mehr Mobilität zu<br />

verleihen, sich aus dem Tumorzellverband zu<br />

lösen 5 . Weitere identifizierte Faktoren in metastatischen<br />

Brustkrebszellen sind die verstärkte<br />

Expression von Prostaglandin G/H-Synthase-2<br />

(COX2) sowie Epiregulin, einer der Liganden<br />

von epidermalen Wachstumsfaktorrezeptoren<br />

(EGF-Rs), zur Verstärkung des Zellwachstums<br />

metastasierender Tumorzellen 5 . Hierzu tragen<br />

auch TGFb-induzierte angiopoetische Faktoren<br />

bei. Gerade TGFß vermittelte Metastasierung<br />

in Knochengewebe konnte vor kurzem über<br />

multimodale mikro-PET (positron emission<br />

tomography) in einer Zeitkinetik mit Hilfe von<br />

zwei markierten Brustkrebszelllinien mit unterschiedlichen<br />

metastatischen Kapazitäten<br />

dargestellt werden 7 . Ein weiterer Faktor, der in<br />

metastasierenden und auch rezidivierenden<br />

Brustkrebszellen identifiziert wurde, ist das<br />

Enzym Lysyloxidase (LOX), was auch durch<br />

eine hypoxische Umgebung aktiviert wird.<br />

Bemerkenswert an diesen Faktoren ist, dass<br />

die meisten von ihnen auch eine wichtige Rolle<br />

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


in normalen Brustepithelien spielen, wobei<br />

insbesondere MMPs, EGF-Liganden und LOX<br />

wichtige regulatorische Funktionen während<br />

des Alterungsprozesses von normalen Brustepithelzellen<br />

übernehmen. So konnte in einem<br />

etablierten Alterungsmodell mit normalen<br />

Brustepithelzellen (HMEC) aufeinanderfolgender<br />

Kulturpassagen in vitro ein neuer Mechanismus<br />

identifiziert werden, wobei MMPs (speziell<br />

MMP-7) während des Alterungsprozesses von<br />

normalen HMEC herunterreguliert werden<br />

und so einen funktionellen Zusammenhang<br />

zwischen diesen Faktoren herstellt. Dabei lässt<br />

sich in jungen, proliferativ aktiven HMEC extrazellulär<br />

eine Co-Lokalisation von MMP-7 mit<br />

der Heparin-bindenden Form von EGF (HB-EGF)<br />

nachweisen, die über einen trimeren Komplex<br />

mit multistrukturellen transmembranen Heparansulfat-Proteoglycanrezeptoren<br />

von CD44 die<br />

MMP-7- katalysierte Spaltung von proHB-EGF in<br />

sHB-EGF (soluble HB-EGF) vermittelt und gleichzeitig<br />

eine sterische Assoziation zu den EGF-<br />

Rezeptoren ErbB1 und ErbB4 herstellt, für eine<br />

nachfolgende Aktivierung durch die Bindung<br />

von sHB-EGF an diese Rezeptoren 6 . Die daraufhin<br />

rezeptorvermittelte intrazelluläre Signalkaskade<br />

über eine Reihe von Proteinkinasen und den<br />

Transkriptionsfaktor Fra-1 vermittelt im Zellkern<br />

ein Proliferationssignal und wirkt gleichzeitig<br />

als Repressor für Tropoelastin, ein Substrat von<br />

LOX und LOX-ähnlichen Enzymen (LOXL1 bis<br />

LOXL5) zur extrazellulären Synthese von Elastinassoziierten<br />

Strukturen der Extrazellularmatrix.<br />

Interessanterweise werden diese Signalwege<br />

während der HMEC- Alterung umgekehrt. In<br />

seneszenten und nicht mehr proliferativ aktiven<br />

HMEC ist die Expression von MMP-7 herunterreguliert,<br />

und es findet keine Assoziation zwischen<br />

dem verbleibenden MMP-7 und HB-EGF<br />

mehr statt, so dass ein sHB-EGF-vermitteltes<br />

Proliferationssignal unterbleibt und durch die<br />

fehlende Aktivierung von Fra-1 keine Repression<br />

des Tropoelastingens mehr erfolgt. Als Konsequenz<br />

daraus produzieren die seneszenten<br />

HMEC verstärkt Tropoelastin und durch eine<br />

gleichzeitig signifikant erhöhte LOX-Aktivität<br />

werden verstärkt Elastinfasern gebildet, was<br />

die Komposition und die biophysikalischen Eigenschaften<br />

der Extrazellularmatrix und damit<br />

der Mikroumgebung der Brustepithelzellen signifikant<br />

veränder 6 . Durch die große Bedeutung<br />

der Mikroumgebung von Brustkrebszellen für<br />

ein Metastasierungsverhalten wie etwa das<br />

Elastinnetzwerk der Lunge, könnten Deregulationen<br />

in der Signalkaskade und der Funktion von<br />

alterungsassoziierten Faktoren auch kausale Bedeutung<br />

für neoplastische Entartungen haben,<br />

zumal eine Großzahl von Mammakarzinomen<br />

alterungsassoziiert, also bei Frauen mittleren<br />

Alters bzw. postmenopausal entstehen.<br />

Neuere Erkenntnisse aus der Arbeitsgruppe<br />

von Joan Massagué vom Memorial Sloan-<br />

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Kettering-Krebszentrum in New York zeigen<br />

zudem, dass die Faktoren COX2 und HB-EGF<br />

unter anderem an einer Metastasierung von<br />

Brustkrebszellen nicht nur in die Lunge, sondern<br />

auch in das Gehirn beteiligt sind. Ein weiterer<br />

Faktor, a-2,6-Sialyltransferase wirkt hier offenbar<br />

organspezifisch und verändert die Oberflächeneigenschaften<br />

der Brustkrebszellen durch<br />

den Umbau diverser Glykoproteine, was die<br />

Anheftung der Tumorzellen an den Gefäßwänden<br />

im Gehirn stabilisiert, um so die Blut-Hirn-<br />

Schranke aus Endothelzellen und Astrozyten zu<br />

durchdringen 8 .<br />

Metastasen-spezifische Therapien<br />

Angesichts der zunehmenden Diversifizierung<br />

von Brustkrebstumorzellen im Rahmen der<br />

Metastasierung – also während der Adaptation<br />

an eine organspezifische Umgebung – können<br />

standardisierte Mono- als auch Kombinationstherapien<br />

nur einen begrenzten Wirkungsgrad<br />

erzielen. Unter gesundheitsökonomischen<br />

Aspekten wären metastasenspezifische Therapeutika<br />

oder eine Individualtherapie mit<br />

einem spezifischen Wirkungsspektrum initial<br />

natürlich deutlich kostenintensiver, allerdings<br />

würden sich bei größeren Therapieerfolgen<br />

langfristig die Folgekosten wiederum minimieren.<br />

Literatur<br />

[1] Hass, R., Primärzellen aus Brusttumoren für die Diagnostik<br />

und individuelle Tumor-Therapie, Labrorwelt 7(1), 40 (2006)<br />

[2] Hass, R. & Bertram C. Characterization of human breast cancer<br />

epithelial cells (HBCEC) derived from long term cultured<br />

biopsies. J. Exp. & Clin. Cancer Res., in press (2009)<br />

[3] Pantel, K. & Brakenhoff, R. H. Dissecting the metastatic<br />

cascade. Nature Rev. Cancer 4, 448–456 (2004)<br />

[4] Hass, R. Rejuvenation in distinct cell populations - what does<br />

it mean? Exp Gerontol. (2009)<br />

[5] Nguyen DX, Bos PD, Massagué J. Metastasis: from dissemination<br />

to organ-specific colonization. Nature Rev. Cancer 9,<br />

274-284 (2009)<br />

[6] Bertram C, Hass R Cellular senescence of human mammary<br />

epithelial cells (HMEC) is associated with an altered MMP-7/<br />

HB-EGF signaling and increased formation of elastin-like<br />

structures. Mech Aging Dev (2009)<br />

[7] Serganova I, Moroz E, Vider J, Gogiberidze G, Moroz M,<br />

Pillarsetty N, Doubrovin M, Minn A, Thaler HT, Massague J,<br />

Gelovani J, Blasberg R. Multimodality imaging of TGFbeta<br />

signaling in breast cancer metastases. FASEB J. 23, 2662-<br />

2672 (2009)<br />

[8] Bos PD, Zhang XH, Nadal C, Shu W, Gomis RR, Nguyen DX,<br />

Minn AJ, van de Vijver MJ, Gerald WL, Foekens JA, Massagué<br />

J. Genes that mediate breast cancer metastasis to the brain.<br />

Nature 459, 1005-1009 (2009)<br />

Korrespondenzadresse<br />

Prof. Dr. Ralf Hass<br />

Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe<br />

AG Biochemie und Tumorbiologie<br />

Medizinische Hochschule Hannover<br />

D-30625 Hannover<br />

Tel.: +49-(0)511-532-6070<br />

Fax: +49-(0) 511-532-6071<br />

www.mh-hannover.de/4122.html<br />

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


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Experimentelle Therapie<br />

von Flt3-ITD-positiven<br />

AML-Patienten<br />

PD Dr. Andreas Burchert, Dr. Stephan Metzelder, Prof. Dr. Andreas Neubauer,<br />

Philipps Universität Marburg, Universitätklinikum Gießen und Marburg GmbH<br />

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine lebensbedrohliche Erkrankung und hat vor<br />

allem im höheren Alter eine schlechte Prognose 1 . Einer der wichtigsten prognosebestimmenden<br />

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

Intermediär- und Niedrigrisikogruppen unterschieden. Patienten mit normalem Karyotyp<br />

haben ein intermediäres Risiko. Allerdings weist etwa ein Drittel dieser Patienten eine<br />

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

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

Flt3-ITD-Patienten innerhalb der ersten beiden Jahre nach konventioneller AML-Chemotherapie<br />

ein Rezidiv 5,6 . Eine Stammzelltransplantation kann das Rezidivrisiko im Vergleich zu<br />

einer konventionellen Chemotherapie nur zu einem gewissen Grad verringern 6 .<br />

Das Flt3-Gen kodiert für eine Rezeptortyrosinkinase,<br />

die normalerweise in hämatopoetischen<br />

Vorläuferzellen exprimiert wird.<br />

Der enzymatisch inaktive Flt3-Rezeptor wird<br />

nach Binden des Flt3-Liganden aktiviert und<br />

reguliert dann biologische Prozesse wie<br />

Überleben, Differenzierung und Wachstum<br />

(Abb. 1A). Die Flt-3-Ligandenbindung führt<br />

zu einer Rezeptordi- bzw. -oligomerisation<br />

und einer Flt3-Konformationsänderung, die<br />

eine Transphosphorylierung von Tyrosinresten<br />

sowie Substratphosphorylierungen<br />

zur Folge hat (Abb. 1A). Auf diese Weise<br />

werden verschiedene, Flt3 nachgeschaltete<br />

Signalwege, wie der Ras-, Stat-5 und<br />

PI3K-Akt-Signalweg, ligandenabhängig<br />

aktiviert (Abb. 1A). Nach Internalisation des<br />

Liganden-Rezeptorkomplexes limitiert sich<br />

Abb. 1: Schematische Darstellung der Aktivierung der Flt-3-Rezeptortyrosinkinase und der<br />

davon abhängigen Signaltransduktionswege. A. Flt-3-Liganden-abhängige Aktivierung.<br />

B. Konstitutive, ligandenunabhängige Flt3-Aktivierung. Sorafenib inhibiert Flt3-<br />

ITD durch Bindung in der Kinasedomäne und Verhinderung von Auto- und Substratphosphorylierung.<br />

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


www.laborwelt.de<br />

die Flt3-Liganden-induzierte Signaltransduktion<br />

von selbst. Dies ist bei der Flt-3-<br />

ITD (interne Tandemduplikation)-Variante<br />

nicht der Fall (Abb. 1B). Die ITD-Mutation<br />

befindet sich im juxtamembranären Teil des<br />

Flt-3-Rezeptors (Abb. 1B). Sie führt zu einer<br />

ligandenunabhängigen Oligomerisation und<br />

damit zur konstitutiven Phosphorylierung<br />

und Aktivierung aller von Flt-3 abhängenden<br />

anti-apoptotischen und pro-proliferativen<br />

Signalwege (Abb. 1B).<br />

Grundlage für eine Flt-3-Inhibition<br />

mit Sorafenib bei AML-Patienten<br />

Sorafenib (BAY-43-9006, Nexavar®) ist ein<br />

Multikinaseinhibitor, der zunächst als Inhibitor<br />

der Raf-Kinase für die Behandlung<br />

unterschiedlicher Tumorenentitäten entwickelt<br />

wurde. In zellbasierten Assays zeigte<br />

sich, dass Sorafenib neben Raf auch andere<br />

Rezeptortyrosinkinasen wie VEGFR-2, VEG-<br />

FR-3 und PDGFR-alpha sowie die Flt3-Kinase<br />

hemmt. Interessanterweise inhibiert Sorafenib<br />

auch die mutierte Flt3-Kinase (Flt3-ITD)<br />

im niedrigen nanomolaren Bereich und damit<br />

sogar deutlich effektiver als den Wildtyp-<br />

Flt-3 Rezeptor 7 . Dies führt zu einer Hemmung<br />

der enzymatischen Aktivität von Flt3-ITD und<br />

der Flt3-ITD-abhängigen Signaltransduktion<br />

(Abb. 1B). Sorafenib ist in den Indikationen<br />

fortgeschrittenes Leberzellkarzinom 8 sowie<br />

metastasiertes Nierenzellkarzinom in den<br />

USA und in Europa zugelassen.<br />

Der bei AML-Patienten häufig überexprimierte<br />

oder mutierte Flt3-Rezeptor stellt<br />

ein interessantes Molekül für eine gezielte<br />

therapeutische Intervention dar. Die AML ist<br />

allerdings eine genetisch heterogene Erkrankung,<br />

was erklärt, warum die Resultate des<br />

Einsatzes unterschiedlicher Flt3-Inhibitoren<br />

in Phase I- und II-Monotherapiestudien an<br />

unselektierten AML-Patienten ernüchternd<br />

ausfielen 9 . Es gibt allerdings fundierte Rationalen,<br />

die für den Einsatz von Flt3-Inhibitoren<br />

wie Sorafenib speziell bei Flt3-ITD-positiven<br />

AML-Patienten sprechen:<br />

I Flt3-ITD ist ein AML-spezifisches therapeutisches<br />

Target, welches eine prognostisch<br />

sehr ungünstige Subgruppe von AML-<br />

Patienten definiert.<br />

I Die therapeutischen Optionen und Prognose<br />

bei Rezidiv einer Flt3-ITD-positiven<br />

AML sind schlecht.<br />

I Das (Expressions-)Niveau von Flt3-ITD<br />

korreliert invers mit dem Überleben 10 .<br />

I Flt3-ITD-induzierte Transformation (u.a via<br />

Aktiverung von Akt) führt zu onkogener<br />

Abhängigkeit 11 . Im Leukämie-Xenograftmodell<br />

und in einer Phase I-Studie konnte<br />

gezeigt werden, dass eine Blockade von<br />

Flt3-ITD in Flt3-ITD-abhängigen, hämatopoetischen<br />

Vorläuferzellen zur potenten<br />

Apoptoseinduktion in vitro und in vivo<br />

führt7 .<br />

I Flt3-ITD ist offensichtlich für den Erhalt<br />

des malignen Phänotyps des AML-Klons<br />

notwendig, da 90% bis 100% der Flt3-<br />

ITD-positiven AML-Patienten auch im<br />

Rezidiv Flt3-ITD-positiv bleiben oder Flt3-<br />

ITD überexprimieren. Dies unterstreicht,<br />

dass die Flt3-ITD-Mutation eine die AML<br />

„treibende“ Aberration ist, die auch im<br />

fortgeschrittenen Verlauf der Erkrankung<br />

ein relevantes therapeutisches Zielmolekül<br />

sein sollte.<br />

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4 Biotech Companies from the 27 EU Member States, Switzerland and Norway<br />

4 Research, Product, Platform Technology, and Service-based Core Enterprises<br />

4 All Company Addresses Recently Updated<br />

4 Condensed Description of Biotech Companies Activities<br />

4 Pharma, Agricultural, Environmental and Industrial Biotechnology<br />

4 Data Compliant with OECD Biotechnology Statistical Framework<br />

4 Contact Data of all European Biotech Company Associations<br />

4 With Foreword from European Biotechnology Network<br />

Therapieeffizienz von Sorafenib<br />

bei Flt3-ITD positiver AML<br />

Zhang et al. konnten in einer Phase I-Studie<br />

mit 16 AML-Patienten eine klinisch relevante<br />

Aktivität von Sorafenib in sechs von sieben<br />

Flt3-ITD-positiven AML-Patienten zeigen,<br />

nicht aber in Flt3-ITD-negativen AML7 . Die<br />

berichtete Therapiedauer war aber mit 21<br />

bis 70 Tagen kurz. Safaian et al. publizierten<br />

einen Fall mit extramedullärem Rezidiv<br />

einer Flt3-ITD- positiven AML. Hier führte<br />

Sorafenib zu einer kompletten molekularen<br />

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Ansprechen auf Sorafenib bei Flt3-ITDpositiven<br />

AML der Marburger Kohorte<br />

In der Marburger Kohorte von Patienten mit<br />

rezidivierter oder therapierrefraktärer Flt3-<br />

ITD-positiver AML konnte die therapeutische<br />

Effizienz von Sorafenib bei sechs Patienten<br />

auch nach langfristiger Einnahme (Median:<br />

81 Tage, Spanne: 13-221 Tage) belegt werden 13 .<br />

Es wurden insgesamt zwei Patienten vor, drei<br />

Patienten nach und ein Patient sowohl vor<br />

als auch nach allogener Stammzelltransplantation<br />

(SCT) mit Sorafenib-Monotherapie<br />

in einer Dosierung von 200mg bis 800mg<br />

täglich therapiert.<br />

Sorafenib vor allogener SCT<br />

Von den drei Patienten, die vor SCT behandelt<br />

worden waren, konnten im weiteren Verlauf<br />

zwei erfolgreich allogen transplantiert<br />

werden. Diese hatten zuvor unter Sorafenib-<br />

Monotherapie jeweils klinisch bedeutsame<br />

Remissionen erreicht, ohne dass eine Chemotherapie<br />

durchgeführt werden konnte.<br />

Wie exemplarisch in Abbildung 2 an Patient<br />

Nr. 5 zu ersehen, erfolgte das Sorafenib-<br />

Ansprechen rasch. Die unerwartet zügige<br />

periphere Blastendepletion – in diesem Fall<br />

auch verbunden mit einer partiellen peripheren<br />

Blutbildregeneration – war durchweg<br />

bei allen Patienten bereits innerhalb der<br />

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LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 21<br />

European Biotechnology Guide<br />

European<br />

Biotechnology<br />

Network<br />

Industry<br />

2009<br />

Volume 2<br />

European Biotechnology Industry Guide


Blitzlicht Klinische Entwicklung<br />

Abb. 2: Skizzierung der konventionellen Vortherapie und klinisches Ansprechen einer Flt3-<br />

ITD-positiven, Chemotherapie-refraktären Patientin auf die Sorafenib-Monotherapie.<br />

Unten: Sorafenib führt innerhalb kurzer Zeit zu einer deutlichen Erholung des peripheren<br />

Blutbildes. (Bestrahlung (roter Blitz), komplette molekulare Remission (grüne<br />

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

roter Kreis: hämatologisches Rezidiv, FLAMSA - Rezidivtherapieprotokoll<br />

ersten sieben Therapietage zu beobachten.<br />

Dies bestätigte in vivo die bereits in vitro<br />

zu beobachtende Sensitivität von Flt3-ITD<br />

gegenüber Sorafenib 7 . Intrazelluläre Messungen<br />

der Aktivierung des Flt3-ITD Substrates<br />

Stat-5 bei Patient Nr. 5 zeigen zudem, dass<br />

Sorafenib die Flt3-ITD-Signaltransduktion<br />

schon innerhalb von Stunden nach Erstgabe<br />

und auch anhaltend danach hinreichend<br />

blockiert (Abb. 2).<br />

Sorafenib nach allogener SCT<br />

Vier der sechs Marburger Patienten erlitten<br />

ein hämatologisches Rezidiv nach allogener<br />

SCT. Für diese Patientengruppe gibt es nur<br />

sehr limitierte therapeutische Optionen,<br />

zumal wenn vor Rezidiv bereits eine chronische<br />

„graft versus host“ (GvH)-Erkrankung<br />

vorlag.<br />

Zwei der vier Marburger Patienten erreichten<br />

in dieser Situation unter Sorafenib eine<br />

anhaltende komplette molekulare Remission.<br />

Die beiden anderen Patienten überlebten<br />

jeweils 211 und 221 Tage, wobei nur bei einem<br />

dieser Patienten eine Sorafenib-Resistenz<br />

nachgewiesen wurde. Hervorzuheben ist,<br />

dass es bei drei der vier Patienten unter Sorafenib<br />

zu einem ansteigenden Spenderchimärsimus<br />

kam, was mit dem Wiederaufflammen<br />

einer milden GvH-Erkrankung verbunden war.<br />

Dieser klinische Verlauf deutet darauf hin,<br />

dass Sorafenib keine ausgeprägten immunsuppressiven<br />

Eigenschaften hat und somit im<br />

therapeutischen Kontext einer SCT synergis-<br />

www.laborwelt.de<br />

tische Wirkungen durch die Kooperation mit<br />

einer „graft versus leukemia“ (GvL)-Reaktion<br />

zu erwarten sein können. Vergleichbare Erfahrungen<br />

existieren bereits für Imatinib bei<br />

BCR/ABL-positiven Leukämien.<br />

Fazit<br />

Der Stellenwert einer Sorafenib-Monotherapie<br />

in der Behandlung der Flt3-ITD-<br />

positiven AML ist derzeit noch nicht klar<br />

definiert. Basierend auf den vorliegenden<br />

Daten könnte Sorafenib allerdings bereits<br />

heute für bestimmte Patienten mit Flt3-ITDpositiver<br />

AML vor oder nach allogener SCT<br />

eine klinisch interessante therapeutische<br />

Alternative darstellen. Hierzu gehören Patienten,<br />

bei denen intensive Therapieverfahren<br />

nicht durchführbar sind oder Chemotherapierefraktäre<br />

Patienten, bei denen der Zeitraum<br />

bis zur Durchführung einer allogenen SCT<br />

überbrückt werden muss. Sorafenib könnte<br />

aber auch schon früher, zur Verhinderung<br />

eines Rezidivs eingesetzt werden.<br />

Die Begündung für dieses Vorgehen wäre<br />

ein angenommener optimaler Synergismus<br />

zwischen Sorafenib und GvL-Effekt, da sich<br />

letzterer auf der Basis minimaler Resterkrankung<br />

besser etablieren kann. Eine randomisierte<br />

klinische Studie zur Überprüfung<br />

dieses Konzepts befindet sich derzeit in<br />

Vorbereitung.<br />

In Deutschland wird aktuell die Kombination<br />

von Chemotherapie mit Sorafenib oder<br />

anderen Flt3-Inhibitoren wie Midostaurin<br />

(PKC412) in Phase II- und III-Studien unter Leitung<br />

von Prof. Dr. Hubert Serve (Uniklinikum<br />

Frankfurt) und Prof. Dr. Gerhard Ehninger<br />

(Uniklinikum Dresden) bei Patienten mit und<br />

ohne Flt3-ITD-Mutation getestet. Diese Studien<br />

werden dazu beitragen, den Stellenwert<br />

einer Flt3-Inhibition zusätzlich zur Standardchemotherapie<br />

in der Erstlinienbehandlung<br />

von AML-Patienten besser zu definieren.<br />

Literatur<br />

[1] Appelbaum FR, Rosenblum D, Arceci RJ, et al: End points<br />

to establish the efficacy of new agents in the treatment of<br />

acute leukemia. Blood 109:1810-6, 2007<br />

[2] Rombouts WJ, Blokland I, Lowenberg B, et al: Biological<br />

characteristics and prognosis of adult acute myeloid leukemia<br />

with internal tandem duplications in the Flt3 gene.<br />

Leukemia 14:675-83, 2000<br />

[3] Kottaridis PD, Gale RE, Frew ME, et al: The presence of a<br />

FLT3 internal tandem duplication in patients with acute<br />

myeloid leukemia (AML) adds important prognostic information<br />

to cytogenetic risk group and response to the first<br />

cycle of chemotherapy: analysis of 854 patients from the<br />

United Kingdom Medical Research Council AML 10 and 12<br />

trials. Blood 98:1752-9, 2001<br />

[4] Thiede C, Steudel C, Mohr B, et al: Analysis of FLT3-activating<br />

mutations in 979 patients with acute myelogenous<br />

leukemia: association with FAB subtypes and identification<br />

of subgroups with poor prognosis. Blood 99:4326-35,<br />

2002<br />

[5] Gale RE, Hills R, Kottaridis PD, et al: No evidence that FLT3<br />

status should be considered as an indicator for transplantation<br />

in acute myeloid leukemia (AML): an analysis of<br />

1135 patients, excluding acute promyelocytic leukemia,<br />

from the UK MRC AML10 and 12 trials. Blood 106:3658-<br />

65, 2005<br />

[6] Bornhauser M, Illmer T, Schaich M, et al: Improved outcome<br />

after stem-cell transplantation in FLT3/ITD-positive<br />

AML. Blood 109:2264-5; author reply 2265, 2007<br />

[7] Zhang W, Konopleva M, Shi YX, et al: Mutant FLT3: a<br />

direct target of sorafenib in acute myelogenous leukemia.<br />

J Natl Cancer Inst 100:184-98, 2008<br />

[8] Llovet JM, Ricci S, Mazzaferro V, et al: Sorafenib in advanced<br />

hepatocellular carcinoma. N Engl J Med 359:378-90,<br />

2008<br />

[9] Knapper S: FLT3 inhibition in acute myeloid leukaemia. Br<br />

J Haematol 138:687-99, 2007<br />

[10] Gale RE, Green C, Allen C, et al: The impact of FLT3<br />

internal tandem duplication mutant level, number, size,<br />

and interaction with NPM1 mutations in a large cohort of<br />

young adult patients with acute myeloid leukemia. Blood<br />

111:2776-84, 2008<br />

[11] Brandts CH, Sargin B, Rode M, et al: Constitutive activation<br />

of Akt by Flt3 internal tandem duplications is necessary<br />

for increased survival, proliferation, and myeloid transformation.<br />

Cancer Res 65:9643-50, 2005<br />

[12] Safaian NN, Czibere A, Bruns I, et al: Sorafenib (Nexava ® )<br />

induces molecular remission and regression of extramedullary<br />

disease in a patient with FLT3-ITD(+) acute myeloid<br />

leukemia. Leuk Res 33:348-50, 2009<br />

[13] Metzelder S, Wang Y, Wollmer E, et al: Compassionate-use<br />

of sorafenib in Flt3-ITD positive acute myeloid leukemia:<br />

sustained regression prior and post allogenic stem cell<br />

transplantation. Blood, 2009<br />

Danksagung<br />

Dr. Burchert und Dr. Neubauer werden durch die DFG, die Deutsche<br />

José Carreras Leukämiestiftung und einen Grant der UKGM<br />

GmbH unterstützt.<br />

Korrespondenzadresse<br />

PD Dr. med. Andreas Burchert<br />

Philipps-Universität Marburg<br />

Klinik für Hämatologie, Onkologie und<br />

Immunologie<br />

35043 Marburg<br />

Tel.: +49-(0)6421-586 5611<br />

Fax: +49-(0)6421-586 5613<br />

burchert@staff.uni-marburg.de<br />

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


Blitzlicht DNA-Methylierung<br />

BEAMing: Sensitive<br />

Plasmadiagnostik in<br />

der Onkologie<br />

Wiebke Peters, Dr. Philipp Angenendt und Dr. Frank Diehl, Inostics GmbH, Hamburg<br />

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

Lunge und der Dickdarm betroffen 1 . Krebs ist trotz heutiger Behandlungsmöglichkeiten eine<br />

Krankheit mit oft tödlichem Ausgang. Die Situation ließe sich dramatisch verbessern, wenn<br />

die Krankheit im Frühstadium entdeckt würde und die Behandlung besser auf den jeweiligen<br />

Patienten abgestimmt werden könnte. Neben neuartigen bildgebenden Verfahren werden<br />

daher zunehmend in vitro-Diagnostikansätze verfolgt, die auf der Analyse tumorspezifischer<br />

genetischer und epigenetischer Marker im Blutplasma basieren. Im Unterschied zu etablierten<br />

Diagnostikverfahren wird von den zielgerichteten molekularen Markern eine bessere<br />

klinische Sensitivität und Spezifität sowie eine molekulare Charakterisierung des Tumors<br />

für verbesserte Therapieentscheidungen erwartet. BEAMing ist eine neue Technologie, mit<br />

der kleinste Mengen an tumorspezifischer DNA in Blutplasma quantitativ gemessen werden<br />

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

und unmittelbar den Behandlungserfolg einer Therapie abzuschätzen.<br />

Die Erforschung der molekularen Grundlagen<br />

der Tumorentstehung hat dazu geführt, dass<br />

heute neue diagnostische Markerstrategien<br />

entwickelt werden können. Diese bieten die<br />

Möglichkeit, Tumorerkrankungen bereits in<br />

einer frühen – und damit für die Heilung besten<br />

Phase – zu entdecken. Weiterhin konnte<br />

gezeigt werden, dass ein Zusammenhang<br />

zwischen molekularen Eigenschaften der Tumoren<br />

und dem Behandlungserfolg besteht,<br />

was zunehmend eine Personalisierung der<br />

Arzneimitteltherapie ermöglicht. Einer der<br />

spezifischsten Tumormarker ist die Veränderung<br />

der DNA-Sequenz, wie zum Beispiel<br />

somatische Punktmutationen in Genen, die<br />

direkt für die Entstehung von Krebs verantwortlich<br />

sind. Weiterhin rückt die Entwicklung<br />

von diagnostischen Tests auf Grundlage<br />

von Blutplasma in den Fokus, da Blut einfach<br />

und wiederholt gewonnen werden kann. Die<br />

Detektion mutierter DNA-Moleküle im Blut<br />

erscheint daher als außerordentlich attraktiver<br />

diagnostischer Ansatz in der Onkologie.<br />

Bisher gestaltete sich die praktische Anwendung<br />

dieser Strategie allerdings schwierig, da<br />

hierfür analytische Verfahren mit hoher Sensitivität<br />

und Selektivität benötigt werden.<br />

BEAMing-Technologie<br />

Die BEAMing-Technologie ist eine hochsensitive<br />

quantitative Technologie, die kleinste<br />

Mengen mutierter oder methylierter DNA<br />

www.laborwelt.de<br />

nachweisen kann, die zuvor vom Tumor in<br />

das Blut abgegeben wurden und dort zirkulieren<br />

3,5 . Die Abkürzung BEAMing steht dabei für<br />

die Komponenten des Assays: Beads, Emulsion,<br />

Amplification und Magnetics. Es handelt<br />

sich bei dem Verfahren um eine gezielte Amplifikation<br />

von DNA-Einzelmolekülen auf der<br />

Oberfläche von magnetischen Mikropartikeln<br />

(Beads) in einer Wasser-in-Öl-Emulsion 3 . Das<br />

Resultat einer BEAMing-Reaktion ist somit<br />

die Umwandlung einzelner DNA-Moleküle in<br />

fluoreszierende Mikropartikel, welche mit Hilfe<br />

der Durchflusszytometrie detektiert und<br />

quantifiziert werden können. Der entscheidende<br />

Amplifikationsschritt findet in den<br />

Wassertröpfchen einer Emulsion statt und<br />

kann somit millionenfach mit geringstem<br />

Reagenzienverbrauch durchgeführt werden.<br />

Dieser Ansatz ermöglicht heute eine Miniaturisierung,<br />

bei der statt einer Reaktion pro<br />

Gefäß mehr als 10 8 PCR-Reaktionen gleichzeitig<br />

möglich sind. BEAMing ermöglicht eine<br />

unabhängige Analyse der DNA-Sequenz, bei<br />

der die techniche Sensitivität lediglich von<br />

der Anzahl der eingesetzten DNA-Moleküle<br />

abhängt. In der Anwendung hat sich eine<br />

Sensitivität von 0.01%, das heißt dem Nachweis<br />

von einem mutierten oder methylierten<br />

DNA-Molekül in der Gegenwart von 10.000<br />

Wildtyp-DNA-Fragmenten, als praktisch<br />

erwiesen.<br />

Die Detektion von Mutationen im Blutplasma<br />

auf Basis der BEAMing-Technologie lässt<br />

sich in mehrere Arbeitsschritte unterteilen<br />

(Abb. 1 A):<br />

Probenvorbereitung & Präamplifikation: Jede<br />

Analyse beginnt mit der DNA-Isolierung aus<br />

Blutplasma oder anderen klinischen Proben.<br />

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Blitzlicht DNA-Methylierung<br />

Hierbei kann die Menge des Startmaterials<br />

stark schwanken. Studien haben gezeigt,<br />

dass sich in einem Milliliter Plasma zwischen<br />

4 ng und 750 ng frei zirkulierender humaner<br />

genomischer DNA befinden kann 2 . Nach der<br />

DNA-Isolierung wird die zu untersuchende<br />

DNA-Region mit Hilfe einer konventionellen<br />

PCR amplifiziert. Dieser Schritt ermöglicht<br />

die Anreicherung der DNA-Moleküle und<br />

zugleich die Einführung von universellen Tag-<br />

Sequenzen, welche die weiteren Arbeitsschritte<br />

vereinfachen.<br />

Emulsions-PCR: Die DNA der Präamplifikation<br />

wird verdünnt und dient als Ausgangsmaterial<br />

für die Emulsions-PCR. Der PCR-Ansatz enthält<br />

die Komponenten einer konventionellen PCR<br />

(z.B. Nukleotide, Polymerase), ein spezielles<br />

Öl-Emulgator-Gemisch sowie magnetische<br />

A B<br />

Mikropartikel, an die ebenfalls universelle<br />

Tag-Sequenzen gekoppelt sind. Die wässrige<br />

Phase wird mit dem Öl emulgiert, so dass Millionen<br />

einzelner Wassertröpfchen mit einem<br />

Durchmesser von 3µm bis 10 µm einen Reaktionsraum<br />

für separate PCR-Reaktionen bilden<br />

(Abb. 1 B). In den Wassertröpfchen befindet<br />

sich statistisch nur ein einzelnes DNA-Molekül<br />

und ein magnetisches Partikel. Während der<br />

Reaktion werden die einzelnen DNA-Moleküle<br />

in den Tropfen auf der Partikeloberfläche mit<br />

Hilfe der gekoppelten Tag-Sequenzen vervielfältigt<br />

(Abb. 1 C).<br />

Hybridisierung: Nach der PCR wird die Wasser-<br />

und Ölphase wieder getrennt, so dass<br />

sich die Mikropartikel in der wässrigen Phase<br />

befinden. Mit Hilfe einer sequenzspezifischen<br />

Hybridisierung mit fluoreszenzmarkierten<br />

Abb. 1: A: Schematische Darstellung der BEAMing-Technologie. B: Lichtmikroskopische Aufnahme<br />

von Wasser-in-Öl-Emulsionen mit magnetischen Mikropartikeln (Durchmesser<br />

1 µm) C: Schematische Darstellung der DNA-Amplifikation auf der Oberfläche eines<br />

magnetischen Mircopartikels D: Durchflusszytometer-Diagramm einer Patientenprobe<br />

mit Mutationen (rote Partikel)<br />

C<br />

D<br />

DNA-Sonden wird die auf dem Mikropartikel<br />

gebundene DNA markiert. Das Ergebnis der<br />

Hybridisierung sind Partikel, die – je nach<br />

Mutationsstatus – mit einem der beiden Farbstoffe<br />

markiert sind. Die Analyse der Mikropartikel<br />

erfolgt mit einem Durchflusszytometer,<br />

das mehrere tausend Partikel pro Sekunde<br />

quantifizieren kann (Abb. 1 D). Die Anzahl der<br />

gemessenen Partikel entspricht somit der<br />

Häufigkeit der Wildtyp- und Tumor-DNA in<br />

der Plasmaprobe.<br />

Da Tumore je nach Stadium und Ursprungsorgan<br />

ein spezielles Mutationsspektrum<br />

aufweisen, ist die Entwicklung verschiedener<br />

Plasmatests erforderlich. Für häufig mutierte<br />

Gene, wie PIK3CA, BRAF, KRAS, TP53 und APC<br />

stehen bereits BEAMing-Assays zur Verfügung.<br />

Die offene Architektur der BEAMing-Technologie<br />

ermöglicht eine schnelle Etablierung weiterer<br />

Mutations- und Methylierungstests.<br />

Anwendung der BEAMing-Technologie<br />

in der Onkologie<br />

Die sensitive Detektion somatischer Mutationen<br />

in Blutplasma und anderem klinischen<br />

Probenmaterial mit der BEAMing-Technologie<br />

kann zur Entwicklung neuartiger in vitro-<br />

Diagnostika in der Onkologie genutzt werden.<br />

Schwerpunktmäßig könnten Bluttests im<br />

Bereich der Versorgung von Krebspatienten<br />

nach erfolgter Diagnose eingesetzt werden.<br />

Dabei lassen sich verschiedene klinische Anwendungsgebiete<br />

unterscheiden (Abb. 2).<br />

Therapieauswahl<br />

Es ist bekannt, dass zielgerichtete molekulare<br />

Krebstherapeutika nur in relativ kleinen Patientengruppen<br />

effizient wirken. Die Schwierigkeit<br />

bei der routinemäßigen Verwendung und<br />

Entwicklung dieser Medikamente ist deshalb,<br />

die geeigneten Patientenpopulationen vorab<br />

auszuwählen. Für einige Krebsarten wurden<br />

bereits bestimmte DNA-Mutationen entdeckt,<br />

die zur Patientenauswahl dienen. So sind<br />

therapeutische Antikörper wie Erbitux® oder<br />

Vectibix® nur wirksam bei Patienten mit dem<br />

KRAS-Wildtyp-Gen. In der Praxis ist ein solcher<br />

Nachweis für einen Teil der Patienten schwierig,<br />

da der Mutationsnachweis bis vor kurzem<br />

nur an Tumorgewebe selbst durchgeführt werden<br />

konnte, die Gewinnung des Tumorgewebes<br />

durch Biopsie oder operativen Eingriff aber<br />

mit Risiken und erheblichen Kosten verbunden<br />

ist. Ein prädiktiver Bluttest eröffnet hier eine<br />

bessere Patientenversorgung.<br />

Therapieverlauf<br />

Im Verlauf einer Behandlung könnte mit BEAMing<br />

auch bestimmt werden, ob eine Therapie<br />

erfolgreich ist, ob also die Tumorzellen durch<br />

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


Abb.2: Anwendungsgebiete der BEAMing-Technologie in der Onkologie: Therapieauswahl,<br />

Therapieverlauf und Nachsorge<br />

das Medikament selektiv absterben. Diese Erkenntnisse<br />

würden – falls erforderlich – einen<br />

schnelleren Therapiewechsel ermöglichen oder<br />

die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden<br />

beschleunigen. In einer Studie mit 18 Darmkrebspatienten<br />

konnte bereits gezeigt werden,<br />

dass die Menge der Tumor-DNA im Blut mit der<br />

Größe und Invasivität des Tumors korreliert 4 . In<br />

diesen Patienten lag die Anzahl deer mutierten<br />

DNA-Moleküle zwischen 1 und 1833 (Median<br />

39). Dies bildet den Ausgangspunkt für weitere<br />

Studien, um den Nutzen dieser Art von Plasmadiagnostik<br />

zu evaluieren.<br />

Nachsorge<br />

Ziel der Krebs-Nachsorgeuntersuchungen ist<br />

es, einen wiederauftretenden Tumor möglichst<br />

früh zu erkennen, so dass therapeutisch<br />

eingegriffen werden kann. Mit der BEAMing-<br />

Technologie könnten im Rahmen der Nachsorge<br />

nicht entfernter Resttumor oder kleinste<br />

wiederkehrende Metastasen nachgewiesen<br />

werden.<br />

In Patienten mit metastasiertem Kolonkarzinom<br />

konnte dies bereits gezeigt werden 4 . So<br />

konnte wenige Wochen nach einer Behandlung<br />

in 15 von 16 Fällen (94%) ein Wiederauftreten<br />

der Tumorerkrankung vorhergesagt<br />

werden. Denkbar ist ebenfalls, dass BEAMing<br />

in der Früherkennung über eine regelmäßige<br />

Blutabnahme Krebserkrankungen schon vor<br />

dem Auftreten klinischer Symptome detektiert.<br />

Diese frühen Tumore könnten dann<br />

durch einen operativen Eingriff entfernt<br />

werden. Neben der Blutplasmadiagnostik ist<br />

– beispielsweise beim Kolonkarzinom – auch<br />

die Anwendung von BEAMing auf Stuhlproben<br />

möglich 5,6 .<br />

Abschließend lässt sich sagen, dass BEAMing<br />

neue Wege in der Krebsdiagnostik eröffnet. Es<br />

ist eine nicht-invasive Detektion von Tumoren<br />

unterschiedlicher Organe über das Blutplasma<br />

möglich. Des Weiteren eignet sich das<br />

Verfahren zur begleitenden Diagnostik bei<br />

Krebstherapien, da die Wirksamkeit von Therapieansätzen<br />

schnell abgeschätzt, und die<br />

Therapie gegebenenfalls angepasst werden<br />

kann. All diese Ansätze verfolgen das Ziel, die<br />

Krebsbehandlung effektiver und kostengünstiger<br />

zu machen, so dass die Mortalitätsrate<br />

in Zukunft gesenkt werden kann.<br />

Literatur<br />

[1] Coleman M.P., Alexe D.M., Albreht T., McKee, M., Institute<br />

of Public Health of the Republic of Slovenia (2008)<br />

www.euro.who.int/Document/E91137.pdf<br />

[2] Diehl F., Li M., Dressman D., He Y., Shen D., Szabo S.,<br />

Diaz L.A. Jr, Goodman S.N., David K.A., Juhl H., Kinzler<br />

K.W., Vogelstein B., PNAS 102 (2005), 16368-16373.<br />

[3] Dressman D., Yan H., Traverso G., Kinzler K.W., Vogelstein<br />

B., PNAS 100 (2003), 8817-8822.<br />

[4] Diehl F., Schmidt K., Choti M.A., Romans K., Goodman<br />

S., Li M., Thornton K., Agrawal N., Sokoll L., Szabo S.A.,<br />

Kinzler K.W., Vogelstein B., Diaz L.A. Jr., Nature Medicine<br />

14 (2008), 985-990.<br />

[5] Li M., Chen W.D., Papadopoulos N., Goodman S.N.,<br />

Bjerregaard N.C., Laurberg S., Levin B., Juhl H., Arber N.,<br />

Moinova H., Durkee K., Schmidt K., He Y., Diehl F., Velculescu<br />

V.E., Zhou S., Diaz L.A. Jr, Kinzler K.W., Markowitz<br />

S.D., Vogelstein B., Nature Biotechnology (2009) 21,<br />

858-863<br />

[6] Diehl F., Schmidt K., Durkee K.H., Moore K.J., Goodman<br />

S.N., Shuber A.P., Kinzler K.W., Vogelstein B. Gastroenterology<br />

135 (2008), 489-498.<br />

Korrespondenzadresse<br />

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Tel: +49 (0)30 5304 2260<br />

Email: ngs@agowa.de<br />

Web: www.lgc.co.uk/genomics<br />

LABORWElT No part of this publication may be reproduced or transmitted 10. in any Jahrgang form or by any means, | Nr. electronic 5/2009 or mechanical, | 25 including photocopy-<br />

035/1.09-2009-08<br />

Service features:<br />

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at booth F19 in hall 9.<br />

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Picture: Museum Wiesbaden and Kevin Clarke, The Invisible Body, Wiesbaden 1999 (Portrait of Miguel Algarin, page 28)


Blitzlicht Proteomics<br />

Detektion neuer Tumorassoziierter<br />

Biomarker<br />

des Pankreaskarzinoms<br />

Dr. Georg Martin Fiedler, Dr. Alexander Leichtle, Dr. Uta Ceglarek und Prof. Dr. Joachim Thiery,<br />

Institut für Laboratoriumsmedizin, Klinische Chemie und Molekulare Diagnostik,<br />

Universität Leipzig<br />

Das Pankreaskarzinom ist eine Tumorerkrankung mit sehr schlechter Prognose und fehlender<br />

Möglichkeit einer frühzeitigen serologischen Diagnostik. Die Proteom- und Peptidomanalytik<br />

eröffnet neue Möglichkeiten, Biomarker zu entdecken. Voraussetzung dafür sind jedoch die<br />

Standardisierung der Präanalytik, eine sensitive Analytik und neue leistungsfähige Verfahren der<br />

Bioinformatik. Unter Berücksichtigung dieser Vorbedingungen gelang uns in einer klinischen Studie<br />

der Nachweis des Plättchenfaktors 4 (PF4) als neuem Biomarker für das Pankreaskarzinom.<br />

Abb. 1: Studiendesign; modifiziert nach Fiedler et al. (2009) 10<br />

Die rasante Entwicklung der Peptidomanalytik<br />

mit Hilfe massenspektrometrischer<br />

Verfahren eröffnet neue Perspektiven für die<br />

Identifikation krankheitsassoziierter Zielmoleküle<br />

und Aufklärung von Signalkaskaden 1 .<br />

Allerdings stellen die Dynamik des Proteoms,<br />

komplexe Matrixeffekte und der weite Konzentrationsbereich<br />

der Proteine im Blut und<br />

anderen humanen Untersuchungsproben<br />

besondere Anforderungen an die Analytik 2 .<br />

Darüber hinaus sind neue bioinformatische<br />

Methoden der Datenanalyse sowie spezielle<br />

Studienplanungen erforderlich, um aus den<br />

umfangreichen Proteom- und Peptidomdaten<br />

medizinisch nutzbare Ergebnisse zu gewinnen<br />

sowie die Probleme des „multiplen Testens“<br />

und der „Falsch-positiven“ zu reduzieren 3 .<br />

Wir haben uns daher in den vergangenen<br />

Jahren zunächst auf systematische Untersu-<br />

chungen zu Störfaktoren und Einflussgrößen<br />

der Peptidomanalytik unterschiedlicher humaner<br />

Untersuchungsproben konzentriert.<br />

Die Untersuchungen führten wir mit der<br />

Matrix-assistierten Laserdesorptions/Ionisations-Time-of-Flight-Massenspektrometrie<br />

(MALDI-TOF-MS) nach Vorfraktionierung mit<br />

Magnetpartikeln unterschiedlicher Oberflächenfunktionalitäten<br />

(MB-HIC C8, MB-<br />

IMAC Cu und MB-WCX) durch. Auf der Basis<br />

dieser detaillierten Untersuchungen konnten<br />

wir erstmals standardisierte präanalytische<br />

Vorgaben für die Gewinnung, Aufarbeitung<br />

und Lagerung von Patientenproben erstellen,<br />

um die Validität und Reproduzierbarkeit<br />

klinischer Befunde sicherzustellen 4-7 . In<br />

Kooperation mit dem Institut für Mathematik<br />

II der Freien Universität Berlin (Gruppe<br />

Prof. Schütte, DFG Forschungszentrum für<br />

Mathematik „Matheon“) und mit Microsoft<br />

Research (Cambridge, UK) haben wir zudem<br />

eine neue Analysesoftware für die Auswertung<br />

von Proteombefunden entwickelt<br />

(„Proteomics.net“, www.msproteomics.net) 8 .<br />

Die Analysesoftware zeichnet sich durch eine<br />

besonders sensitive Detektion einzelner Kandidatenpeaks<br />

aus. Sie bietet die Möglichkeit<br />

der statistischen Evaluation anhand verschiedener<br />

Peakfeatures.<br />

Pankreaskarzinom<br />

Unsere Vorarbeiten bilden eine wesentliche<br />

Voraussetzung für die nachfolgenden klinischen<br />

Peptidomanalysen. In einer von uns<br />

initiierten klinischen Studie mit den Chirurgischen<br />

Universitätskliniken Leipzig und<br />

Heidelberg fokussierten wir uns zunächst auf<br />

die Serum-Peptidomanalytik von Patienten<br />

mit Pankreaskarzinom. Hierbei handelt es<br />

sich um eine der bösartigsten soliden Tumorerkrankungen<br />

des Gastrointestinaltraktes. In<br />

Deutschland macht das Pankreaskarzinom<br />

etwa 3% aller Krebserkrankungen aus. Eine<br />

Heilungschance besteht nur, wenn der oft<br />

lange symptomfreie Tumor in einem sehr<br />

frühen Stadium erkannt und vollständig<br />

operativ entfernt werden kann. Daher liegt<br />

die 5-Jahres-Überlebensrate unter 8%.<br />

Tumormarker der ersten Wahl beim Pankreaskarzinom<br />

ist das „Carbohydrate Antigen<br />

19-9“ (CA 19-9). Die Sensitivität für den<br />

Nachweis eines Pankreaskarzinoms wird<br />

in der Literatur für CA 19-9 jedoch mit nur<br />

67-92%, die Spezifität mit 68-92% angegeben<br />

9 . Tumormarker der zweiten Wahl ist<br />

das „Carcino embryonale Antigen (CEA)“, das<br />

gegenüber CA 19-9 eine noch geringere Sensitivität<br />

und Spezifität aufweist 9 . Aufgrund<br />

dieser für diag nostische Zwecke zu geringen<br />

Sensitivität und Spezifität sind CA 19-9 und<br />

CEA nicht in der Lage, als Einzelmarker oder<br />

in Kombination bestimmte Tumorformen<br />

exakt zu diagnostizieren und Frühstadien<br />

der Tumore präzise nachzuweisen. Diese<br />

aktuell unzureichenden labormedizinischen<br />

Möglichkeiten zur serologischen Diagnose<br />

des Pankreaskarzinoms erhöhen den Druck,<br />

neue valide Biomarker zu entwickeln. Da die<br />

Mehrzahl der heute in der Routinediagnostik<br />

verwendeten Tumormarker aus der Gruppe<br />

der Proteine stammt, besteht die Hoffnung,<br />

dass mit Hilfe gezielter Proteom- oder Peptidomanalysen<br />

neue krankheitsassoziierte<br />

Biomarker für eine präzise und frühzeitige<br />

Diagnose des Pankreaskarzinoms gefunden<br />

werden können 1 .<br />

Klinische Peptidomanalytik am<br />

Beispiel des Pankreaskarzinoms<br />

Im Rahmen einer klinischen Studie (Abb. 1)<br />

wurden in einer !Discovery-Studie“ mittels<br />

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


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Blitzlicht Proteomics<br />

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MB-MALDI-TOF-MS (Bruker Daltonik, Bremen)<br />

die Serumpeptidomprofile von Patienten<br />

mit Pankreaskarzinom (p) und gesunden<br />

Kontrollprobanden (c) aus den Chirurgischen<br />

Universitätskliniken Leipzig (Prof. Dr. J. Hauss)<br />

(A) und Heidelberg (Prof. Dr. Dr. hc M. Büchler)<br />

(B) zunächst direkt (Ap nach Ac (roter<br />

Pfeil) bzw. Bp nach Bc (oranger Pfeil) und<br />

dann verschränkt (Ap nach Bc (blauer Pfeil)<br />

bzw. Bp nach Ac (grüner Pfeil) mit Hilfe von<br />

„proteomics.net“ analysiert und miteinander<br />

verglichen. Der verschränkte Vergleich hatte<br />

zum Ziel, frühzeitig ein „Overfitting“ auf<br />

Spezifika der Studienzentren zu vermeiden<br />

und damit die Rate der „Falsch-positiven“ zu<br />

reduzieren.<br />

Abb. 2: ROC-Kurven für das Modell aus den<br />

Tumormarkern CA19-9 und CEA<br />

(blaue Linie) sowie deren Kombination<br />

mit dem Kandidatenpeak<br />

m/z 3884 („Area under the ROC“,<br />

AUROC=0,983, rote Linie) für das Gesamtkollektiv<br />

(n=120).<br />

Das Ergebnis der Discovery-Studie waren<br />

Massenpeaks, die eine signifikante Trennung<br />

der Serumproben von Patienten und<br />

Gesunden in den vier Gruppenvergleichen<br />

ermöglichten.<br />

Die Massenpeaks, die in allen Gruppenvergleichen<br />

(Ap nach Ac, Bp nach Bc sowie<br />

Ap nach Bc, Bp nach Ac) als signifikant trennendes<br />

Merkmal auftraten (exemplarisch<br />

dargestellt als „Diskriminator D“) wurden<br />

anschließend im Rahmen der „externen<br />

Validation“ an unabhängig und ebenfalls<br />

standardisiert gesammelten Serumproben<br />

von Patienten mit Pankreaskarzinom und gesunden<br />

Kontrollprobanden der Chirurgischen<br />

Universitätsklinik Leipzig (C) allein und in<br />

Kombination mit den etablierten Tumormarkern<br />

CA 19-9 und CEA mittels ROC-Analysen<br />

auf ihre gruppentrennenden Eigenschaften<br />

untersucht. Anschließend wurde mit unterschiedlichen<br />

Verfahren (LC-MALDI-TOF/<br />

TOF-MS, direkte MALDI-TOF/TOF-MS, in silico-<br />

Suche innerhalb der SwissProt-Datenbank)<br />

eine Identifikation der den Kandidatenmassen<br />

zugrundeliegenden Peptide angestrebt. Es<br />

folgte eine antikörperbasierte Bestätigung<br />

des identifizierten Peptids mit Hilfe von Antikörper-Capture<br />

Beads und MALDI-TOF-MS.<br />

Zum Abschluss wurde eine direkte Validation<br />

und Quantifizierung mit einem ELISA (Roche,<br />

Mannheim) in Serumproben von Patienten<br />

mit Pankreaskarzinom (n=60) und chronischer<br />

Pankreatitis (n=26) sowie bei Gesunden<br />

(n=60)) durchgeführt.<br />

Ergebnisse<br />

Im Rahmen unserer klinischen Studie gelang<br />

es uns, mittels MB-MALDI-TOF-MS-Analytik<br />

den Massenpeak m/z 3884 im Serum als<br />

Peptidommarker des Pankreaskarzinoms zu<br />

detektieren.<br />

Wie die ROC-Analysen in Abbildung 2<br />

zeigen, erhöhte die zusätzliche Bestimmung<br />

dieses Kandidatenpeaks die Sensitivität und<br />

Spezifität der labormedizinischen Tumordiagnostik<br />

in Verbindung mit den etablierten<br />

Tumormarkern CA 19-9 und CEA deutlich 10 .<br />

Eine in silico-Suche innerhalb der SwissProt-<br />

Datenbank ergab als mögliches Kandidatenpeptid<br />

ein Fragment von Plättchenfaktor 4<br />

(PF4). Mit Hilfe von Anti-PF4-gekoppelten<br />

MB-IAC-Prot-G-Magnetpartikeln und anschließender<br />

MB-MALDI-TOF-MS gelang die<br />

antikörperbasierte Bestätigung von PF4 als<br />

zugrundeliegendem Peptid. In der abschließenden<br />

Validation und immunologischen<br />

Quantifizierung mittels ELISA konnte gezeigt<br />

werden, dass die PF4-Konzentration im Serum<br />

von Patienten mit Pankreaskarzinom<br />

signifikant niedriger ist als bei gesunden<br />

Kontrollpersonen und auch bei Patienten mit<br />

Pankreatitis 10 . Dieser Befund ist unerwartet<br />

und spannend. Er ist möglicherweise auf eine<br />

bisher noch nicht aufgeklärte proteolytische<br />

Aktivität im Serum der Tumorpatienten<br />

zurückzuführen. Vor einer möglichen Einführung<br />

in die klinische Praxis muss unser hier<br />

vorgestellter Befund zu PF4 noch in größeren<br />

klinischen Studien weiter evaluiert werden.<br />

Darüber hinaus müssen die Anforderungen an<br />

den PF4-ELISA gezielt auf die neue Indikation<br />

hin weiterentwickelt und entsprechend der<br />

Richtlinie der Bundesärztekammer (RILIBÄK)<br />

zur Qualitätssicherung laboratoriumsmedizinischer<br />

Untersuchungen standardisiert<br />

werden.<br />

Fazit<br />

Die Peptidomanalytik in der Klinischen Chemie<br />

und Laboratoriumsmedizin besitzt ein herausragendes<br />

Zukunftspotential für die Entdeckung<br />

neuer krankheitsassoziierter Marker.<br />

Allerdings wird die MALDI-TOF-MS-Analytik<br />

noch durch ihre zu geringe Sensitivität und<br />

Trennschärfe limitiert. Aktuelle Fortschritte<br />

in der selektiven Probenfraktionierung,<br />

hochauflösende massenspektrometrische<br />

Verfahren sowie neue LC-MS/MS-Methoden<br />

zur direkten Quantifizierung versprechen<br />

künftig eine wesentlich sensitivere und spezifischere<br />

Analyse von Peptiden und Proteinen<br />

in sehr niedrigen Konzentrationsbereichen 1 .<br />

Hierdurch könnte in Zukunft eine nachhaltige<br />

Vernetzung der Genomanalytik mit der<br />

Peptidom- oder Proteomanalytik zur Aufklärung<br />

der pathophysiologischen Basis und der<br />

ungeklärten Varianz häufiger Erkrankungen<br />

erreicht werden.<br />

Literatur<br />

[1] Schiess, R., Wollscheid, B. & Aebersold, R. Targeted<br />

proteomic strategy for clinical biomarker discovery.<br />

Mol Oncol 3, 33-44 (2009).<br />

[2] Hortin, G. L. Can mass spectrometric protein profiling<br />

meet desired standards of clinical laboratory practice?<br />

Clin Chem 51, 3-5 (2005).<br />

[3] Diamandis, E. P. & van der Merwe, D. E. Plasma protein<br />

profiling by mass spectrometry for cancer diagnosis:<br />

opportunities and limitations. Clin Cancer Res 11,<br />

963-5 (2005).<br />

[4] Fiedler, G. M., Baumann, S., Leichtle, A., Oltmann,<br />

A., Kase, J., Thiery, J. & Ceglarek, U. Standardized<br />

peptidome profiling of human urine by magnetic bead<br />

separation and matrix-assisted laser desorption/ionization<br />

time-of-flight mass spectrometry. Clin Chem 53,<br />

421-8 (2007).<br />

[5] Baumann, S., Ceglarek, U., Fiedler, G. M., Lembcke,<br />

J., Leichtle, A. & Thiery, J. Standardized approach to<br />

proteome profiling of human serum based on magnetic<br />

bead separation and matrix-assisted laser desorption/<br />

ionization time-of-flight mass spectrometry. Clin.<br />

Chem. 51, 973-80 (2005).<br />

[6] Bruegel, M., Planert, M., Baumann, S., Focke, A., Bergh,<br />

F. T., Leichtle, A., Ceglarek, U., Thiery, J. & Fiedler, G.<br />

M. Standardized peptidome profiling of human cerebrospinal<br />

fluid by magnetic bead separation and matrixassisted<br />

laser desorption/ionization time-of-flight mass<br />

spectrometry. J Proteomics 72, 608-15 (2009).<br />

[7] Ceglarek, U., Fiedler, G. M., Baumann, S., Leichtle,<br />

A. & Thiery, J. Klinische Proteomics - Chancen für die<br />

Labormedizin? <strong>Laborwelt</strong> 6, 15-17 (2005).<br />

[8] Conrad, T. O. F., Leichtle, A., Hagehülsmann, A.,<br />

Diederichs, E., Baumann, S., Thiery, J. & Schütte,<br />

C. in Proceeding of CompLife 2006 (ed. M. R. Berthold,<br />

R. G., and I. Fischer) 119-128 (Springer-Verlag Berlin<br />

Heidelberg, 2006).<br />

[9] Steinberg, W. M., Gelfand, R., Anderson, K. K., Glenn, J.,<br />

Kurtzman, S. H., Sindelar, W. F. & Toskes, P. P. Comparison<br />

of the sensitivity and specificity of the CA19-9 and<br />

carcinoembryonic antigen assays in detecting cancer of<br />

the pancreas. Gastroenterology 90, 343-9 (1986).<br />

[10] Fiedler, G. M., Leichtle, A. B., Kase, J., Baumann,<br />

S., Ceglarek, U., Felix, K., Conrad, T., Witzigmann,<br />

H., Weimann, A., Schutte, C., Hauss, J., Buchler,<br />

M. & Thiery, J. Serum peptidome profiling revealed<br />

platelet factor 4 as a potential discriminating Peptide<br />

associated with pancreatic cancer. Clin Cancer Res 15,<br />

3812-9 (2009).<br />

Korrespondenzadresse<br />

Prof. Dr. med. Joachim Thiery<br />

Institut für Laboratoriumsmedizin, Klinische<br />

Chemie und Molekulare Diagnostik<br />

Universität Leipzig<br />

Liebigstraße 27<br />

04103 Leipzig<br />

thiery@medizin.uni-leipzig.de<br />

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


Protein-Microarrays:<br />

Sensitive quantitative<br />

Analyse von Signalwegen<br />

Frauke Henjes, Frank Götschel, Heiko Mannsperger, Johanna Sonntag, Ulrike Korf;<br />

Molekulare Genomanalyse, Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg<br />

Proteinen kommt bei der Identifizierung von neuen Krankheitsmarkern und bei der Entwicklung<br />

gezielter Therapien eine besondere Bedeutung zu, da sie die Funktionsträger der<br />

Zelle sind. Von Seiten der klinischen Forschung sowie der Systembiologie besteht daher<br />

ein großer Bedarf an zuverlässigen quantitativen Daten, die in vielen Proben gleichzeitig<br />

erhoben werden können. Diesem Anspruch kommen die charakteristischen Merkmale von<br />

Protein-Microarray-Technologien, wie hohe Probenkapazität und hohe Sensitivität, entgegen.<br />

Protein-Microarrays liefern als Antikörper-basiertes Verfahren zuverlässige Daten für<br />

gezielte Fragestellungen und sind daher sowohl für die zielgerichtete klinische Forschung<br />

wie auch die systematische Analyse von Signalwegen eine vielversprechende experimentelle<br />

Plattform. In jüngerer Zeit haben sich Protein-Microarrays insbesondere bei der Erforschung<br />

von krebsrelevanten Signalwegen bewährt.<br />

Abb. 1: Wachstumsfaktor-vermittelte Signaltransduktion. Gezeigt werden EGFR und sein Ligand<br />

EGF, ERBB3 und sein Ligand HRG sowie der ligandenunabhängig agierende Rezeptor<br />

ERBB2. Diese Rezeptoren müssen miteinander dimerisieren, um nachgeordnete Signaltransduktionswege<br />

zu aktivieren. Funktionelle Dimere sind EGFR/EGFR, EGFR/ERBB2,<br />

EGFR/ERBB3 sowie ERBB2/ERBB3.<br />

In biologischen Systemen werden extrazelluläre<br />

Signale mit hoher Geschwindigkeit<br />

weitervermittelt und in die zellulären<br />

Abläufe integriert. Bei der Regulation des<br />

physiologischen Gleichgewichtes spielen<br />

unterschiedliche biochemische Vorgänge eine<br />

Rolle, von denen viele über posttranslationale<br />

Modifizierungen von Proteinen, wie etwa die<br />

Phosphorylierung- und Dephosphorylierung<br />

von Proteinen, vermittelt werden.<br />

So werden membranständige Rezeptortyrosinkinasen<br />

(RTK) durch das Andocken<br />

spezifischer Liganden aktiviert, zum Beispiel<br />

des epidermalen Wachstumsfaktors (EGF).<br />

Für die Weitervermittlung des Signals in die<br />

Zelle muss der Rezeptor mit einer anderen RTK<br />

dimerisieren (Abb. 1). In die Signalweitergabe<br />

sind zahlreiche intrazelluläre Lipid- und Proteinkinasen<br />

eingebunden. Rückkopplungsschleifen<br />

sorgen gleichzeitig für eine Integration<br />

der Information in parallel stattfindende<br />

zelluläre Signalprozesse beziehungsweise<br />

auch für ein Abschalten des Rezeptors.<br />

Zahlreiche Tumoren produzieren anstelle<br />

der normalen Version mutierte Varianten<br />

einer bestimmten Rezeptortyrosinkinase, da<br />

sie auf diese Weise einen Überlebensvorteil<br />

gewinnen und ihre Zellteilung und somit auch<br />

das Tumorwachstum vorantreiben können.<br />

So sind für den Rezeptor des Epidermalen<br />

Wachstumsfaktors (EGFR) verschiedene<br />

aktivierende Mutationen beschrieben, die<br />

Blitzlicht Microarrays<br />

beispielsweise in Tumoren der Lunge identifiziert<br />

wurden 1 . Eine andere erfolgreiche<br />

Strategie von Tumoren für die Sicherung eines<br />

schnelleren und nicht regulierten Wachstums<br />

ist die verstärkte Expression eines bestimmten<br />

Rezeptors. In vielen Tumoren der Brust<br />

wird beispielsweise HER2, ein dem EGFR<br />

strukturell verwandtes Membranprotein,<br />

überproduziert. Im Gegensatz zu EGFR kann<br />

HER2 auch ohne Andocken eines extrazellulären<br />

Liganden sein wachstumsaktivierendes<br />

Signal in die Zelle weitergeben und auf<br />

diese Weise die Malignität eines Tumors<br />

verstärken 2 . Gegen beide Rezeptoren wurden<br />

gezielte Therapeutika entwickelt, die bereits<br />

in der klinischen Anwendung sind 3 . In der<br />

klinischen Praxis sind jedoch nur rund 30%<br />

der gezielten Therapeutika wirksam, und in<br />

vielen Fällen entwickeln Tumoren während<br />

einer langfristigen Behandlung Resistenzen<br />

gegen die Therapie. Offensichtlich verfügen<br />

Tumoren über molekulare Mechanismen, die<br />

es ihnen erlauben, die Wirkung der gezielten<br />

Therapeutika zu umgehen.<br />

Bislang sind die Mechanismen der intrazellulären<br />

Regulationsprozesse jedoch nur unzureichend<br />

verstanden, da viele Signalwege<br />

durch Knotenpunkte miteinander verknüpft<br />

sind und als komplexe Netzwerke fungieren.<br />

Exakte zeitaufgelöste und quantitative Analysen<br />

miteinander interagierender Signalwege<br />

können jedoch hilfreiche Anhaltspunkte<br />

zu zell- oder tumorspezifischen Regulationsvorgängen<br />

liefern. In den vergangenen<br />

Jahren wurden Protein-Microarrays als experimentelle<br />

Plattform für quantitative und<br />

dynamische Analysen des Phosphoproteoms<br />

eingesetzt. Protein-Microarrays übertreffen<br />

herkömmliche etablierte Methoden der<br />

Proteomik im Hinblick auf ihre große Probenkapazität,<br />

hohe Empfindlichkeit, sehr gute<br />

Reproduzierbarkeit quantitativer Daten und<br />

auch die Schnelligkeit der Analyse. So haben<br />

sich Protein-Microarrays als sensitives und<br />

effizientes Werkzeug für die Wirkstoffforschung<br />

sowie die Untersuchung individueller<br />

Tumorproben erwiesen. Insbesondere bieten<br />

sie eine ideale Grundlage für die quantitative<br />

und dynamische Analyse von Proteinkinasevermittelten<br />

Signalprozessen<br />

Reverse Phase Protein-Microarrays<br />

In der Reverse Phase Protein Microarray-Technologie,<br />

RPPA, werden die zu untersuchenden<br />

Proben in genau definierten Positionen auf einem<br />

Festphasenträger (Slide) aufgebracht. Die<br />

Abgabe der Proben auf die Slides erfolgt mit<br />

Hilfe eines sehr präzisen Roboters. Vergleichbar<br />

zu den Positionen einer Mikrotiterplatte<br />

lässt sich jede einzelne Position auf dem Slide<br />

und damit auch jede Probe genau adressieren<br />

(Abb. 2). In einem Druckvorgang können<br />

mehrere Hundert identische Replikat-Slides<br />

produziert werden. In den immobilisierten<br />

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


Blitzlicht Microarrays<br />

Lysat-Spot<br />

Zielprotein<br />

spezifischer<br />

1. Antikörper<br />

Nitrocellulose-beschichtete Objektträger<br />

mit jeweils zwei Subarrays<br />

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

Antikörper ausgelesen werden. Auf diese Weise werden über viele Proben hinweg Expressionsprofile<br />

für ausgewählte Proteine erstellt, die anschließend mit Hilfe von bioinformatischen<br />

Verfahren miteinander verglichen werden können.<br />

Proben können mit Hilfe von Antikörpern<br />

Zielproteine spezifisch erkannt und markiert<br />

werden. Anschließend werden die an die Zielproteine<br />

gebundenen Antikörper mit Hilfe von<br />

fluoreszenzmarkierten Sekundärantikörpern<br />

und geeigneten Scannern sichtbar gemacht.<br />

Die Intensität des Fluoreszenzsignals entspricht<br />

dabei über einen sehr großen Bereich<br />

der Menge des Zielproteins auf dem Array.<br />

Mit Hilfe moderner Methoden der Datenanalyse<br />

und der Statistik lassen sich die Signale<br />

aller Proben auf den unterschiedlichen Slides<br />

NIR-markierter<br />

2. Antikörper<br />

Scan eines Objektträgers<br />

analysieren und vergleichen 4,5 . Die Stärke der<br />

RPPA-Technologie liegt darin, die Expression<br />

einer Vielzahl von Proteinen und Phosphoproteinen<br />

in verschiedenen Proben mit hoher<br />

Sensitivität und nur minimalem Probenbedarf<br />

miteinander vergleichen zu können. Von jeder<br />

Probe wird pro Slide ein Volumen von wenigen<br />

Nanolitern benötigt. In einem Tropfen von<br />

einem Nanoliter ist bereits das gesamte Proteom<br />

einer Zelle präsentiert. Da die Sensitivität<br />

des RPPA-Ansatzes im picomolaren Bereich<br />

liegt, lassen sich auch gering exprimierte<br />

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

in 16 identischen Subarrays auf den Träger gedruckt. Jeder Fängerantikörper<br />

erkennt sein Zielprotein. Ein zweites Epitop jedes Zielproteins wird nach Inkubation mit<br />

einem Cocktail aus spezifischen Detektionsantikörpern markiert und kann in einem weiteren<br />

Inkubationsschritt fluoreszenzmarkiert visualisiert werden. Mit Hilfe von geeigneten<br />

Standards können die Fluoreszenzsignale der Proben quantitativ analysiert werden.<br />

Dieser Ansatz ist insbesondere für quantitative Phosphoproteomics geeignet.<br />

Proteine und Phosphoproteine zuverlässig<br />

detektieren. Dank dieser hohen Sensitivität<br />

der RPPA-Technik können auch klinische Proben<br />

analysiert werden 6,7 , und die Motivation zur<br />

Etablierung der RPPA Strategie zielte ursprünglich<br />

darauf ab, die Limitationen etablierter<br />

Proteomanalyse-Methoden zu überwinden<br />

und eine adäquate Methode für quantitative<br />

Analysen von Proteinnetzwerken in klinischen<br />

Proben zu entwickeln 8 . Nicht zuletzt haben<br />

sich RPPA auch als hilfreiches Werkzeug für die<br />

Quantifizierung von Proteinen und Phosphoproteinen<br />

nach siRNA-basierten Knock-downs<br />

erwiesen 9,10 .<br />

Auch systembiologische Untersuchungen<br />

wie etwa die Analyse von zeitaufgelösten<br />

Messungen können mit Hilfe von RPPA<br />

effizient durchgeführt werden 11 . Bindet beispielsweise<br />

EGF an seinen Rezeptor EGFR,<br />

werden vielfältige Phosphorylierungsprozesse<br />

initiiert. Obwohl der EGFR in verschiedenen<br />

Zelllinien prinzipiell dieselben Signalwege<br />

nutzt, zeigt jede Zelllinie ihre ganz charakteristische<br />

Dynamik. Dies ist zunächst<br />

1<br />

0 10 20 30 40 50 60<br />

Abb. 3: EGF-induzierte Phosphorylierung der<br />

Proteinkinasen ERK in den humanen<br />

Brustkrebszelllinien HCC-1954, BT-474<br />

und MCF-7<br />

30 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT<br />

pERK phosphorylation<br />

2<br />

1.5<br />

BT474 HCC1954 MCF7<br />

time [min]<br />

überraschend, da sich die Expression des<br />

EGFR in den untersuchten Zelllinien nicht<br />

grundlegend unterscheidet. Trotzdem induziert<br />

EGF in den humanen Brustkrebszelllinien<br />

MCF-7 und BT-474 nur eine zeitlich begrenzte<br />

Phosphorylierung der Proteinkinase ERK1/2.<br />

In der humanen Brustkrebszelllinien HCC-<br />

1954 verläuft die Dynamik anders, und die<br />

Aktivierung der Proteinkinase ERK1/2 ist nach<br />

einer Stunde noch nicht wieder abgeklungen<br />

(Abb. 3). Offensichtlich ist nicht nur das bloße<br />

Vorhandensein des Rezeptors für die Dynamik<br />

der untergeordneten Prozesse verantwortlich,<br />

sondern auch das Repertoire an Dimerisierungspartnern<br />

oder intrazellulären Proteinen,<br />

die gemeinsam in die Signaltransduktion<br />

eingebunden sind.<br />

Microspot-Immunoassay<br />

Im Gegensatz zu den RPPA werden beim<br />

Microspot-Immunoassay (MIA) Fängermoleküle,<br />

beispielsweise Antikörper, auf den


CO 2 - Abfall oder Rohstoff?<br />

Möglichkeiten und Grenzen<br />

der CO2-Sequestrierung<br />

3.-4.11.2009, Zentrum für Umweltkommunikation, Osnabrück<br />

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

2<br />

gischen und wirtschaftlichen Aspekten diskutiert werden, ob CO als Industrieabfall entsorgt oder als Rohstoff<br />

2<br />

zum Aufbau komplexer Kohlenstoffverbindungen genutzt werden kann. Dazu werden erste Ergebnisse der<br />

angewandten CO -Abscheidungs-, Transport- und Lagerungstechnologien verschiedener deutscher Pilotanla-<br />

2<br />

gen vorgestellt sowie Möglichkeiten der biologisch-chemischen Fixierung und Nutzung von CO aus aktuellen<br />

2<br />

Forschungsprojekten in Deutschland aufgezeigt.<br />

Unter anderem werden als Referenten sprechen<br />

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

Prof. Dr. Manfred Fischedick, Vizepräsident, Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie<br />

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

Evonik Degussa GmbH<br />

Prof. Dr. Walter Leitner, Leiter Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie, RWTH Aachen<br />

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

Prof. Dr. Walter Trösch, Abteilungsleiter Umweltbiotechnologie und Bioverfahrenstechnik, Fraunhofer IGB<br />

Dr. Hilke Würdemann, Leiterin Bio-Geoengineering, Deutsches GeoForschungszentrum<br />

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Blitzlicht Microarrays<br />

Tab. 1: Quantitative Proteinmicroarray-Anwendungen<br />

Multiplexing-Kapazität RPPA MIA<br />

Anzahl Zielproteine 50-200 5-10<br />

Probenkapazität 2000-4000 10-20<br />

Signalbereich 10 3 -10 4 Größenordnungen<br />

Empfindlichkeit<br />

pERK [ng/mg lysate]<br />

1000<br />

750<br />

500<br />

250<br />

0<br />

0 10 20 30 40 50 60<br />

Träger gedruckt. Die Quantifizierung wird<br />

dann vergleichbar zu den klassischen ELISA-<br />

Techniken mit Hilfe eines zweiten Antikörpers<br />

durchgeführt, der ein weiteres Epitop des<br />

Zielproteins erkennt (Abb. 4). Im Microspot-<br />

Immunoassay (MIA) wird die ELISA-Strategie<br />

miniaturisiert und im Multiplex-Format für<br />

die gleichzeitige Quantifizierung mehrerer<br />

Phosphoproteine eingesetzt. Dank des miniaturisierten<br />

Maßstabs ändert sich die Konzentration<br />

des Analyten während der Messung<br />

nicht, und es werden exaktere Werte erhalten<br />

als mit Standard-ELISA-Techniken möglich<br />

ist 12 . Im miniaturisierten Maßstab werden die<br />

Fängerantikörper als winzig kleine Replikat-<br />

Spots auf Nitrozellulose-beschichtete Träger<br />

gedruckt. Da der Array aus Fängerantikörpern<br />

mehrfach – im gezeigten Beispiel 16-fach –<br />

auf den Slide gedruckt wird, entstehen nach<br />

einer Kompartimentierung der Oberfläche<br />

16 kleine Inkubationskammern von denen<br />

ein Teil für die Aufnahme einer multiplexen<br />

Verdünnungsreihe genutzt wird. Die übrigen<br />

Inkubationskammern stehen für Vermessung<br />

der biologischen Proben zur Verfügung.<br />

Die Detektion der spezifisch gebundenen<br />

Proteine erfolgt mit einem Cocktail aus Detektionsantikörpern<br />

und in einem zweiten<br />

Schritt die Visualisierung der Antikörper-<br />

Picomolar<br />

Femtogramm Protein/Spot<br />

time [min]<br />

Femtomolar<br />

Picogramm Protein/ml<br />

Readout Qualitative Änderungen Exakte Quantifizierung<br />

HGF 5ng/ml HGF 20ng/ml HGF 40ng/ml negative control<br />

Abb. 5: Dosisabhängige Aktivierung der Signaltransduktion durch den Hepatischen Wachtumsfaktor<br />

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

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

Linie die Phosphorylierung von ERK1/2 aktiviert.<br />

Protein-Komplexe mit fluoreszenzmarkierten<br />

Sekundärantikörpern. Eine maßgeschneiderte<br />

Software berechnet die Konzentration eines<br />

jeden Analyten in der Probe 13 . Im Hinblick auf<br />

die Sensitivität können ohne weiteres femtomolare<br />

Mengen eines Analyten detektiert<br />

werden. Im Gegensatz zu den RPPA liefert<br />

dieser Ansatz sehr präzise quantitative Daten<br />

und ermöglicht auch Untersuchungen zur<br />

dosisabhängigen Aktivierung von Signalwegen<br />

(Abb. 5).<br />

Produktion von Protein-Microarrays<br />

Da Protein-Microarrays quantitative Aussagen<br />

der untersuchten biologischen Proben<br />

liefern sollen, ist die Reproduzierbarkeit<br />

und Standardisierung der experimentellen<br />

Parameter ein wichtiger Aspekt: So ist bei<br />

der Produktion der Arrays eine über viele<br />

Proben hinweg einheitliche Tropfengröße<br />

unverzichtbar. Geringe Unterschiede in der<br />

Tropfengröße (wenige Prozent) können durch<br />

geeignete Normalisierungsverfahren ausgeglichen<br />

werden. Die Abgabe der Proben auf<br />

den Festphasenträger kann dabei mit Hilfe<br />

eines direkten Kontakts zwischen Druckernadel<br />

und Slide realisiert werden. Andere Dru-<br />

cker geben in einem kontaktlosen Verfahren<br />

winzige Tropfenmengen ab. Im Hinblick auf<br />

die Zeit unterscheiden sich unterschiedliche<br />

Druckverfahren beträchtlich. Schnelle Drucker<br />

benötigen für die Probenabgabe auf eine<br />

vorgegebene Anzahl Slides nur eine halbe<br />

Stunde. Langsame Drucker brauchen für<br />

denselben Druckvorgang 15 bis 18 Stunden.<br />

Die Geschwindigkeit des Druckvorgangs<br />

ist bei der Produktion von Antikörperarrays<br />

von untergeordneter Bedeutung. Im Falle<br />

von RPPA ist die Zeit jedoch ein wichtiger<br />

Faktor, da in komplexen biologischen Proben<br />

biochemische Prozesse weiterlaufen, die<br />

möglicherweise auch zur Degradation des<br />

Zielproteins beitragen, und es sind daher<br />

schnelle Druckverfahren von Vorteil.<br />

Zusammenfassung<br />

Grundsätzlich besitzen Protein-Microarrays<br />

gegenüber Gel-basierten Techniken eine<br />

ausgesprochen hohe Probenkapazität, eine exzellente<br />

Sensitivität und einen großen dynamischen<br />

Bereich. Sowohl RPPA wie auch MIA sind<br />

mit der Untersuchung von klinischen Proben<br />

kompatibel. Dank ihrer hohen Sensitivität und<br />

Flexibilität sind Protein-Microarray-basierte<br />

Methoden eine exzellente Ausgangsbasis, um<br />

die Dynamik und Komplexität von biologischen<br />

Prozessen gezielt zu untersuchen. Protein-<br />

Microarrays sind darüber hinaus auch für die<br />

Wirkstoffforschung und die Entwicklung der<br />

individuellen Tumortherapie eine vielversprechende<br />

Plattform (Tabelle 1).<br />

Literatur<br />

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

[2] Yarden, Y., Oncology, 61 (2001), 1-13.<br />

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Korrespondenzadresse<br />

Dr. Ulrike Korf<br />

Quantitative Proteomics<br />

Deutsches Krebsforschungszentrum<br />

Im Neuenheimer Feld 580<br />

69120 Heidelberg<br />

Tel.: + 49-(0)6221-424765<br />

Fax: + 49-(0)6221-423454<br />

u.korf@dkfz.de<br />

www.laborwelt.de<br />

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


Weltkongress für<br />

Regenerative Medizin:<br />

Forschungselite in Leipzig<br />

Thomas Gabrielczyk, Redaktion LABORWELT<br />

Aktuelle Forschung und mögliche Anwendungen von Stammzellen und des Tissue Engineerings,<br />

aber auch Technologien zur reproduzierbaren Kultivierung von Zellen und Geweben<br />

für den medizinischen Einsatz sowie Methoden, diese möglichst immunkompatibel zu<br />

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

Stammzellforscher auf der Weltkonferenz für Regenerative Medizin in Leipzig trifft (www.<br />

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

die Regenerative Medizin – bietet der internationale Meeting eine Auswahl an Vorträgen,<br />

die jedem Vergleich standhält. Dass das Forschungsfeld hochdynamisch ist und methodisch<br />

signifikant vorangekommen ist, dokumentierte Ende September nicht zuletzt die Verleihung<br />

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

der induzierten pluripotenten Stammzellen, Shinya Yamanaka (Univ. Kyoto), und John<br />

Gurdon (Univ. Cambridge,UK), einem Pionier der Zellkerntransfer-Technologie.<br />

Abb.: Komplexe Ko-Kultivierung von Nerven- und Muskelzellen auf einem Bio-Nanofaser-<br />

Scaffold aus Polymilchsäure<br />

Gemäß der Interdisziplinarität des Forschungs-<br />

und Anwendungsfeldes Regenerative Medizin<br />

ist die thematische Spannweite der Vorträge in<br />

den fünf Themenschwerpunkten „Stem Cells“,<br />

„Tissue Engineering“, „Technology Development“,<br />

„Immunology and Signaling“ sowie „Regulatory<br />

Affairs“ sehr weit. So wird etwa John<br />

Hunt vom UK Centre for Tissue Engineering an<br />

der Universität Liverpool berichten, wie die Dip<br />

Pen-Nanolithographie (DPN®) eingesetzt werden<br />

kann, um den Phänotyp von Stammzellpopulationen<br />

durch definierte Zugabe benötigter<br />

Faktoren zu definieren und damit das Problem<br />

heterogener Zellpopulationen zu lösen, das einer<br />

medizinischen Anwendung von Stammzellen<br />

als Ersatzzellen oder in zellbasierten Assays<br />

derzeit noch entgegensteht. Jeffrey Karp vom<br />

US-Eliteinstitut MIT (Cambridge, USA) dagegen<br />

stellt biomimetische Adhäsive für den biomedizinischen<br />

Einsatz vor, die den adhäsiven<br />

Regionen des Geckofusses nachgebildet sind.<br />

Die vom britischen Start-up-Unternehmen<br />

Regentec Ltd. in Leipzig präsentierte Injectible<br />

scaffold-Technologie zielt darauf ab, im Körper<br />

eine definierte Mikroumgebung für Zellen zu<br />

schaffen, die zur Knochenreparatur eingesetzt<br />

werden. Die Entwicklung geeigneter resorbierbarer<br />

Gerüstmaterialien ist ein ständiges<br />

Arbeitsfeld des Tissue Engineering, aber auch<br />

der Stammzellforschung (vgl Abb.), über dessen<br />

Neuerungen die Forscher auf dem WCRM<br />

in Leipzig diskutieren werden.<br />

Blitzlicht Kongress<br />

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


Blitzlicht Bibiometrie<br />

Leistungsmessung in der<br />

Forschung – Erfordernis<br />

oder Vermessenheit?<br />

Prof. Dr. Stefan Hornbostel, Dr. Markus von Ins,<br />

Institut für Forschungsinformation und Qualitätssicherung iFQ, Bonn/<br />

Kompetenzzentrum Bibliometrie für die deutsche Wissenschaft<br />

Die Reflexion von Wissenschaft auf und über sich selbst ist keineswegs neu. Ein deutlicher<br />

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

des 20. Jahrhunderts ein. Neben die Wissenschaftsphilosophie traten zunehmend empirische<br />

Untersuchungen des Verhaltens von Wissenschaftlern, des Forschungsprozesses und der<br />

(Selbst-)Steuerungsmechanismen, denen Wissenschaft unterliegt. Eine weitere Veränderung<br />

setzte Mitte der 1960er Jahre ein: Die elektronische Datenverarbeitung ermöglichte erstmals,<br />

die bis dahin nur in den „Zettelkästen“ der Bibliotheken vorhandenen Informationen über die<br />

wissenschaftliche Literatur elektronisch verfügbar zu machen. Die neue Technik ermöglichte<br />

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

bibliographische Nachweis wurde elektronisch gespeichert,sondern auch die Referenzen,die in<br />

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

großem Umfang Beziehungen zwischen Dokumenten – Referenzierungen und Zitierungen – zu<br />

analysieren. Im Gegensatz zu den schon weit früher zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts<br />

eingeführten „Abstracting Services“ wie etwa „Chemical Abstracts“ und „Physics Abstracts“<br />

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

und Abstracts) abzielten und zunächst nur den ersten Autorennamen enthielten,<br />

wurden in den bibliometrischen Datenbanken neben den Referenzen nach und nach auch<br />

sämtliche Autoren und die institutionellen Adressen der Autoren erfasst, um mit der Zunahme<br />

der Mehrfachautorschaft umgehen zu können.<br />

Obwohl diese Datenbanken zunächst dazu<br />

gedacht waren, amerikanische Wissenschaftler<br />

– insbesondere Naturwissenschaftler – bei der<br />

Suche in der schnell wachsenden Flut wissenschaftlicher<br />

Aufsätze effektiv zu unterstützen,<br />

entwickelte sich mit der Bibliometrie sehr bald<br />

ein eigenes Forschungsfeld, das diese Datenbanken<br />

als ein Abbild des Kommunikations- und<br />

Kooperationsprozesses in der Wissenschaft zu<br />

nutzen begann. Damit traten insbesondere Fragen<br />

nach den Kooperations- und Stratifikationsstrukturen<br />

im weltweiten Wissenschaftssystem<br />

in den Vordergrund. Ein Zitat wurde nicht mehr<br />

nur als eine intellektuelle Verbindungslinie<br />

zwischen Dokumenten betrachtet, sondern<br />

auch als eine soziale Handlung der bewussten<br />

Auswahl von Autoren und Texten, als eine Art<br />

„Anerkennungswährung“. Sichtbar wurde<br />

bei diesen Analysen unter anderem, dass die<br />

meisten untersuchten Phänomene nicht einer<br />

Normalverteilungen folgen, sondern in aller<br />

Regel sehr schief verteilt sind. War dies zunächst<br />

nur Anlass für akademische Debatten, bekamen<br />

die sichtbaren Ungleichheitsstrukturen spätestens<br />

seit den 1980er Jahren auch eine wissenschaftspolitische<br />

Bedeutung. Mit Evaluationen,<br />

Rankings, leistungsorientierter Mittelvergabe,<br />

öffentlicher Rechenschaftslegung, aber auch<br />

verstärktem institutionellem Management<br />

zunehmend autonomer werdender Hoch-<br />

schulen stieg die Bedeutung bibliometrischer<br />

Indikatoren deutlich an. Darauf reagierten auch<br />

die Anbieter der beiden weltweit wichtigsten<br />

Datenbanken Thompson Scientific (Web of<br />

Science) und Elsevier (Scopus). Beide bieten<br />

inzwischen Managementtools an (Institutional<br />

Citation Reports und SciVal). Darüber hinaus<br />

erhalten auch die Nutzer der Datenbanken eine<br />

ganze Reihe von bibliometrischen Indikatoren<br />

„frei Haus“ und unabhängig von diesen Datenbanken<br />

stehen im Internet Tools zur Verfügung,<br />

die – basierend auf Google – eine Reihe bibliometrischer<br />

Indikatoren anbieten.<br />

Dieses leicht zugängliche Angebot hat dazu<br />

geführt, dass in zunehmenden Maße für Qualitätssicherung,<br />

aber auch für die Beurteilung<br />

der wissenschaftlichen Leistung einzelner Wissenschaftler<br />

– nicht zuletzt im Rahmen von Berufungsverfahren<br />

– bibliometrische Indikatoren<br />

genutzt werden. Der im Wissenschaftssystem<br />

dominante Peer Review ist damit zwar nicht<br />

außer Kraft gesetzt, wohl aber selbst zunehmend<br />

durch die Nutzung von bibliometrischen<br />

Indikatoren gekennzeichnet.<br />

So erfreulich der leichte Zugang zu bibliometrischen<br />

Daten und die in den letzten Jahren<br />

deutlich verbesserte Datenqualität ist, so problematisch<br />

sind die folgenden Umstände:<br />

I die Theorieentwicklung hat mit der schnellen<br />

technischen Entwicklung nicht Schritt gehal-<br />

ten. Noch immer ist es etwas nebulös, was<br />

mit dem „Impact“ (den Zitationen) genau<br />

gemessen wird (vgl. Abb. 1). Dies wird umso<br />

bedeutsamer, als der Einsatz bibliometrischer<br />

Indikatoren für evaluative und distributive<br />

Zwecke alle Akteure anspornt, die Publikationstätigkeit<br />

auch unter strategischen<br />

Gesichtspunkten zu behandeln. Autorschaft<br />

kann so zum Verhandlungsgegenstand werden,<br />

Herausgeber können sanften Druck auf<br />

die Aufnahme von Referenzen aus eigenen<br />

Zeitschriften ausüben, und Autoren können<br />

schnell an die Grenzen „guter wissenschaftlicher<br />

Praxis“ stoßen. All dies beeinflusst<br />

seinerseits die Messung.<br />

Daten nicht einfach interpretierbar<br />

I Für Laien entziehen sich die Kennzahlen und<br />

Indikatoren jeder Zuverlässigkeitsprüfung,<br />

Validierbarkeit und Kontrolle. Eine solche<br />

ist nur unter erheblichem Aufwand und mit<br />

fundierten Detailkenntnissen zu erreichen.<br />

Die scheinbare „Objektivität“ der Kennzahlen<br />

verleitet zudem zu einem zunehmend<br />

unkritischen, gelegentlich naiven Umgang<br />

mit derartigen „Performanzindikatoren“. Dies<br />

ist umso gravierender, als die Daten Fehler<br />

und Unschärfen unterschiedlichster Art enthalten,<br />

wie etwa das Homonymenproblem<br />

(unterschiedliche Autoren gleichen Namens)<br />

und daraus resultierende Fehlzuordnungen<br />

von Publikationen und Zitationen, fehlerhafte<br />

Angaben der Autoren, falsche Klassifikation<br />

des Dokumententyps, unterschiedlich<br />

gute Fachgebiets- und Länderabdeckungen,<br />

etc. Je kleiner die analysierten Aggregate sind<br />

(im Extremfall eine Person) desto problematischer<br />

werden derartige Fehler.<br />

I Die Indikatoren, die inzwischen angeboten<br />

werden, sind keineswegs selbstevident; zur<br />

sachkundigen Interpretation ist vielmehr<br />

eine Fülle von Hintergrundwissen notwendig.<br />

Wie krass in der Praxis auch gegen einfache<br />

methodische Regeln verstoßen wird,<br />

zeigt die Verwendung von „Journal Impact<br />

Factors“ (JIF) zur Bewertung individueller<br />

wissenschaftlicher Leistungen. Die JIFs sind<br />

mit einigen Einschränkungen bestenfalls zur<br />

Charakterisierung von Zeitschriften geeignet,<br />

nicht aber zur Beurteilung individueller Leistungen.<br />

I Die meisten Indikatoren sind in ihren Ausprägungen<br />

von den disziplinären oder<br />

subdisziplinären Pubklikations- und Zitiergepflogenheiten<br />

abhängig. Ein Vergleich<br />

über (sub)disziplinäre Grenzen hinweg ist<br />

daher nur möglich, wenn zuvor eine geeignete<br />

Normierung stattgefunden hat. Solche<br />

Normierungen setzen feingranulierte Fachgebietsidentifikationen<br />

voraus, die ihrerseits<br />

www.laborwelt.de<br />

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


Abb.1: An Subfields normalisierter Zitationsindex der führenden Forschungsuniversitäten.<br />

Jeder Punkt gibt an, inwieweit die Publikationen einer Universität mehr oder weniger<br />

als im weltweiten Durchschnitt wahrgenommen (zitiert) werden 2<br />

eine Analyse des Rohdatenmaterialsmit<br />

großem Aufwand erfordern.<br />

I Eine Erfassung der wesentlichen wissenschaftlichen<br />

Literatur mit vertretbarem<br />

Aufwand erschien zunächst in den Naturwissenschaften<br />

und medizinischen Wissenschaften<br />

besonders einfach, da in diesen<br />

sehr oft relativ wenige Fachzeitschriften die<br />

Mehrheit der Artikel im Fachgebiet enthalten<br />

(Bradfords Law). Entsprechend wurden andere<br />

Publikationskanäle wie Monographien,<br />

Sammelbände und Conference Proceedings<br />

gar nicht oder eher unsystematisch berücksichtigt.<br />

Bis heute ist dies eine Schwäche<br />

der beiden Zitationsdatenbanken, die sich<br />

bei Analysen nicht nur in den Sozial- und<br />

Geisteswissenschaften, sondern auch in der<br />

Informatik oder den Ingenieurwissenschaften<br />

unangenehm bemerkbar macht. Bibliometrische<br />

Indikatoren sind daher keineswegs<br />

für jedes Fachgebiet geeignet.<br />

Neben diese Problematik der Datengrundlage<br />

bibliometrischer Indikatoren gesellen sich<br />

weitere methodische Probleme: Die zugrundeliegenden<br />

„Publikationen“ und auch die „Zitationen“<br />

sind nicht a priori vorgegeben, sondern<br />

es ist vielmehr definitionsbedürftig, welches die<br />

jeweils relevanten Prublikationsorgane sind. Wie<br />

sollen Publikationen und Zitate insbesondere bei<br />

der häufigen Mehrfachautorschaft zugeordnet<br />

werden? Wie sind die Beiträge der einzelnen<br />

Koautoren zu eruieren und zu gewichten? Sind<br />

die Publikationen alle gleich zu gewichten oder<br />

sollen etwa Aufwand, Umfang oder Informationsgehalt<br />

der Publikationen in die Gewichtung<br />

einfließen und wie sollen diese bemessen<br />

werden? Auch scheinbar einfache Fragen etwa<br />

nach der Zordnung von Zitaten zu Publikationen<br />

bergen eine Reihe von Problemen.<br />

Das Kompetenzzentrum Bibliometrie<br />

für die deutsche Wissenschaft<br />

Die gegenwärtige Situation wirkt ein wenig paradox:<br />

Durch die leichte Verfügbarkeit bibliometrischer<br />

Indikatoren droht ein mächtiges analytisches<br />

Werkzeug, durch unbedarfte Nutzung<br />

eine ganze Reihe nicht intendierter Wirkungen<br />

auszulösen. Vor diesem Hintergrund werden<br />

qualitativ hochstehende bibliometrische Analysen,<br />

eine elaborierte Indikatorik und informierte<br />

Nutzer immer wichtiger. Dies gilt umso mehr,<br />

als auch in der Forschungsförderung und<br />

-politik der Bedarf an fundierten und kritisch<br />

geprüften bibliometrischen Analysen und einer<br />

adäquaten Indikatorik sowie ein stark ansteigender<br />

Beratungsbedarf bei den Hochschulen<br />

im Rahmen der Entwicklung von Qualitätsmanagements-<br />

und Mittelverteilungssystemen zu<br />

erwarten ist. Während im Ausland in den letzten<br />

20 Jahren sehr leistungsfähige Einrichtungen<br />

entstanden sind, die sich auf bibliometrische<br />

Analysen spezialisiert haben, sind in Deutschland<br />

nur einige sehr kleine Arbeitsgruppen in<br />

den verschiedenen Teilgebieten der Wissen-<br />

Blitzlicht Bibliometrie<br />

schafts- und Technikforschung entstanden, die<br />

für diese fachübergreifende Aufgabe personell<br />

und technisch nur unzureichend gerüstet sind<br />

und eine langfristige Kompetenzakkumulation<br />

kaum leisten können. Für die Entwicklung neuer<br />

Methoden und Produkte aber auch für die Validierung<br />

und Qualitätsprüfung der Indikatoren<br />

ist jedoch eine kritische Masse und Breite der<br />

Kenntnisse unabdingbar. Um diese Defizite zu<br />

beheben, an die internationalen Entwicklungen<br />

anzuknüpfen und auch um komplementäre<br />

Erfahrungen und Kenntnisse zu bündeln, haben<br />

sich die das iFQ (Bonn), das IWT (Bielefeld),<br />

das Fraunhofer ISI (Karlsruhe) und das FIZ<br />

Karlsruhe zu einem Konsortium zusammengeschlossen.<br />

Seit Dezember 2008 fördert das<br />

BMBF den Aufbau dieses „Kompetenzzentrum<br />

Bibliometrie für die deutsche Wissenschaft“ 1 .<br />

Unter der Konsortialführerschaft des iFQ führt<br />

ein Steering Committee – bestehend aus den<br />

vier Projektpartnern – die Geschäfte des Konsortiums,<br />

ein wissenschaftlicher Beirat steht<br />

dem Kompetenzzentrum beratend zur Seite<br />

und entscheidet über die durchzuführenden<br />

Forschungsprojekte. Neben dem schrittweisen<br />

Aufbau einer bibliometrischen InHouse-Datenbank<br />

(Scopus und WoS) werden zunächst drei<br />

Ziele verfolgt:<br />

I die Vereinheitlichung der Autorennamen und<br />

der instiutionellen Adressen, auf der Basis der<br />

Erfahrungen der Konsortialpartner,<br />

I die Entwicklung geeigneter Normierungen<br />

für Publikations- Zitationsindikatoren und<br />

I eine Überprüfung und Erfassung der Robustheit,<br />

Validität und Verlässlichkeit der<br />

Datengrundlagen, die längerfristig in eine<br />

„Fehlerlehre“ münden soll, die auch Laien<br />

eine Hilfestellung bei der Interpretation der<br />

Daten liefert.<br />

Wenn diese Grundlagen geschaffen sind, sollen<br />

sich weitere Forschungs- und Anwendungsprojekte<br />

anschließen. Um die Nachwuchsausbildung<br />

in diesem Gebiet zu fördern, hat<br />

das Kompetenzzentrum aktuell drei Promotionsstellen<br />

ausgeschrieben. Für ein breiteres<br />

Publikum sollen in Zukunft „Summer Schools“<br />

angeboten werden.<br />

Literatur<br />

[1] www.forschungsinfo.de/Projekte/Kompetenzzentrum_<br />

Bibliometrie/projekte_bibliometrie.asp<br />

[2] European Commission EUR 23608 EN „A more researchintensive<br />

and integrated European Research Area – Science,<br />

Technology and Competitiveness key figures report<br />

2008/2009, p. 94<br />

Korrespondenzadresse<br />

Prof. Dr. Stefan Hornbostel<br />

IFQ Institut für Forschungsinformation und<br />

Qualitätssicherung<br />

Godesberger Allee 90, 53175 Bonn<br />

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

www.forschungsinfo.de<br />

hornbostel@forschungsinfo.de<br />

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 35<br />

© European Communities, 2008


Marktübersicht PCR<br />

Marktübersicht: PCR<br />

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

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

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

vorliegende Marktübersicht.<br />

Applied Biosystems Deutschland GmbH<br />

Frankfurter Straße 129 B<br />

64293 Darmstadt<br />

Tel.: +49-(0)6151-9670 0<br />

Fax: +49-(0)6151-9670 5599<br />

germany.order@lifetech.com<br />

Analytik Jena AG<br />

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Konrad-Zuse-Straße 1<br />

07745 Jena<br />

Tel.: +49-(0)3641-779400<br />

Fax: +49-(0)3641-77767776<br />

biosolutions@analytik-jena.de<br />

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Christiane Knippschild<br />

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Veriflex Peltier-Block für 96 x 0.1 ml PCR-<br />

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


tebu-bio GmbH<br />

Berliner Str. 255,<br />

63067 Offenbach<br />

Tel.: +49-(0)69 801013-0<br />

Fax: +49-(0)69 801013-20<br />

ingrid.kautner@tebu-bio.<br />

com<br />

Ingrid Kautner<br />

Biometra – Part of Analytik-Jena<br />

Rudolf-Wissell-Straße 30<br />

37079 Göttingen<br />

Tel.: +49-(0)551-506860<br />

Fax: +49-(0)551-5068666<br />

www.biometra.com<br />

info@biometra.de<br />

Dr. Holger Densow<br />

BioCat GmbH<br />

Im Neuenheimer Feld 584<br />

69120 Heidelberg<br />

Tel.: +49-(0)6221-7141516<br />

Fax: +49-(0)6221-7141529<br />

info@biocat.com<br />

www.biocat.com<br />

Dr. Elke Gamer<br />

BioCat GmbH<br />

Im Neuenheimer Feld 584<br />

69120 Heidelberg<br />

Tel.: +49-(0)6221-7141516<br />

Fax: +49-(0)6221-7141529<br />

info@biocat.com<br />

www.biocat.com<br />

Dr. Elke Gamer<br />

Firma/Kontakt Applied Biosystems Deutschland<br />

Frankfurter Straße 129 B<br />

64293 Darmstadt<br />

Tel.: +49-(0)6151-9670 0<br />

Fax: +49-(0)6151-9670 5599<br />

germany.order@lifetech.com<br />

EuroTaq DNA Polymerase TProfessional Thermocycler CleanAmp Turbo Primer<br />

CleanAmp Precision Primer<br />

CleanAmp Nukleotide<br />

PRECISOR High-Fidelity DNA<br />

Polymerase<br />

Produktname TaqMan ® Array Gene Signature 96-Well<br />

Plates<br />

Die CleanAmp PCR-Primer<br />

und Nukleotide werden in der<br />

end-point und real-time PCR<br />

eingesetzt.<br />

Verschiedene PCR-Techniken I Reverse Transkription I Restriktionsverdau<br />

I Proteinkristallisation<br />

Qualitative PCR I Sticky-end-<br />

Klonierungen I Amplifikation<br />

von Standard-Templates<br />

Klonierungen, bei denen<br />

Sequenz genauigkeit wichtig<br />

ist I Blunt-end Klonierungen I<br />

Amplifikation von schwierigen<br />

Templates I Site-directed Mutagenesis<br />

PRECISOR High-Fidelity DNA-<br />

Polymerase ist eine thermostabile<br />

DNA-Polymerase, die 5’-3’ DNA-<br />

Polymerase und 3’-5’ Proofreading<br />

Exonuclease-Aktivitäten<br />

besitzt und mit hoher Sequenzgenauigkeit<br />

amplifiziert<br />

Einsatzgebiete Vorplattierte, lyophilisierte TaqMan ®<br />

Gene Expression Assays in 0.2 ml<br />

96-Well-Platten für spezifische Signalwege,<br />

biologische Prozesse und<br />

Krankheitsstatus<br />

Die CleanAmp PCR-Primer<br />

und CleanAmp-Nukleotide<br />

sind chemisch modifiziert mit<br />

hitzelabilen Gruppen und<br />

können ohne Veränderung der<br />

experimentellen Bedingungen<br />

eingesetzt werden.<br />

Mit dem TProfessional- und dem TProfessional Standard-Thermocycler<br />

bietet Biometra zwei Geräte für unterschiedliche Bedürfnisse. I Großes<br />

graphisches Display erlaubt intuitive Programmierung in Tabellen- oder<br />

graphischer Form I Quick Start-Funktion ermöglicht schnellen Zugriff auf<br />

zuletzt gestartete Programme I High Performance Smart Lid öffnet auf<br />

Knopfdruck und arretiert in geöffnetem Zustand I high speed-Silberblöcke<br />

erreichen Spitzenwerte bei Geschwindigkeit, Temperaturuniformität und<br />

sind wahlweise mit oder ohne Gradientenfunktion verfügbar I Für Hochdurchsatz-Ausrüstung<br />

mit 384 Well-Block möglich I Beim TProfessional<br />

Thermocycler lassen sich die Hochleistungsblockmodule in weniger als 10<br />

Sekunden austauschen und werden automatisch vom Gerät erkannt.<br />

EuroTaq DNA-Polymerase<br />

ist eine thermostabile DNA<br />

Polymerase (Thermus aquaticus<br />

YT1 DNA-Polymerase)<br />

Jede Packung TaqMan ® Array-Platten<br />

wird mit Plan der Plattenbelegung auf<br />

Daten-CD geliefert<br />

Kurzbeschreibung<br />

des Produktes<br />

Die chemische Modifikation<br />

blockiert die DNA-Polymerase<br />

vor der Hitzeaktivierung und<br />

verhindert die Entstehung<br />

von Primer-Dimeren und Mispriming<br />

allgemein. Aufgrund<br />

der erhöhten Spezifität lassen<br />

sich auch Proben mit sehr<br />

geringen Mengen an target<br />

zuverlässig amplifizieren. Die<br />

PCR-Reaktion kann auch mit<br />

preisgünstigeren thermophilen<br />

DNA-Polymerasen durchgeführt<br />

werden, es muss keine<br />

„hot start“-Polymerase verwendet<br />

werden.<br />

High Speed Silberblock, großes graphisches Display, Gradientenversion<br />

verfügbar, austauschbare Blöcke I Blockaustausch mgl. I Blockformate:<br />

60 well (0,5 ml) 96 well (0,2 ml), 384 well I 350 Programme I Temperaturbereich<br />

3°C-99 °C I Temperatugradient 40 °C I Temperaturuniformität<br />

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

0,50 °C bei 95 °C I Kontrollgenauigkeit ± 0.1 °C I ¼ VGA Bildschirm,<br />

320 x 240 Pixel I tabellarische Programmierung (Easy Spreadsheet Programming<br />

(ESP), Graphische Programmierung I Softwareoptionen Wechsel<br />

zwischen graphischer und tabellarischer Programmierung, Grafik für<br />

Temperaturgradienten, Einstellbare Heiz- und Kühlrate, Ausführlicher<br />

Selbsttest, Service Files, Automatische Blockerkennung, PC-Kontrolle I<br />

Schnellstart der letzten 5 Programme I High Performance Smart Lid I<br />

Deckeltemperatur 30°C-99 °C I Max. Stromverbrauch 480 Watt I sehr<br />

leise I RS232 serieller Anschluss I 28 cm x 38 cm x 24 cm<br />

Hohe Thermostabilität: Toleriert<br />

stringente Denaturierungs- und<br />

Annealing-Bedingungen wie<br />

z.B. für die Amplifikation von<br />

GC-reichen Templates I Hohe<br />

Reinheit<br />

Höchste Genauigkeit: Die<br />

Genauigkeit wurde mit dem rpsL<br />

Fidelity Assay im Vergleich zu<br />

führenden High-Fidelity Enzymen<br />

bestimmt I Schnelle DNA-Synthese:<br />

15s/kb bei Templates bis<br />

zu 5kb und 30s/kb bei Templates<br />

über 5kb<br />

Technische Daten Aufgetrocknete TaqMan ® -Sondensets<br />

in 96-well-Platten brauchen nur mit<br />

Master Mix und Probe zu 20 µl Reaktionsvolumen<br />

aufgefüllt werden<br />

Marktübersicht PCR<br />

High Speed Silberblock I großes graphisches Display I tabellarische<br />

und graphische Programmierung I Schnellstartfunktion der letzten fünf<br />

Programme I linearer Gradient I netzwerkfähig I fünf verschiedene<br />

Blockmodule I Blockaustausch in wenigen Sekunden I Benutzerfreundliches<br />

Design I Geräuscharmer Betrieb<br />

Amplifikation von Templates<br />

bis zu 10kb I Hohe Prozessivität<br />

I Geeignet für Multiplex-<br />

PCR I Sehr robust I Sehr<br />

ökonomisch<br />

Hohe Sequenzgenauigkeit I<br />

Hohe Geschwindigkeit I Hohe<br />

Prozessivität I Amplifikation von<br />

Templates bis zu 30kb I Sehr<br />

robust<br />

Gensignaturen sind für Brustkrebsregulierung,<br />

p53, Apoptose, Tumor-Metastasen<br />

und über 130 weitere Krankheiten<br />

und biologische Signalwege verfügbar<br />

(www.allgenes.com). Validiert<br />

für Applied Biosystems 7000, 7300,<br />

7500 and 7900HT Fast Real-Time PCR-<br />

Systeme mit 96-well Standardblöcken.<br />

Nur für Forschungszwecke.<br />

CleanAmp dNTP Mix: 130<br />

Euro für 4 x 2 µmoles I CleanAmp<br />

Primer: 400 Euro<br />

pro Paar<br />

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 39<br />

Besonderheiten/<br />

Extras<br />

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

Heizrate 5.0 °C/sec, Durchschn. Kühlrate 3.5 °C/sec<br />

250 units, 189 Euro 1.000 units, 99 Euro Je nach Austattung 5.700 Euro bis 7.175 Euro<br />

Preis 262 Euro / 96 well-Platte, Mindestbestellmenge<br />

3


Marktübersicht PCR<br />

CyBio AG<br />

Ria Sachse<br />

Göschwitzer Straße 40<br />

07745 Jena, Deutschland<br />

Tel.: +49-(0)3641-351 0<br />

Fax: +49-(0)3641-351 409<br />

productinfo@cybio-ag.com<br />

www. cybio-ag.com<br />

BIOTREND Chemikalien GmbH<br />

Eupener Str. 157<br />

50933 Köln<br />

Tel.: +49-(0)221-9498320<br />

Fax: +49-(0)221-9498325<br />

jaeger@biotrend.com<br />

Gunther Jaeger<br />

Bio-Rad Laboratories GmbH<br />

Heidemannstr. 164<br />

D-80939 München<br />

Dr. Marcus Neusser<br />

marcus_neusser@bio-rad.com<br />

Tel.: +49-(0)89-31884-177<br />

Fax: +49-(0)89-31884-123<br />

Firma/Kontakt Biometra – A part of Analytik-Jena<br />

Rudolf-Wissell-Straße 30<br />

37079 Göttingen<br />

Tel.: +49-(0)551-506860<br />

Fax: +49-(0)551-5068666<br />

www.biometra.com<br />

info@biometra.de<br />

Dr. Holger Densow<br />

CyBi ® -8plus1<br />

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

b) GelRed, Nucleic Acid Stain<br />

Anfertigen von Reaktionsansätzen wie PCR- und Sequenzierungsansätzen<br />

sowie für serielle Verdünnungen, Hit-Picking<br />

und Setzen von Standards<br />

PCR a) stain either dsDNA, ssDNA or RNA<br />

b) stain either dsDNA, ssDNA or RNA<br />

Replace Ethidium Bromide<br />

Einsatzgebiete Verschiedene PCR-Techniken I Reverse Transkription<br />

I Restriktionsverdau<br />

Pipettiersystem mit 8 und einem Kanal an einem Kopf, ermöglicht<br />

Einzelwell- oder Tubeansteuerung und spaltenweise<br />

Bearbeitung von 96- und 384-well Mikroplatten, Anzahl der<br />

Arbeitspositionen (4 bis 10) frei nach den Anforderungen konfigurierbar,<br />

Arbeitspositionen sowie Stacker sind auch später<br />

nachrüstbar<br />

a) GelGreenTM is a sensitive, stable and enviornmentally<br />

safe green fluorescent nucleic acid dye<br />

designed to stain either dsDNA, ssDNA or RNA<br />

in agarose gels. GelGreen is far more sensitive<br />

than SYBR Safe. Unlike SYBR dyes, which are<br />

known to be unstable, GelGreen is very stable,<br />

both hydrolytically and thermally. GelGreen has<br />

a UV absorption between 250 nm and 300 nm<br />

and a strong absorption peak centered around<br />

500 nm. Thus, GelGreen is compatible with<br />

either a 254 nm UV transilluminator or a gel<br />

reader equipped with visible light excitation<br />

(such as a 488 nm laser-based gel scanner or a<br />

Dark Reader) I b) GelRedTM is an ultra sensitive,<br />

extremely stable and environmentally safe fluorescent<br />

nucleic acid dye designed to replace the<br />

highly toxic ethidium bromide (EB) for staining<br />

dsDNA, ssDNA or RNA in agarose gels or polyacrylamide<br />

gels. GelRed is far more sensitive<br />

than EB without requiring a destaining step.<br />

GelRed and EB have virtually the same spectra,<br />

so you can directly replace EB with GelRed<br />

without changing your existing imaging system.<br />

The C1000 and S1000 thermal cyclers<br />

offer a flexible and modular high-end PCR<br />

platform, with features giving performance that<br />

is fast, accurate, and reproducible. The C1000<br />

also includes features such as USB flash drive<br />

data storage and the Protocol Autowriter that<br />

enables users to automatically write protocols<br />

based on their input parameters and the desired<br />

reaction speed.<br />

Weiterentwicklung des Biometra T3 dar. Ausgehend<br />

vom bewährten Dreiblock-Konzept, wurde das Gerät<br />

mit modernster Peltier-Technologie für hervorragende<br />

Heiz- und Kühlraten ausgestattet. Die Software<br />

wurde komplett überarbeitet: Anwenderfreundlich I<br />

Drei unabhängige Thermoblöcke ermöglichen, dass<br />

verschiedene Programme gleichzeitig abgearbeitet<br />

werden. Bei Parallel-Betrieb mit 3 x 48 wells: hoher<br />

Probendurchsatz. I Drei unterschiedliche Blockversionen<br />

für 0,2 ml oder 0,5ml Tubes; ein Kombiblock<br />

nimmt beide Gefäßtypen auf.<br />

Kurzbeschreibung<br />

des Produktes<br />

Volumenbereich 0,5 µl – 250 µl, 3 verschiedenen Spitzentypen<br />

5µl, 50 µl und 250 µl verwendbar, Einwegspitzen sind in den<br />

Qualitäten Standard, PCR-zertifiziert mit Filter und steril erhältlich,<br />

mögliche Plattenformate: 96, 384 und 0,2 ml-2 ml Tubes<br />

±0.2°C of programmed target at 90°C I<br />

±0.4°C well-to-well within 10 sec of arrival<br />

at 90°C I Gradient Temperature Differential<br />

1 – 24 °C within Gradient Temperature Range<br />

30-100°C<br />

Technische Daten Drei unabhängige Blöcke I Hoher paralleler<br />

Probendurchsatz I Blockformate I 3 x 20 Well<br />

(0,5 ml) I 3 x 48 Well (0,2 ml) I 3 x 18* Well<br />

und 3 x 48 Well (0,5 ml und 0,2 ml) Combi I<br />

Programmspeicher: 250 durchschnittliche Programme<br />

I Temperaturbereich 3-99 °CI Temperaturuniformität<br />

(15s nach Start der Uhr) ± 0.5 °C<br />

I Kontrollgenauigkeit ± 0.1 °C I Hochauflösendes<br />

CFL LC Display, 256 x 64 Punkte I Tabellarische<br />

Programmierung I Softwareoptionen Anpassbare<br />

Heiz- und Kühlraten I Zeitinkremente, Temperaturinkremente<br />

I High Performance Smart Lid I Dekkeltemperatur<br />

30 – 99 °C I Max. Stromverbrauch<br />

420 Watt I Geräuschemissions sehr leise I RS232<br />

serieller Anschluss I Abmessungen (B x T x H) I 30<br />

cm x 38 cm x 19 cm<br />

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

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

Temperature Range<br />

40 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT<br />

Unterschiedliche Kühladapter gewährleisten eine kontinuierliche<br />

Kühlung der Mikroplatten und Tubes bis zu 2 Stunden<br />

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

Kühlrate 2.0 °C / sec<br />

Pipettierkopf besteht aus einem und 8 Pipettierkanälen, Kopfwechsel<br />

während des Prozesses daher unnötig I integrierte<br />

Datenbank ermöglicht schnellen Gerätestart I einfache Bedienung<br />

durch Webbrowser-ähnliche Benutzeroberfläche I Einstellen<br />

der Liquid Handling-Parameter ermöglichen Umgang mit<br />

verschiedensten Flüssigkeiten I Pipettierer kann mit weiteren<br />

Pipettierwerkzeugen erweitert werden<br />

Patented reduced-mass 96 well sample block I<br />

Fast settling time to uniform target temperature I<br />

>1000 programs onboard I Unlimited with USB<br />

expansion I Step-based graphical, text-based,<br />

automatic with Protocol Autowriter I Full secured<br />

mode for highly regulated environments, optional<br />

login, protected folder<br />

Drei unabhängige Blöcke für drei verschiedene<br />

PCR-Läufe zur selben Zei I Hoher Probendurchsatz<br />

(bis zu 144 0,2 ml Tubes) I Tabellarische<br />

Programmierung I Maximale Flexibilität durch<br />

Combi-Block I Geringer Platzbedarf I Geräuscharmer<br />

Betrieb<br />

Besonderheiten/<br />

Extras<br />

ab 25.000 Euro<br />

Preis 9.350 Euro k.A a) 1 x 500µl 115,- Euro<br />

b) 1 x 500µl 138,- Euro


‡ Verbinden Sie bis zu<br />

30 Cycler zu einem<br />

Netzwerk<br />

‡ Minimale Verdunstung<br />

mit vapo.protect -<br />

Deckel<br />

‡ Neue Software -<br />

funktionen<br />

‡ Ein perfektes Team<br />

mit Eppendorf<br />

Consumables<br />

Reproduzierbar, spezifi sch, schnell.<br />

Der Mastercycler pro erfüllt diese Anforderungen an<br />

eine valide PCR auf einzigartige Weise.<br />

Die patentierte vapo.protect -Technologie* verhindert<br />

die Verdunstung ihres PCR-Ansatzes. Die somit gleich<br />

bleibenden Konzentrationen im PCR-Ansatz ermög lichen<br />

eine stabile und reproduzierbare Spezifi tät, unspezifi sche<br />

Bindungvorgänge werden weitestgehend vermieden.<br />

* Patents pending.<br />

Trademarks: eppendorf ® , Mastercycler ® , SteadySlope ® and vapo.protect are registered trademarks of<br />

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

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

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

The user of the Eppendorf Mastercycler pro might require additional rights for kits, reagents<br />

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

reagents and other may be obtained by the respective holder of such rights.<br />

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

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

pro upgraded to a Mastercycler ep realplex requires a Real-Time Thermal Cycler License under<br />

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

There’s no way out!<br />

Mastercycler pro mit vapo.protect -Verdunstungsschutz<br />

Eppendorf Vertrieb Deutschland GmbH · Peter-Henlein-Straße 2 · 50389 Wesseling-Berzdorf · Germany<br />

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

*9 Cent/Minute aus dem deutschen Festnetz<br />

Der Mastercycler pro<br />

‡ Ultimativer Verdunstungsschutz<br />

‡ Extrem schnelle Heiz- und Kühlraten<br />

‡ Gradientenfunktion mit SteadySlope-Technologie<br />

‡ Aufrüstbar zu real-time PCR<br />

‡ Optionaler Selbsttest der Peltier-Elemente<br />

Für mehr Informationen besuchen Sie:<br />

www.eppendorf.de/pcr<br />

NEU!<br />

Testen Sie uns jetzt und fordern Sie unter<br />

01803 255911 Ihre persönliche Gerätevorführung an!<br />

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


Marktübersicht PCR<br />

Genzyme Virotech GmbH<br />

Löwenplatz 5<br />

65428 Rüsselsheim<br />

Dr. Heiko Hofmann<br />

Tel.: +49- (0)6142-6909-14<br />

dhh@virotech.de<br />

www.virotech.de<br />

Fluidigm Europe B.V.<br />

Locatellikade 1<br />

1076 AZ Amsterdam<br />

Tel.: +31-(0)20-5788853<br />

www.fluidigm.com<br />

Harry Boeltz<br />

Harry.Boeltz@fluidigm.com<br />

Fluidigm Europe B.V.<br />

Locatellikade 1<br />

1076 AZ Amsterdam<br />

Tel.: +31-(0)20-5788853<br />

www.fluidigm.com<br />

Harry Boeltz<br />

Harry.Boeltz@fluidigm.com<br />

Eurofins MWG Operon<br />

Anzinger Str. 7a<br />

85560 Ebersberg<br />

Tel.: +49-(0)8092-8289-0<br />

Fax: +49-(0)8092-21084,<br />

support@eurofinsdna.com<br />

Firma/Kontakt Eppendorf AG<br />

22331 Hamburg<br />

www.eppendorf.de<br />

Eppendorf Application Hotline<br />

Tel.: +49-(0)1803-666-789<br />

application-hotline@eppendorf.de<br />

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

Diagnostik von Infektionskrankheiten und Leukämien<br />

Für qPCR, Genexpression, SNP-Genotyping,<br />

CNV u.v.m<br />

PCR-basiertes System zur gleichzeitigen<br />

Herstellung von 48 Libraries<br />

für Next Generation Sequenziergeräte.<br />

Für Sample Capture und Target<br />

Enrichment, Sample Barcoding für<br />

multiplex Sequencing und Sequencing<br />

Library Preparation mit Hilfe von<br />

Amplicon Tagging<br />

Einsatzgebiete PCR in Forschung und Diagnostik Standard PCR, Multiplex PCR, RT-PCR,<br />

qPCR, DNA Sequencing<br />

GeneXpert ist völlig modular und voll automatisiert,<br />

keine Serienverarbeitung und Gerätevorschaltung<br />

nötig.<br />

9.000 PCR-Reaktionen in vier Stunden<br />

bei erheblich reduziertem Assayverbrauch<br />

und Pipettieraufkommen simultan. Aus<br />

einzelnen Zellen können gleichzeitig bis<br />

96 Gene in qPCR-Datenqualität bestimmt<br />

werden. Einziges kommerzielles System für<br />

die digitale PCR zur absoluten Bestimmung<br />

der Zielsequenzen. Übliche Chemie, wie<br />

TaqMan ® , und interkalierende Farbstoffe<br />

sind kompatibel. Das Biomark Real<br />

Time-System ist für den Einsatz der nanofluidischen<br />

Dynamic und Digital Arrays<br />

entwickelt. Das Komplettsystem bestehend<br />

aus einem IFC Controller, Thermocycler,<br />

CCD-Kamera und der Auswertesoftware für<br />

Genotypisierungen, Geneexpression und<br />

digitaler PCR vereinfacht den Arbeitsablauf<br />

für Hochdurchsatz-PCR-Applikationen.<br />

Parallele nL-Reaktionen: I Real-Time PCR:<br />

2.304 / 9.216 I SNP Genotyping: 2.304 /<br />

9.216 I Digital PCR: 9.180 / 36.960<br />

Das Access Array besteht aus 2<br />

Access Array IFC Controllern zum Beladen<br />

der IFCs und Wiedergewinnen<br />

der Proben und einem Thermocycler.<br />

Das System kann mit jeder PCRbasierten<br />

Probenvorbereitung und<br />

den kundenspezifischen Reagenzien<br />

und Primern verwendet werden.<br />

The specifications of Eurofins MWG<br />

Operon’s PCR Primer are pre-defined<br />

and optimised for standard PCR applications<br />

and sequencing reactions. PCR<br />

Primer Design Tool suggests a range of<br />

optimal primers or pairs of primers for<br />

PCR, RT-PCR or sequencing reactions.<br />

The online design tool is available free<br />

of charge. On demand and for special<br />

requests, individual project design<br />

services supported by our bioinformatic<br />

specialists are available.<br />

Die extrem schnellen Heiz- und<br />

Kühlraten des Mastercycler pro<br />

sorgen für die nötige Geschwindigkeit<br />

der PCR. Die patentierte vapo.<br />

protect-Technologie verhindert die<br />

Verdunstung des PCR-Ansatzes. Drei<br />

verschiedene Blockformate sind verfügbar,<br />

alle mit einem horizontalen<br />

Gradienten (die 96er-Blöcke sind<br />

aufrüstbar zu real-time PCR)<br />

Kurzbeschreibung<br />

des Produktes<br />

Amplifikationsprinzip RT-PCR I Detektionsprinzip<br />

Sechs-Kanal-Anregungsmodul: Hochleistungs-<br />

LEDs zur Anregung I Sechs-Kanal-Detektionsmodul:<br />

Silizium-Fotodetektoren und Filter I Der<br />

GeneXpert ist ein voll modulares System. Masse<br />

und Gewicht sind von der Anzahl der benötigten<br />

Testungseinheiten (Module) abhängig.<br />

Input: 48 Proben und 48 Primerpaare<br />

I 2.304 PCR-Reaktionen in vorgegebenen<br />

30 nL Reaktionskammern<br />

I Output: Automtisches Poolen aller<br />

sequenzierfertigen Amplicons<br />

Synthesis yield: 30nmol (6 OD) I Primer<br />

lengths: 15-29 bases I Delivery format:<br />

lyophilised I Quality control by Trityl<br />

monitoring, OD measurement, MALDI-<br />

TOF MS I Primers are shipped next day<br />

after Ecom order receipt I a free PCR<br />

Primer Design Tool suggests a range of<br />

optimal primers or pairs of primers for<br />

PCR, RT-PCR or sequencing reactions,<br />

using a set of physical parameters. The<br />

primers are scored in relevance to the<br />

predicted best performance criteria. The<br />

most favourable primer can be found at<br />

the first position. It can also be combined<br />

with a database search. The primers<br />

are checked against the RefSeq mRNA<br />

database (NCBI) to make sure that the<br />

primers have no critica<br />

Technische Daten Temperierbereich: 4-99°C I<br />

Blockhomogenität:20°-72°C:≤<br />

±0,3°C; 95°C: ≤ ±0,4°C I Regelgenauigkeit:<br />

±0,2°C I Speicherkapazität:<br />

>700 Programme<br />

42 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT<br />

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<br />

(max.): 2,5 °C/Sek von 95-50 °C<br />

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

ersten Zyklus 8°C/s) I Kühlen: 4°C/s<br />

Random Access, 1-48 unabh. Testeinheiten, die<br />

mit beliebigen Xpert-Tests beladen w. können. I<br />

Serientestung und Einzeltestung mit gleichem Zeitaufwand<br />

I keine spezifische PCR-Laboraustattung<br />

u. Personal nötig I 24Std/7Tage durchführbar I<br />

Einziges PCR-System mit LIMS plug-in I PCR-Reagenzien<br />

geschlossen in Testkartusche = optimaler<br />

Kontaminationsschutz<br />

Ein 96.96 Dynamic Array entspricht 24<br />

384er Mikrotiterplatten. 192 Pipettierschritte<br />

statt 18.432 zum Ansetzen<br />

notwendig.<br />

Biomark Real Time-PCR-Systeme<br />

sind erweiterbar auf das Access Array<br />

System<br />

Synthesis report, Oligo data sheet, Quality<br />

report & delivery note are provided<br />

online free of charge I Customised tube<br />

label layouts can be selected I Extra<br />

tube labels are available<br />

Steuerbar über Control Panel (bis zu<br />

5 Module) oder PC-Software (bis zu<br />

30 Module). GLP-konforme Report<br />

Files und Benutzerverwaltung. Besondere<br />

vapo.protect-Technologie zur<br />

Vermeidung von Verdunstung.<br />

Besonderheiten/<br />

Extras<br />

k.A. Preis je Datenpunkt qPCR ab ca. 12 Cent<br />

Preis je Datenpunkt SNP ab ca. 5 Cent<br />

PCR Primer: Independent from primer<br />

length: 9,90 Euro<br />

Preis 10.350 Euro (inkl. Control Panel<br />

zzgl. USt.)


Microsynth AG<br />

Schützenstr. 15<br />

CH-9436 Balgach<br />

Tel.: +41-(0)71-722-8333<br />

Fax.: +41-(0)71-722-8758<br />

Dr. Johannes Haugstetter<br />

johannes.haugstetter@<br />

microsynth.ch<br />

Lonza Cologne AG<br />

Nattermannallee 1<br />

50829 Köln<br />

Dr. Volker Vogel<br />

Tel.: +49-(0)221-99199 400<br />

volker.vogel@lonza.com<br />

Invitrogen GmbH<br />

Emmy-Noether Str. 10<br />

76131 Karslruhe<br />

euroinfo@invitrogen.com<br />

www.invitrogen.com<br />

Invitek GmbH - A Stratec Business<br />

Robert-Rössle-Str. 10<br />

13125 Berlin<br />

Frau Sonja Farhangi<br />

sfarhangi@invitek.de<br />

Tel.: +49-(0)30-9489-2894<br />

Fax: +49-(0)30-9489-2909<br />

Firma/Kontakt Hölle & Hüttner AG<br />

Derendinger Straße 470<br />

72072 Tübingen<br />

Dr. Steffen Hüttner<br />

www.h-net.com<br />

StellARray TM Gene Expression System PCR- und Real Time PCR-Service.<br />

InviTaq Hot Start DNA Polymerase 1. SuperScript ® VILO cDNA Synthesis<br />

Kit I 2. Express qPCR & qRT-PCR<br />

Kits<br />

Produktname Software für PCR-Fragestellungen:<br />

Steuerung, Vernetzung, Datenauswertung,<br />

Kitbezogene Standardauswertungen<br />

und zur Simulation<br />

Qualitative und/oder quantitative (Real<br />

Time) PCR-Analysen. Z.B. zur Qualitätssicherung,<br />

Target-Validierung, Genexpressionsanalyse,<br />

Nachweis von Mikroorganismen<br />

und Nachweis von GVO<br />

umfassende Produktgruppe zur Genexpressionsanalyse,<br />

Anwendung z.B. in RNAi,<br />

mRNA-Profiling, Validierung von „Hits“ aus<br />

Whole-Genome-Arrays.<br />

1. RT-PCR und qRT-PCR Applikation bei<br />

variablem Input und linearem Output I<br />

2. Erhöhter Durchsatz für Fast-Cycling<br />

Instrumente, 1-Schritt und 2-Schritt<br />

PCR<br />

complex genomic templates I Ecomplex cDNA<br />

templates I Every low-copy targets I reactions<br />

with multiple primer pairs<br />

Einsatzgebiete Unternehmen, die Geräte für PCR<br />

entwickeln, vertreiben bzw. PCRbasierte<br />

Kits herstellen<br />

Projektentwicklung und -beratung I<br />

DNA- und RNA- Präparationen I (Real<br />

Time) PCR-Assay-Entwicklung I Synthese<br />

von Primer-Probe-Sets I Validierung<br />

von PCR-/qPCR-Assays I Probenanalyse<br />

und Auswertung im Hochdurchsatz<br />

Komponenten: GeneSieve Bioinformatics-Software<br />

zur Suche der für einen<br />

bestimmten Forschungsbereich besonders<br />

relevanten Gene und der entsprechenden<br />

StellARray qPCR Arrays I Vorgefertigte oder<br />

individuell nach Kundenwunsch zusammengestellte<br />

StellARray qPCR-Arrays im<br />

96- und 384-Well Format für die meisten<br />

handelsüblichen qPCR Geräte I Global<br />

Pattern Recognition (GPR) Software zur<br />

präzisen und komfortablen Auswertung<br />

der qPCR Daten ohne die Notwendigkeit<br />

der Verwendung von vordefinierten<br />

„Housekeeping“-Genen.<br />

1. Zuverlässige first-strand cDNA-<br />

Synthese bei sehr hohen Ausbeuten<br />

I 2. Kits für die schnelle RT-PCR und<br />

qRT-PCR<br />

The InviTaq Hot Start DNA Polymerase + the<br />

supplied buffer is especially suited for real-time-<br />

PCR reactions with fluorescence probe detection<br />

by 5’-3’-exonuclease digest. The 5’-3’ DNA<br />

exonuclease activity has a broad thermal range<br />

(50 - 74°C). The thermal activation prevents the<br />

extension of nonspecifically annealed primers<br />

and primer dimers formed at low temperatures<br />

during PCR setup. The polymerase contains<br />

monoclonal antibodies which block polymerase<br />

activity prior to the onset of thermal cycling. The<br />

enzyme requires no prolonged heating or denaturing<br />

step. The antibodies are inactivated during<br />

an initial denaturation step of 5 minute at 95°C<br />

which can be incorporated into any existing<br />

thermal-cycler program.<br />

Umfangreiche Software-Bibliothek<br />

im Themenfeld PCR-Technologie,<br />

die nach Kundenanforderungen zur<br />

OEM- Produkten oder in Lizenz umgesetzt<br />

wird.<br />

Kurzbeschreibung<br />

des Produktes<br />

Automatisierte Probenaufbereitung<br />

(Tecan, Qiagen), Analyse mit Geräten von<br />

ABI, Roche und Qiagen. Zertifizierung<br />

nach ISO 9001:2000 und Akkreditierung<br />

der analytischen Abteilungen nach ISO<br />

17025 (STS 429).<br />

1. Superscript ® III in einem optimierten<br />

Puffersystem I 2) Schnell-Aktivierung,<br />

Antikörper-basierte Platinium ® -<br />

Taq Polymerase<br />

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

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

500 mM KCl I Mg2+ Solution<br />

50 mM MgCl (recommended final concentra-<br />

2<br />

tion: 1-6 mM)<br />

Umfangreicher Service im Bereich DNA-<br />

& RNA-Synthese, DNA-Sequenzierung<br />

und Genotyping. Weitere Informationen<br />

unter www.microsynth.ch.<br />

Marktübersicht PCR<br />

Besonders präzise Normalisierung der<br />

Genexpressionsdaten: die StellARray<br />

Analysesoftware findet die für das individuelle<br />

Experiment am besten geeigneten<br />

Normalisierungsgene und verzichtet auf<br />

die Verwendung von vordefinierten, häufig<br />

inkonstanten „Housekeeping“ Genen.<br />

Umfassendes Angebot von mehr als 150<br />

Forschungsbereich-spezifische qPCR-Arrays<br />

für die gebräuchlichsten qPCR-Geräte.<br />

Neben “Expression Profiling” werden auch<br />

“Gene Copy Number Variation” (CNV)-<br />

Experimente unterstützt<br />

1. akkurate und sensitive Quantifizierung<br />

bei einer Linearität von 1<br />

pg-2,5 µg, konsistente Ergebnisse,<br />

hohe Ausbeuten und ideal für cDNA<br />

Archivierung I 2. Weniger Carry-over,<br />

Verbesserte Detektion durch SYBR ®<br />

GreenER in den SYBR ® kits, flexibles<br />

Format mit ROX oder separat für verschiedene<br />

Instrumente, Hochdurchsatz<br />

& Fast-Cycling-Instrumente<br />

reduced nonspecific amplification I high PCR<br />

specificity with minimal optimization I easy<br />

handling and room-temperature setup<br />

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 43<br />

Besonderheiten/<br />

Extras<br />

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


Marktübersicht PCR<br />

PEQLAB Biotechnologie<br />

GmbH<br />

Carl-Thiersch-Str. 2b<br />

D-91052 Erlangen<br />

Tel.: 09131-610 70 20<br />

Fax: 09131-610 70 99<br />

info@peqlab.de<br />

www.peqlab.de<br />

Kerstin Hardung<br />

Promega GmbH<br />

Schildkrötstraße 15<br />

68199 Mannheim<br />

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

8501-0/8501-222<br />

techsev@promega.<br />

com, www.promega.<br />

com, Katja Krauth<br />

New England Biolabs GmbH<br />

Brüningstr. 50, Geb. G810<br />

65926 Frankfurt/Main<br />

www.neb-online.de<br />

info@de.neb.com<br />

Tel: 0800-246-5227 (in D)<br />

Tel: 00800-246-52277 (in A)<br />

New England Biolabs GmbH<br />

Brüningstr. 50, Geb. G810<br />

65926 Frankfurt/Main<br />

www.neb-online.de<br />

info@de.neb.com<br />

Tel: 0800-246-5227 (in D)<br />

Tel: 00800-246-52277 (in A)<br />

Millipore GmbH<br />

Bioscience Division<br />

Am Kronberger Hang 5<br />

65824 Schwalbach/Ts<br />

www.millipore.com<br />

technischerservice@millipore.com<br />

06196-494-299 (Deutschland)<br />

0433994049 (Schweiz)<br />

0820874464 (Österreich)<br />

Firma/Kontakt Millipore GmbH<br />

Bioscience Division<br />

Am Kronberger Hang 5<br />

65824 Schwalbach/Ts<br />

www.millipore.com<br />

technischerservice@millipore.com<br />

06196-494-299 (Deutschland)<br />

0433994049 (Schweiz)<br />

0820874464 (Österreich)<br />

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

Alle Arten klassischer PCR<br />

PCR, Hotstart-PCR und<br />

Real-time-PCR<br />

High-Fidelity PCR, besonders<br />

schnelle PCR, optimal auch für<br />

schwierige Templates, Hochdurchsatz<br />

Routine-PCR, Genotypisierungen,<br />

Hochdurchsatzexperimente,<br />

DHPLC, Kolonie-PCR, Lange Amplifikate<br />

(LongAmp Taq), direkte<br />

PCR an Blut oder Bodenproben,<br />

Multiplex-PCR<br />

Aufreinigung von PCR-Produkten (Entfernung<br />

von Primern und freien Nucleotiden,<br />

Umpufferung) mit Ultrafiltrationseinheiten<br />

für die Zentrifuge<br />

Einsatzgebiete Aufreinigung von PCR-Produkten im<br />

Multiwell-Format (Entfernung von<br />

Primern und freien Nucleotiden, Umpufferung)<br />

Kompakter Arbeitsplatz-<br />

Cycler, der dennoch größtmögliche<br />

Flexibilität bietet.<br />

Die GoTaq ® -Produktfamilie<br />

beinhaltet Einzelenzyme<br />

und Master<br />

Mix für alle gängigen<br />

PCR- und Real- Time<br />

PCR-Applikationen.<br />

Phusion ®-Serie: „Designer-Enzym“<br />

mit zusätzlicher DNA-Bindedomäne<br />

für außergewöhnlich gute<br />

PCR-Eigenschaften: geringste<br />

Fehlerrate aller PCR-Polymerasen<br />

im Markt kombiniert mit höchser<br />

Zuverlässigkeit = ideal für Klo-<br />

Rekombinante Enzyme höchster<br />

Reinheit und Qualität,<br />

zuverlässige Amplifikationen<br />

mit hoher Ausbeute, große<br />

Auswahl optimierter Puffer-<br />

Formulierungen:Taq DNA Polymerase<br />

mit „Thermopol-Puffer“<br />

Taq I DNA-Polymerase mit Detergenz-freiem<br />

„Standard“-Puffer<br />

I Crimson Taq-DNA-Polymerase<br />

- für PCR im Gel-Ladepuffer I<br />

LongAmp Taq-DNA-Polymerase –<br />

für Amplifikate bis 40 kb I HemoKlen<br />

Taq – für direkte PCR an<br />

Voll-Blut I Multiplex-PCR-Master<br />

Mix – bis zu 15-plex PCR I für<br />

Routine-PCRs: Phire ® Hot Start-<br />

DNA-Polymerase I Phire ® Plant<br />

Direct PCR Kit I DyNAzyme II Hot<br />

Start-DNA-Polymerase<br />

Millipores Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten<br />

sind Ultrafiltrationseinheiten für die Zentrifuge<br />

mit 2ml Auffanggefäßen für Probenvolumina<br />

bis 500µl. Sie ermöglichen<br />

die Aufreinigung von PCR-Produkten für<br />

Sequenzierungen, Genotypisierungen<br />

oder Microarrays.<br />

Millipores Montage ® PCR Cleanup Kits<br />

verwenden ein auf Ultrafiltration basierendes<br />

Größenausschlussverfahren und<br />

werden über Vakuumfiltration betrieben.<br />

Sie ermöglichen im 96-Well- oder<br />

384-Well-Format die Aufreinigung von<br />

PCR-Produkten (≥ 100 bp) für Sequenzierungen,<br />

Genotypisierungen oder<br />

Microarrays.<br />

Kurzbeschreibung<br />

des Produktes<br />

nierungsexperimente I Vent/Deep<br />

® Vent Serie: proof reading PCR-<br />

R<br />

Enzym mit der höchsten Halbwertszeit<br />

bei 95°C, ideal für lange<br />

Inkubationszeiten, kostengünstig!<br />

Blockkapazität: Universalblock<br />

für 25 x 0.2 ml Tubes<br />

oder 13 x 0.5 ml Tubes mit<br />

flachem Deckel I Temperaturbereich:<br />

4 °C bis 105<br />

°C I Regelgenauigkeit: ±<br />

0.1 °C I Blockuniformität<br />

(bei 72°C): ± 0.7 °C I Max.<br />

Programmzahl: 90 (mit bis<br />

zu 99 Schritten/ Programm)<br />

I Max. Heizrate: 2 °C/s I<br />

Max. Kühlrate: 2 °C/s<br />

44 | 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 LABORWElT<br />

I Phusion ® High Fidelity-DNA-<br />

Technische Daten Montage ® PCR96: 96-well Filterplatte<br />

(bis 150-300 µl/well Probenvolumen),<br />

erhältlich mit 10 und 50 Platten pro<br />

Packung<br />

Polymerase , auch als Kits und<br />

Mastermixes I Phusion ® -Hot Start-<br />

High Fidelity DNA-Polymerase),<br />

auch als Kits und Mastermixes I<br />

® Vent -DNA- Polymerase I Deep-<br />

R<br />

® Vent -DNA-Polymerase<br />

R<br />

Millipore’s Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten<br />

zeichnen sich durch eine hohe<br />

Produktwiederfindung (typischerweise<br />

>90%) aus. Das vertikale Membrandesign<br />

verhindert die Verblockung<br />

der Membran und ermöglicht kürzere<br />

Zentrifugationszeiten. Der „Deadstop“<br />

verhindert das Trockenlaufen der Probe<br />

und die damit verbundene geringere<br />

Probenwiederfindung. Die Möglichkeit<br />

zur Umkehrzentrifugation optimiert die<br />

Probenrückgewinnung.<br />

Heizdeckel mit automatischer<br />

Höhenanpassung I<br />

GLP-Report dokumentiert<br />

Anwendung und Anwender<br />

I Ansteuerung mittels<br />

PC möglich I platzsparend<br />

Erfolgreiche PCR auch bei<br />

schwierigem DNA-Ausgangsmaterial.<br />

Alle Kits<br />

für die klassische PCR-<br />

Applikation beinhalten<br />

sowohl einen farblosen,<br />

als auch einen grünen<br />

Puffer, der direktes Beladen<br />

von Gelen erlaubt.<br />

Millipores Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten<br />

sind mit verschiedenen Trenngrenzen<br />

(3/10/30/50/100 kDa) und Packungsgrößen<br />

(8/24/96/500 Stk/Pkg) erhältlich.<br />

Auch erhältlich mit 96- (bis 150 µl/well<br />

Probenvolumen) und 384-well-Platten<br />

(bis 100 µl/well Probenvolumen)<br />

Besonderheiten/<br />

Extras<br />

2.645 Euro<br />

Routine-PCR-Anwendungen<br />

ab 0,13Euro/U, Real-<br />

Time PCR ab 1,10 Euro/<br />

Reaktion<br />

Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten 8 Stk/Pkg<br />

40 Euro I Amicon ® Ultra 0.5-Einheiten 24<br />

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

96 Stk/Pkg 311 Euro<br />

Preis Montage ® PCR96 Cleanup Kit, 10 Stk<br />

451 Euro I Montage ® PCR96 Cleanup Kit,<br />

50 Stk 1787 Euro I Montage® PCRµ96<br />

Cleanup Kit, 10 Stk 441 Euro I Montage ®<br />

PCRµ96 Cleanup Kit, 50 Stk 1769 Euro<br />

I Montagev PCR384 Cleanup Kit, 10 Stk<br />

960 Euro I Montage ® PCR384 Cleanup<br />

Kit, 50 Stk 3444 Euro


Roche Diagnostics GmbH<br />

Sandhofer Straße 116<br />

68305 Mannheim,<br />

Fachliche Information<br />

Tel.: +49-(0)621-759-8568<br />

mannheim.biocheminfo@roche.com<br />

www.roche-applied-science.com<br />

Roche Diagnostics GmbH<br />

Sandhofer Straße 116<br />

68305 Mannheim,<br />

Fachliche Information<br />

Tel.: +49-(0)621-759-8568<br />

mannheim.biocheminfo@roche.com<br />

www.roche-applied-science.com<br />

PromoCell GmbH<br />

Sickingenstrasse 63 / 65<br />

D-69126 Heidelberg<br />

Tel.: +49-(0)6221-64934-0<br />

Fax: +49-(0)6221-64934-40<br />

www.promokine.de<br />

info@promokine.de<br />

Dr. Jürgen Becker<br />

Firma/Kontakt PromoCell GmbH<br />

Sickingenstraße 63/65<br />

D-69126 Heidelberg<br />

Tel.: +49-(0)6221-64934-0<br />

Fax: +49-(0)6221-64934-40<br />

www.promokine.de<br />

info@promokine.de<br />

Dr. Jürgen Becker<br />

Produktname PCR Mycoplasma Test Kits PCR Bacteria Test Kits LightCycler ® 2.0 System LightCycler ® 480 System<br />

Mikrotiterplatten-basiertes Real-Time-PCR-System für mittleren<br />

und Hochdurchsatzbereich, Genexpressionsanalysen mittels Relativer<br />

QuantifizierungLightCycler ® 480 System, absolute Quantifizierung<br />

von Nukleinsäuren, Genotypisierung bekannter Mutationen,<br />

Mono-Color und Multiplex-PCR, Gene Scanning<br />

Kapillar-basiertes Real-Time PCR-System für in vitro-<br />

Diagnostik I qualitative u. quantitative Detektion von<br />

Nukleinsäuren, Genotypisierung. Dank der großen<br />

Flexibilität bei den Detektionsformaten, wie z.Bsp. SYBR<br />

Green I, Hybridisierungs- und Hydrolysesonden, kann<br />

jede gängige Applikation durchgeführt werden.<br />

Eubakterien-Detektion in Zellkulturen<br />

(research use only)<br />

Einsatzgebiete Mykoplasmen-Detektion in Zellkulturen (research use<br />

only)<br />

Patentierte Therma-Base-Technologie sorgt für optimale wellto-well<br />

Temperaturhomogenität. I Schnelle Heiz- und Kühlraten:<br />

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

System: wahlweise 96- oder 384-Well-Format. I Patentierte<br />

Optik ermöglicht präzise Signaldetektion unabhängig von Probenposition,<br />

Normalisierung über Referenzfarbstoffe ist nicht<br />

notwendig. I 6 Detektionskanäle für große Flexibilität bei der<br />

Wahl der Detektionsfarbstoffe. I bedienerfreundliche Software<br />

mit hochgenauen Auswertelogarithmen. I auf alle Detektionsformate<br />

optimal abgestimmte, gebrauchsfertige Mastermixe<br />

verfügbar, alle gängigen Detektionsformate einsetzbar<br />

Sehr schnelle PCR in 20 min bei systembedingt perfekter<br />

Temperaturhomogenität und online Detektion.<br />

PCR-basierter Kit (konventionelle<br />

PCR) zum schnellen und sensitiven<br />

Nachweis von Eubakterien<br />

in Zellkulturen. Auswertung über<br />

Gelelektophorese.<br />

PCR-basierte Kits (konventionelle und Real-Time PCR)<br />

zum schnellen und sensitiven Nachweis von Mykoplasmen<br />

in Zellkulturen. Auswertung über Gelelektophorese<br />

oder mit Real Time PCR-Cyclern verschiedener Hersteller<br />

Kurzbeschreibung<br />

des Produktes<br />

Platzsparendes Tischgerät: 45 cm x 30 cm x 40 cm I<br />

Probenkarussel für 32 Kapillaren I Anregung: 470 nm;<br />

Detektion: 530 nm, 555 nm, 610 nm, 640 nm, 670 nm,<br />

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

PCR Bacteria Test Kit besteht<br />

aus: Reaktionsgefäßen mit lyophilisierten<br />

Primern und dNTPs;<br />

DNA-Template/Interne Kontrolle,<br />

DNA-Template/Positivkontrolle;<br />

Reaktionspuffer; EUB-Polymerase;<br />

48 PCR-Tests<br />

Tischgerät: B 57.4 cm x T 58.8 cm x H 49.7 cm; Reaktionsvolumen<br />

5 µl–20 µl (384-well), 10 µl – austauschbare Thermoblöcke:100<br />

µl (96-well) I Anregungsfilter (nm): 440, 465, 498,<br />

533, 618; Detektionsfilter (nm): 488, 510, 580, 610, 640, 660<br />

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

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

Kontrolle; Reaktionsgefäßen m lyophilis. Pri mern, dNTPs<br />

u. DNA-Template/Positivkontrolle; Rehydrierungspuffer;<br />

Hot-Start Taq-Polymerase; 24, 48 bzw. 96 PCR-Tests I PCR<br />

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

lyophilisierten Primern, dNTPs u. Mykoplasmen-spezifischer<br />

Sonde; Inhibition Control Spike (lyophilisiert); Reaktionspuffer;<br />

DNA-freies Wasser; Hot-Start Taq Polymerase; 25<br />

PCR-Tests I PCR Mycoplasma Test Kit II besteht aus: Reaction-Mix<br />

(Primer, dNTPs, Taq-Polymerase), Buffer Solution,<br />

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

Marktübersicht PCR<br />

sehr schnelle PCR mit online Detektion: 40 min im 384er Format;<br />

60 min im 96 er Format I sehr einfach und schnell austauschbare<br />

Thermoblöcke für 96- Well oder 384-Mikrotiterplatten I präzise<br />

Signaldetektion unabhängig von Probenposition durch patentierte<br />

Optik I 6 Detektionskanäle für große Flexibilität bei der Wahl der<br />

DetektionsfarbstoffeSoftware: I bedienerfreundliche Software mit<br />

hochgenauen Auswertealgorithmen I High Resolution Melting<br />

(HRM) Farbstoff in Kombination mit der LightCycler ® 480 Gene<br />

Scanning Software ideal geeignet zur Detektion von bekannten<br />

und unbekannten SNPs I Reagenzien: große Flexibilität bei den<br />

Detektionsformaten, wie z.B. SYBR Green I, Hybridisierungs- und<br />

Hydrolysesonden I Mit der Universal ProbeLibrary kann ein komplettes<br />

Transkriptom einer selektierten Spezies mit 90 vorvalidierten<br />

Detektionsproben abgedeckt werden. Weitere Spezies können<br />

mit einem Erweiterungsset abgedeckt werden. Ein kompetter<br />

qPCR Assay kann innerhalb von 24 Stunden etabliert werden.<br />

www.universalprobelibrary.com I Alle Maßnahmen zur Qualitätssicherung<br />

(IQ,OQ,PQ) verfügbar I Bar Code Reader I Kompatibel mit<br />

Laborautomation (LIMS)<br />

Hardware: sehr schnelle PCR mit online-Detektion : 20 min<br />

I 32 Kapillaren I 6 Detektionskanäle für große Flexibilität<br />

bei der Wahl der Detektionsfarbstoffe I große Flexibilität<br />

bei den Detektionsformaten, wie z.B. SYBR Green I,<br />

Hybridisierungs- und Hydrolysesonden I Probenvolumen<br />

wahlweise 20µl oder 100µl I Software: bedienerfreundliche<br />

Software mit hochgenauen Auswertealgorithmen I<br />

Reagenzien: umfangreiches funktionsgetestetes Reagenzienangebot<br />

für RT-PCR und PCR I Mit der Universal Probe-<br />

Library kann ein komplettes Transkriptom einer selektierten<br />

Spezies mit 90 vorvalidierten Detektionsproben abgedeckt<br />

werden. Weitere Spezies können mit einem Erweiterungsset<br />

abgedeckt werden. Ein kompetter qPCR-Assay kann<br />

innerhalb von 24 Stunden etabliert werden. www.universalprobelibrary.com<br />

Kit detektiert schnell, hochspezifisch<br />

und sehr sensitiv zahlreiche<br />

Eubakterien-Arten, u.a. Pseudomonas,<br />

Actinomyces, Escherichia,<br />

Serratia, Porphyromonas,<br />

Fusobacteria, Staphylococcus,<br />

Streptococcus, Lactobacillus,<br />

Micrococcus, Bacillus, Klebsiella,<br />

Salmonella, Enterococcus,<br />

Mycobacterium, Legionella,<br />

Prevotella, Peptostreptococcus.<br />

Eukaryotische DNA wird hingegen<br />

nicht amplifiziert. Einfache<br />

Probenvorbereitung.<br />

Kits detektieren schnell, hochspezifisch und sehr sensitiv:<br />

M. agalactiae, M. arginini, M. arthritidis, M. bovis,<br />

M. capricolum, M. cloacale, M. falconis, M. faucium, M.<br />

fermentans, M. hominis, M. hyorhinis, M. hyosynoviae,<br />

M. opalescens, M. orale, M. pneumoniae, M. pirum, M.<br />

primatum, M. pulmonis, M. salivarium, M. spermatophilum<br />

und M. timone sowie verschiedene Acholeplasma-<br />

(z.B. A. laidlawii) und Spiroplasma-Arten. Einfache<br />

Probenvorbereitung.<br />

LABORWElT 10. Jahrgang | Nr. 5/2009 | 45<br />

Besonderheiten/<br />

Extras<br />

2.645 Euro<br />

PCR Bacteria Test Kit: 219 Euro<br />

(48 Tests)<br />

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

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

Mycoplasma Test Kit II: 70 Euro (10 Tests)


Service Stellenmarkt<br />

Akademischer Stellenmarkt<br />

Veröffentlichen Sie Ihre Stellenanzeigen zielgruppengerecht in unserem akademischen Stellenmarkt (auch online), der allen nicht-kommerziellen Instituten<br />

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 –<br />

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

& Metabolic engineering“ (erscheinungstermin 26.11.2009) ist der 13. November 2009.<br />

FRIEDRICH-SCHILLER-UNIVERSITÄT JENA<br />

Medizinische Fakultät – Institut für Biochemie I – Prof. Dr. Britta Qualmann<br />

2 Doktorand(in)en<br />

gesucht<br />

Das Institut für Biochemie I sucht zwei engagierte Doktorand(in)en mit<br />

Interesse an der Identifizierung und Charakterisierung bisher unbekannter<br />

Proteininteraktionen von Modulatoren des Aktincytoskeletts und Vesikelbildungsmaschinerien<br />

Unser Ziel ist es, die funktionelle Schnittstelle von Membranen und dem Aktincytoskelett<br />

aufzuklären und die Dynamik dieser beiden, für eukaryontische Zellen<br />

lebenswichtigen Strukturen zu verstehen. Dies liefert vertiefte Einsichten in die<br />

Bildung und Plastizität der definierten Zellmorphologien, auf denen die Organund<br />

Gewebebildungen multizellulärer Organismen beruhen. Auf der subzellulären<br />

Ebene liefern unsere Arbeiten Erkenntnisse über Membran-Modulationen durch<br />

Membrantransportprozesse (Endocytose, Rezeptor-Recycling, Vesikelbildung<br />

am Golgi-Apparat), Membrantopologie- und Zellmorphologieveränderungen<br />

durch Aktinpolymerisation und Membranveränderungen durch direkte Anlagerungen<br />

von Lipid-bindenden Proteinen, die Membranen krümmen bzw. sogar<br />

tubulieren können. Hierbei untersuchen wir vor allem die Lipid-bindenden<br />

Modulatorproteine der Syndapin-Familie (vergl. Review Qualmann & Kessels<br />

2004 J. Cell Sci.), die Funktionen der für die Vesikelbildung kritischen GTPase<br />

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

seine verschiedenen Aktivatoren (siehe z.B. Kessels & Qualmann 2002 EMBO<br />

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

(Ahuja et al. 2007 Cell).<br />

Für ein Verständnis der zellulären und physio logischen Funktionen dieser<br />

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

maßgeblich beein flussenden Inter aktions partner zu kennen und das Zusammenspiel<br />

dieser Komponenten zu verstehen.<br />

Zur Verstärkung unseres Teams suchen wir daher zwei engagierte Doktorand(in)<br />

en mit fundierter naturwissenschaftlicher Aus bildung, die Inter es se an der<br />

Entdeckung neuer Proteininter aktionen und der in vitro- und in vivo-Charakterisierung<br />

von bisher unbekannten Proteinfunktionen haben.<br />

Die Projekte bieten hervorragende Möglichkeiten, sich mit modernen Methoden<br />

der Molekularbiologie, des Hefe-2-Hybrid-Screenings, der Proteinbiochemie<br />

und der Immunfluoreszenz-Mikroskopie vertraut zu machen und Einblicke<br />

in die für eukaryontische Zellen so wesentliche subzelluläre Steuerung der<br />

Aktincytoskelettorganisation im Kontext von Membrantransport prozessen bzw.<br />

Modulationen der Membrantopologie zu erhalten. Entsprechende Vorkenntnisse<br />

sind erwünscht.<br />

Die Projekte können sich hierbei auf bereits etablierte Methoden und eine exzellente<br />

technische Infrastruktur, die direkt im Institut zur Verfügung stehen, stützen.<br />

Mit unser intensiven technischen und wissenschaftlichen Betreuung und der<br />

lebendigen und stimulierenden Forschungsumgebung im Institut und auf dem<br />

Innenstadt-Campus der FSU aber auch in den umliegenden Forschungsinstituten<br />

sind sehr gute Voraussetzungen für erfolgreiches wissenschaftliches Arbeiten<br />

inmitten der lebhaften und liebenswerten Universitätsstadt Jena gegeben.<br />

Interessierte wenden sich bitte mit aussagekräftiger Bewerbung an:<br />

Prof. Dr. Britta Qualmann<br />

Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Biochemie I,<br />

Nonnenplan 2, 07743 Jena<br />

bzw. an britta.qualmann@mti.uni-jena.de<br />

Als europaweit führendes Forschungszentrum mit der Ausrichtung „Environmental<br />

Health“, sind wir Mitglied der Helmholtz Gemeinschaft Deutscher<br />

Forschungszentren e. V.<br />

Ziel unserer Forschung ist es, Gesundheitsrisiken für Mensch und Umwelt frühzeitig<br />

zu erkennen, Mechanismen der Krankheitsentstehung zu entschlüsseln<br />

und Konzepte zur Prävention und Therapie von Erkrankungen zu entwickeln.<br />

Das Helmholtz Zentrum München als Träger des Bayerischen Frauenförderpreises<br />

sowie des Total E-Quality-Zertifikates strebt eine Erhöhung des Frauenanteils<br />

an und fordert deshalb qualifizierte Interessentinnen auf, sich zu bewerben.<br />

Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.<br />

Das Institut für Bioinformatik und Systembiologie sucht zum nächstmöglichen<br />

Zeitpunkt eine/n<br />

Bioinformatiker/in - Tomatengenom (142/2009)<br />

Ihre Aufgaben<br />

– Genom-Analyse der Tomate<br />

– Erstellung eines umfassenden Datenbanksystems zur Darstellung und<br />

Analyse<br />

Ihre Qualifikation<br />

– Hochschulstudium mit Promotion in Biologie/Bioinformatik<br />

– Fundierte Kenntnisse der Sequenz- und Genomanalyse<br />

– Programmier- und Datenbankkenntnisse (Java, Perl, Phyton, UNIX, SQL und<br />

Oracle db Systeme) werden vorausgesetzt<br />

– hohe Teamfähigkeit und Einsatzbereitschaft<br />

Unser Angebot<br />

– Tätigkeit in einem innovativen, zukunftsorientierten Unternehmen<br />

– umfangreiches Fortbildungsangebot<br />

– zunächst für zehn Monate befristetes Arbeitsverhältnis und eine Vergütung<br />

nach TVÖD<br />

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung online. Dr. Klaus Mayer<br />

E-Mail: kmayer@helmholtz-muenchen.de, Telefon: 089 3187-3584<br />

Helmholtz Zentrum München<br />

Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH<br />

Institut für Bioinformatik und Systembiologie Postfach 11 29<br />

85758 Neuherberg<br />

Mitarbeiter gesucht?<br />

Nutzen Sie die Möglichkeit, zielgruppengerecht in unserem<br />

akademischen Stellenmarkt kostenlos zu werben.<br />

Auch online unter www.laborwelt.de<br />

Informationen erhalten Sie unter:<br />

a.macht@biocom.de<br />

oder tel.: 030-264 921-54<br />

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


Max-Planck-Institut<br />

für Neurobiologie<br />

Martinsried/München<br />

Das Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried bei München<br />

betreibt Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Entwicklung,<br />

Funktion und Krankheiten des Nervensystems. Für die Nachwuchsgruppe<br />

Dendritische Differenzierung suchen wir ab sofort einen/eine<br />

Technische/n Assistenten/in<br />

(BTA/MTA) zeitlich befristet<br />

Wir sind ein junges, engagiertes Team und suchen Verstärkung für<br />

Aufgaben im Bereich der Histologie, Molekularbiologie, Zellkultur und<br />

Genetik. Das Aufgabengebiet umfasst die technische Labororganisation,<br />

die Erhaltung unserer Fruchtfliegenlinien und die Planung und<br />

Durchführung von histologischen und molekularbiologischen<br />

Experimenten.<br />

Wir bieten ein hervorragend ausgestattetes Institut und einen abwechslungsreichen<br />

Arbeitsplatz in einer freundlichen und offenen<br />

Arbeitsatmosphäre. Weitere Informationen über das Institut finden Sie<br />

auf unserer Homepage<br />

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

Wünschenswert wäre ein/eine Mitarbeiter/in der/die sich selbständig<br />

und zuverlässig in unser Team einbringt.<br />

Die Vergütung erfolgt nach TVöD, die Stelle ist bis 28.02.2011 befristet.<br />

Die Max-Planck-Gesellschaft ist bemüht, mehr schwerbehinderte<br />

Menschen zu beschäftigen. Bewerbungen Schwerbehinderter sind ausdrücklich<br />

erwünscht. Die Max-Planck Gesellschaft will den Anteil von<br />

Frauen in den Bereichen erhöhen in denen sie unterrepräsentiert sind.<br />

Frauen werden deshalb ausdrücklich aufgefordert sich zu bewerben.<br />

Schriftliche Bewerbung In Deutsch oder Englisch mit den üblichen<br />

Unterlagen werden erbeten an:<br />

Max-Planck-Institut für Neurobiologie<br />

Verwaltung<br />

Am Klopferspitz 18,82152 Martinsried<br />

90x130mm<br />

At the University of Bern (Switzerland),<br />

Institute of Plant Sciences, a<br />

PhD position<br />

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

is available to work on the characterization of plant peptide<br />

transporters. Molecular, biochemical and physiological<br />

methods will be used to investigate the physiological role<br />

of peptide transporters in planta.<br />

We are looking for a motivated student interested in joining<br />

our research team. The position requires a diploma or<br />

M.Sc. degree in biology, biochemistry or equivalent and<br />

qualifications in plant molecular biology, plant physiology,<br />

cell biology or biochemistry.<br />

Salary will be according to the Swiss National Science Foundation and is limited<br />

to 36 months. Starting 1 th December 2009 or at earliest convenience. Applications<br />

should include a curriculum vitae, description of research interests and<br />

experience and name and address of two references.<br />

Please send your application to<br />

Prof. Dr. Doris Rentsch, plantphys@ips.unibe.ch<br />

Service Stellenmarkt<br />

The University Hospital of Cologne ranks among the leading<br />

university hospitals in Germany. Our 6,800 employees,<br />

working in more than 59 highly efficient clinics, polyclinics<br />

and institutes offer optimum inpatient and outpatient care<br />

as well as professional vocational training and continuing<br />

education programmes. With some 1,300 beds, we are one<br />

of the largest hospitals in the state of North Rhine-Westphalia. Our international<br />

reputation is based on our outstanding record as a provider of top-flight medical<br />

care and as a leading academic institution in the fields of medical research<br />

and teaching.<br />

The Institute of Neurophysiology at the Uniklinik Köln is seeking applications for a<br />

PhD student (TV-L E13, 50%)<br />

to be employed under a limited-time contract for 2 years with the possibility<br />

of extension.<br />

Our group is a part of the Institute of Neurophysiology (Director: Prof. Dr. Jürgen<br />

Hescheler) located at the University of Cologne (Germany). The Institute is part of<br />

the Medical Faculty and is traditionally involved in stem cell research. The major<br />

focus of the research at the Institute is on differentiation of embryonic stem<br />

(ES) and induced pluripotent stem (iPS) cells into cardiac, neuronal, haemangioblastic<br />

and others organotypic cells and on their functional characterization.<br />

Our group is engaged in the exploration of mechanisms involve in mouse<br />

and human ES and iPS cell-derived cardiomyocytes differentiation process<br />

and to characterize (structure and function) the resulting cardiomyocytes<br />

by using several techniques. Several well established ES and iPS cell lines<br />

and differentiation protocols are available. Recently, it has been shown that<br />

mechano- and electro-stimulation of stem cell in culture has strong effect on<br />

cardiac precommitment.<br />

Your responsibilities will include:<br />

The successful candidate will be responsible for establishing a chronic stimulation<br />

of different cell types in culture and to study the stimulation effect of ES<br />

and iPS cell during the differentiation process.<br />

The candidate will join a multidisciplinary team of scientists and will gain experience<br />

in a broad range of techniques including electrophysiology, calcium<br />

imaging, immunohistochemistry, PCR and microarray.<br />

Minimum qualifications:<br />

We are seeking a highly motivated, independent thinking, team- and hardworking<br />

candidate with a solid understanding and practical experience in<br />

cellular biology and physiology.<br />

The candidate must hold a MSc degree or equivalent and must be fluent in English.<br />

The knowledge in the field of stem cells, electrophysiology is desirable.<br />

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

The Board of Directors of the University Hospital of Cologne places strong emphasis<br />

on gender equality and seeks to increase the proportional representation<br />

of women in this field. Thus applications from female scientists will be welcomed;<br />

suitably qualified women will be given preferential consideration unless other<br />

candidates clearly demonstrate superior qualifications.<br />

We also welcome applications from disabled candidates, who will also be<br />

given preferential consideration over other applicants with comparable qualifications.<br />

The position is suitable for staffing with part-time employees.<br />

Applications with Curriculum vitae including contact detail of references<br />

and a motivation letter should be sent until 25.09.2009 to:<br />

Filomain Nguemo, Ph.D., Institute of Neurophysiology<br />

Robert Koch Str. 39, 50931 Cologne, Germany<br />

Tel. 0221-478-6940, Fax 0221-478-3834<br />

or per e-mail to: filo.nguemo@uni-koeln.de<br />

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


Service Stellenmarkt<br />

FB 05_Prof. org. Chemie_2c:Layout 1 11.09.2009 11:29 Uhr Seite 1<br />

Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg ist eine erfolgreiche Hochschule<br />

mit rund 5000 Studierenden, 120 Professorinnen und<br />

Professoren, 6 Fachbereichen und 18 Studiengängen.<br />

Der Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften, Campus<br />

Rheinbach, ist bestrebt, die Qualität seines Lehrangebotes zu<br />

sichern und weiter zu entwickeln. Daher ist im Rahmen der<br />

Einführung des Studiengangs Naturwissenschaftliche Forensik<br />

zum nächstmöglichen Zeitpunkt folgende Stelle zu besetzen:<br />

eine wissenschaftliche Mitarbeiterin/<br />

ein wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />

Das Aufgabengebiet umfasst:<br />

• Unterstützung der Hochschullehrerinnen und<br />

Hochschullehrer bei der Durchführung von Praktika<br />

• Mitwirkung bei Forschungs- und Entwicklungsvorhaben<br />

• Aufbau und die Betreuung des Labors für chemischforensische<br />

Analytik<br />

• Betreuung der Studierenden in den Praktika zur<br />

chemisch-forensischen Analytik und in weiteren naturwissenschaftlichen<br />

Grundlagenpraktika. Die Praktika<br />

finden teilweise in englischer Sprache statt.<br />

Die Aufgabenstellung erfordert:<br />

• ein stellenrelevantes (Fach-)Hochschulstudium<br />

• sehr gute Kenntnisse und praktische Erfahrungen<br />

in der instrumentellen chemischen Analytik<br />

• breite naturwissenschaftlich-technische Kenntnisse<br />

• gute Kenntnisse der englischen Sprache<br />

• sicheren Umgang mit Microsoft Office Anwendungen<br />

• Einsatzbereitschaft, Eigeninitiative und Teamfähigkeit<br />

Wir bieten Ihnen:<br />

• eine anspruchsvolle, vielseitige und selbständige Tätigkeit<br />

• flexible Arbeitszeiten<br />

• gute Fort- und Weiterbildungsmöglichkeiten<br />

Die Stelle ist zunächst auf 3 Jahre befristet und kann auch<br />

mit zwei Teilzeitkräften besetzt werden. Die Vergütung<br />

erfolgt je nach Qualifikation bis E12 TV-L.<br />

Auskünfte über die Stelle erteilt Ihnen gerne der Dekan des<br />

Fachbereichs Angewandte Naturwissenschaften, Herr Prof.<br />

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

Bewerbungen von Schwerbehinderten werden bei gleicher<br />

Qualifikation bevorzugt berücksichtigt.<br />

Bewerbungen mit den üblichen Unterlagen richten Sie bitte<br />

bis zum 5.10.2009 an die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg,<br />

Personaldezernat, 53754 Sankt Augustin.<br />

www.hochschule-bonn-rhein-sieg.de<br />

Das Comprehensive Pneumologie Center (CPC) ist<br />

eine Kooperation zwischen dem Helmholtz Zentrum<br />

München, der Ludwig-Maximilians-Universität<br />

München, dem Klinikum der Ludwig-Maximilians-<br />

Universität München und den Asklepios Fachkliniken München-Gauting.<br />

Mit 1400 Studierenden ist die Hochschule Biberach eine<br />

kleine, aber renommierte und auch überregional ausgezeichnet<br />

aufgestellte Hochschule im Südosten Baden-Württembergs,<br />

Ranking-Ergebnisse sowie Evaluations- und<br />

Akkreditierungsagenturen bestätigen dies. Ihr bundesweit<br />

einmaliger Studiengang Pharmazeutische Biotechnologie<br />

wurde 2006 als Public-Private-Partnership verwirklicht,<br />

u. a. mit den Pharma-Unternehmen Boehringer-Ingelheim<br />

Deutschland und Rentschler Biotechnologie. Der Studiengang<br />

realisiert erfolgreich eine praxisnahe Lehre im<br />

Bereich der biopharmazeutischen Herstellung, Qualitätssicherung<br />

und Entwicklung.<br />

In diesem Studienfeld ist an der Hochschule Biberach zum<br />

01.03.2010 oder später eine<br />

W 2 - Professur<br />

(Kennziffer PBT 08)<br />

für das Lehrgebiet Zellkulturtechnik zu besetzen.<br />

Bewerber/innen sollten über einen überdurchschnittlichen<br />

Hochschulabschluss und eine Promotion sowie über mehrjährige<br />

einschlägige Erfahrungen in der Zellkulturtechnik<br />

eukaryontischer Zellen verfügen.<br />

Die/der zukünftige Stelleninhaber/in soll Vorlesungen und<br />

praktische Übungen in den Lehrgebieten der Zellkulturtechnik,<br />

Verfahrenstechnik, Bioprozesstechnik, -entwicklung<br />

und in verwandten Disziplinen übernehmen. Darüber<br />

hinaus wird die aktive Mitarbeit in der Selbstverwaltung<br />

und in Gremien erwartet.<br />

Eine detaillierte Beschreibung des Lehrgebiets erhalten Sie<br />

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

5 82-450.<br />

Es wird vorausgesetzt, dass die/der zukünftige Stelleninhaber/in<br />

beim Auf- und Ausbau sowie bei der Fortentwicklung<br />

des Studiengangs Pharmazeutische Biotechnologie<br />

tatkräftig mitarbeitet.<br />

Nähere Informationen zur Dienstaufgabe, zu den Bewerbungs-<br />

und Einstellungsvoraussetzungen und die ausführliche<br />

Stellenausschreibung finden Sie unter<br />

www.hochschule-biberach.de/sections/service/stellenanzeigen<br />

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer<br />

mit den üblichen Unterlagen bis 16.10.2009 an die<br />

Hochschule Biberach.<br />

HBC Hochschule Biberach I Personalabteilung<br />

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

www.hochschule-biberach.de<br />

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

Therapie dieser Erkrankungen.<br />

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

am Standort Großhadern in München zum nächstmöglichen Zeitpunkt<br />

4 Technische Assistenten/innen - Lungenforschung (173/2009)<br />

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

biologischer Proben mittels molekular- und zellbiologischer Methoden<br />

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

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

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

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

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


Paul-Ehrlich-Institut Paul-Ehrlich-Straße 51 - 59,<br />

63225 Langen, Telefon (06103) 77-11 00<br />

Das Paul-Ehrlich-Institut ist eine wissenschaftliche Einrichtung des Bundes, die<br />

als Bundesoberbehörde für die Zulassung und Chargenprüfung immunbiologischer<br />

Arzneimittel zuständig ist und auf den damit verbundenen Gebieten der<br />

Lebenswissenschaften (z.B. Virologie, Bakteriologie, Allergologie, Immunologie,<br />

Hämatologie, Medizinische Biotechnologie) Forschung betreibt.<br />

Im Fachgebiet „Virussicherheit“ der Abteilung - Virologie ist zum nächstmöglichen<br />

Zeitpunkt die Position einer / eines<br />

FÜR: MDC AG MEIER „RNA EDITING AND HYPEREXCITABILITY DISORDERS“ wird<br />

1 Doktorand/-in<br />

gesucht.<br />

Wissenschaftlerin / Wissenschaftlers<br />

Stellenbewertung: E 13 / 14 TVöD<br />

Bewerbungskennziffer: 44 / 2009 zu besetzen.<br />

Aufgabenprofil:<br />

– Bewertung der Virussicherheit von biologischen Produkten<br />

(Plasmaprodukte, monoklonale Antikörper, Zellkulturprodukte, Gentransferarzneimittel<br />

und Gewebezubereitungen) bei europäischen und nationalen<br />

Zulassungen von Arzneimitteln und von Präparaten zur klinischen Prüfung<br />

– Bewertung der Sicherheit dieser Produkte im Hinblick auf TSE (Prionen)<br />

– Beratung von pharmazeutischen Unternehmern im Rahmen von Arzneimittelzulassungen<br />

und klinischen Studien<br />

– Forschungsarbeiten zu Themen der Virussicherheit<br />

Anforderungsprofil:<br />

– Abgeschlossenes naturwissenschaftliches oder medizinisches/veterinärmedizinisches<br />

Hochschulstudium<br />

– Promotion<br />

– Fundiertes Wissen in allgemeiner Virologie, Kenntnisse in medizinischer<br />

Virologie und Virusdiagnostik<br />

– Praktische Erfahrung in klassischen Methoden der Virologie sowie in molekularbiologischen<br />

Techniken<br />

– Kenntnisse auf den Gebiet der Herstellung von biologischen Arzneimitteln<br />

bzw. Proteinreinigung<br />

Service Stellenmarkt<br />

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

(MDC), die sich mit der Entwicklung alternativer Epilepsietherapien befasst, zu besetzen.<br />

Project description:<br />

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<br />

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<br />

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

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

for inhibition of electrical impulses in the brain.<br />

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

Voraussetzungen:<br />

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

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

Vergütungsgruppe Promotions-übliche Vergütung<br />

Eintrittstermin: Sofort<br />

COLOGNE INTERNATIONAL GRADUATE SCHOOL<br />

From Embryo to old Age, Development, Health<br />

and Disease<br />

6 Fellowships<br />

3-year Ph.D. programme starting spring 2010<br />

The University of Cologne has a long-standing tradition and world-wide reputation<br />

of top-level molecular biological research. Beginning in spring 2010<br />

the Research School in Biology „From embryo to old age: the cell biology and<br />

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

for students with excellent qualifications. The participating research groups<br />

use today‘s microbial, plant and animal model systems to investigate cell<br />

biological and genetic mechanisms whose perturbation during the life cycle of<br />

an organism results in disease.<br />

The three-year programme starts with a six-month rotation and course period,<br />

followed by a PhD project in one of the participating groups. Seminars and<br />

training courses complement the research work. Comprehensive support is<br />

provided throughout the programme. The programme language is English. Accepted<br />

students get a laptop computer and 500 EUR to get started in Cologne.<br />

No tuition fees apply.<br />

Six competitive three-year fellowships (initially 1000 EUR, then 1300 EUR per<br />

month) are available.<br />

We invite you to apply to the IGSDHD in Cologne, the exciting city in the heart<br />

of Europe.<br />

To obtain further information please visit our website at:<br />

http://www.uni-koeln.de/bio-graduateschool/<br />

Submission deadline of complete applications is October 31, 2009<br />

Contact: Dr. Isabell Witt, IGSDHD, Zülpicher Strasse 47, D-50674 Cologne,<br />

Phone: +49(0)221 4701683, Fax: +49(0) 470 1632,<br />

isabell.witt@uni-koeln.de<br />

Nähere Auskünfte über die Aufgaben erteilt: Prof. Dr. Jochen Meier<br />

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

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

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


Service Verbände<br />

Kontakt zu Verbänden<br />

Die Mitglieder der nachfolgenden Fachgesellschaften erhalten LABORWELT regelmäßig mit<br />

freundlicher Empfehlung ihrer Organisationen. Wer sich darüber hinaus für eine Mitarbeit oder<br />

einen Beitritt interessiert, erreicht die Fachgesellschaften unter den folgenden Kontaktdaten:<br />

Ich interessiere mich für<br />

den Beitritt<br />

Unterstützung für Jungwissenschaftler<br />

Interessenvertretung<br />

eine Spende<br />

Fachgruppen im Bereich<br />

Verband (siehe unten, bitte ankreuzen)<br />

Dt. Ver. Gesell. f. Klinische Chemie<br />

und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL)<br />

Geschäftsstelle der DGKL<br />

Im Mühlenbach 52 b<br />

53127 Bonn<br />

Tel.: +49-(0)-228-92-68-9522<br />

Fax: +49-(0)-228-92-68-9527<br />

geschaeftsstelle@dgkl.de<br />

www.dgkl.de<br />

Deutsche Gesellschaft für<br />

Proteomforschung<br />

BIO Deutschland<br />

c/o MPI für Biochemie<br />

Am Klopferspitz 18a<br />

82152 Martinsried<br />

Tel.: +49-(0)-89-1897-9007<br />

Fax: +49-(0)-89-1897-9009<br />

c.kleinhammer@dgpf.org<br />

www.dgpf.org<br />

Tegeler Weg 33/<br />

berlinbiotechpark<br />

10589 Berlin<br />

Tel.: +49-(0)-30-3450593-30<br />

Fax: +49-(0)-30-3450593-59<br />

info@biodeutschland.org<br />

www.biodeutschland.org<br />

Deutsche Gesellschaft für Hygiene<br />

und Mikrobiologie (DGHM)<br />

c/o Institut für Hygiene und<br />

Med. Mikrobiologie<br />

Carl-Neuberg-Straße 1<br />

30625 Hannover<br />

Tel.: +49-(0)-511-532-4655<br />

Fax: +49-(0)-511-532-4355<br />

www.dghm.org<br />

bts (Biotechnologische Studenteninitiative<br />

e.V.)<br />

c/o BIOCOM<br />

Stralsunder Straße 58–59<br />

13355 Berlin<br />

Tel.: +49-(0)-2649-21-21<br />

Fax: +49-(0)-2649-21-11<br />

www.bts-ev.de<br />

Bitte kontaktieren Sie mich<br />

Name Firma<br />

Tel. Fax<br />

E-Mail<br />

Gesellschaft für Genetik<br />

GESELLSCHAFT FÜR GENETIK<br />

c/o HZM – Deutsches<br />

Forschungszentrum für<br />

Gesundheit/Inst. of Developmental<br />

Genetics<br />

Tel.: +49-(0)-89-3187-2610<br />

Fax: +49-(0)-89-4620<br />

www.gfgenetik.de<br />

Gesellschaft für Signaltransduktion<br />

c/o Prof. Dr. Ralf Hass<br />

Med. Hochschule Hannover<br />

AG Biochemie u. Tumorbiol.<br />

30625 Hannover<br />

Tel.: +49-(0)-511-532-6070<br />

Fax: +49-(0)-511-532-6071<br />

www.sigtrans.de<br />

Gesellschaft für Pharmakologie und<br />

Toxikologie<br />

Geschäftsstelle der DGPT<br />

Achenbachstraße 43<br />

40237 Düsseldorf<br />

Tel.: +49-(0)-211-600-692-77<br />

Fax: +49-(0)-211-600-692-78<br />

mitglieder@dgpt-online.de<br />

www.dgpt-online.de<br />

Nationales Genomforschungsnetz<br />

c/o DKFZ<br />

Im Neuenheimer Feld 580<br />

69120 Heidelberg<br />

Tel.: +49-(0)-6221-424-743<br />

Fax: +49-(0)-6221-423-454<br />

S.Argo@dkfz-heidelberg.de<br />

www.ngfn.de<br />

Deutsche Gesellschaft für<br />

Neurogenetik<br />

Institut für Humangenetik<br />

Calwer Straße 7<br />

72076 Tübingen<br />

Tel.: +49-(0)-7071-2977692<br />

Fax: +49-(0)-7071-295171<br />

peter.bauer@<br />

med.uni-tuebingen.de<br />

www.hih-tuebingen.de/dgng/<br />

Seite bitte abtrennen – per Fax an 030-264921-11<br />

Netzwerk Nutrigenomik<br />

RNA-Netzwerk<br />

Netzwerk Nutrigenomik<br />

Arthur-Scheunert-Allee 114<br />

14558 Nuthetal<br />

Tel.: +49-(0)-33200-88-301<br />

Fax: +49-(0)-33200-88-541<br />

mail@nutrigenomik.de<br />

www.nutrigenomik.de<br />

c/o Prof. Dr. Volker A. Erdmann<br />

Freie Universität Berlin<br />

Thielallee 63, 14195 Berlin<br />

Tel.: +49-(0)-30-8385 6002<br />

Fax: +49-(0)-30-8385 6413<br />

erdmann@chemie.fu-berlin.de<br />

www.rna-network.com<br />

FA Life Science Research im VDGH<br />

c/o VDGH im VCI<br />

Mainzer Landstraße 55<br />

60329 Frankfurt am Main<br />

Tel.: +49-(0)-69-2556-1730<br />

Fax: +49-(0)-69-236650<br />

vdgh@vdgh.de<br />

www.vdgh.de<br />

Österreichische<br />

Reinraumgesellschaft (ÖRRG)<br />

ÖRRG<br />

Neudorf 41<br />

A-8262 Ilz<br />

Tel.: +43-(0)-3385-8117<br />

Fax: +43-(0)-3385-8117<br />

office@oerrg.at<br />

www.oerrg.at<br />

Österreichische Ges. f. Laboratoriums-<br />

medizin & Klinische Chemie<br />

ÖGLMKC Geschäftsstelle<br />

Infomedica-KEG, Xenius Behal<br />

Tullnertalgasse 72<br />

A-1230 Wien<br />

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

office@oeglmkc.at<br />

www.oeglmkc.at<br />

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


Fujifilm<br />

DNA-Extraktion für<br />

die IVD zugelassen<br />

Die Fujifilm-Produkte QuickGene-Mini80,<br />

QuickGene-810, sowie das DNA Whole Blood<br />

Kit sind nun CE IVD gekennzeichnet. Die seit<br />

Jahren erfolgreich eingesetzten QuickGene-<br />

Systeme können ab sofort als prä-analytische<br />

Methode für die medizinische molekulare<br />

Diagnostik verwendet werden.<br />

Die QuickGene-Systeme nutzen eine von Fujifilm<br />

patentierte, 80 µm poröse Membran, die<br />

Nukleinsäuren selektiv bindet. Diese Membran<br />

mit gleichmäßig feinen Poren und einer großen,<br />

spezifisch bindenden Oberfläche sorgt für hohe<br />

Ausbeuten und Reinheit. Ihre besonderen Eigenschaften<br />

ermöglichen eine DNA-Extraktion<br />

durch Luftdruck ohne Zentrifugationsschritte.<br />

QuickGene-Mini80 CE IVD ist ein besonders<br />

kleines Tischgerät. Es gestattet, gleichzeitig<br />

genomische DNA aus acht Proben innerhalb<br />

von 12 Minuten manuell zu extrahieren. Das<br />

benutzerfreundliche und günstige System<br />

ist besonders für kleine diagnostische Labore<br />

attraktiv. Für Hochdurchsatzlabore ist das<br />

QuickGene-Mini80 CE IVD eine sinnvolle<br />

Back-up-Methode für kurzfristige und dringende<br />

Tests. QuickGene-810 CE IVD ist ein<br />

semi-automatisches Gerät, das für mittelgroße<br />

Labore geeignet ist. Auch dieses Gerät ist ein<br />

kompaktes, platzsparendes Tischgerät, und<br />

genomische DNA aus acht Vollblutproben kann<br />

in sechs Minuten extrahiert werden.<br />

Die mit dem DNA Whole Blood Kit CE IVD<br />

und einem der QuickGene-Geräte gereinigte<br />

genomische DNA ist für In-Vitro-Diagnostik-<br />

Untersuchungen vorgesehen. Sie ist für humangenetische<br />

Arbeitsmethoden wie PCR, DNA<br />

Microarrays, Sequenzierung, Restriktionsverdau<br />

und andere molekularbiologische Anwendungen<br />

optimal geeignet.<br />

FUJIFILM Europe GmbH<br />

40549 Düsseldorf<br />

Heesenstr. 31<br />

Tel.: + 49-(0)211-5089-214<br />

presse@fujifilm.de<br />

www.fujifilm.de/lifescience<br />

Fluidigm<br />

Service Produktwelt<br />

Fluidigm: Neuer IFC ermöglicht 9.216 simultane<br />

Real-Time PCR-Experimente in drei Stunden<br />

Fluidigms BioMark 96.96 Dynamic Array – ein<br />

neuer “Integrated Fluidic Circuit” (IFC) – erlaubt<br />

9.216 simultane PCR-Experimente im Nanoliter-<br />

Maßstab und setzt so neue Maßstäbe in Sachen<br />

Kosteneffizienz und Logistik. Die IFC vereinen die<br />

Vorzüge von Mikrotiterplatten (Flexibilität) und<br />

Microarrays (Durchsatz). Sie sind nicht vorkonfiguriert,<br />

vorhandene Assays können einfach<br />

übertragen werden.<br />

Der 96.96 Dynamic Array ist für SNP- und<br />

Genexpressionsstudien sowie andere Applikationen,<br />

wie CNV oder Single Cell-Studien, optimiert,<br />

ohne Kompromisse in der Datenqualität<br />

einzugehen.<br />

Ein Vergleich von Fluidigms 96.96 Dynamic<br />

Arrays mit 384 Well-Systemen in 10µL Reaktionsvolumen<br />

zeigt die signifikant bessere Produktivität<br />

und Effizienz am Beispiel von 96 Proben,<br />

die gegen 96 Assays getestet werden:<br />

I 24-fach höherer Durchsatz: Ein 96.96 Array<br />

entspricht 24.384-MT Platten<br />

I 192-fach weniger Master Mix: 240 µl anstelle<br />

von 46.080 µl<br />

I 96-fach reduzierte Komplexität: 192 statt<br />

18.432 Pipettierschritte im MT-Format<br />

I vier Stunden bis zum Ergebnis für 9.216 Reaktionen.<br />

PromoCell<br />

Schnelle Detektion apoptotischer,<br />

nekrotischer und intakter Zellen<br />

PromoKines Kits zur simultanen Differenzierung<br />

apoptotischer, nekrotischer und intakter Zellen<br />

basieren auf dem Einsatz dreier Fluoreszenzfarbstoffe,<br />

die diese Zellen jeweils spezifisch<br />

anfärben: Annexin V-FITC bindet spezifisch mit<br />

hoher Affinität an die Zelloberfläche von Zellen<br />

in der frühen apoptotischen Phase und färbt diese<br />

grün. Das rot-fluoreszierende EtD-III kann nur<br />

die zerstörten Membranbereiche nekrotischer<br />

Zellen passieren und bindet dort an die DNA<br />

des Zellkerns, während es nicht in intakte Zellen<br />

eindringt. Der DNA-Farbstoff Hoechst 33342<br />

passiert auch die Membran lebender Zellen<br />

und färbt deren Kern blau an. Die Zellen können<br />

unter dem Fluoreszenzmikroskop detektiert<br />

und ausgezählt oder durchflusszytometrisch<br />

analysiert werden. Des Weiteren bietet Promo-<br />

Kine eine Vielzahl an Kits und Reagenzien zum<br />

sensitiven Nachweis und zur Quantifizierung<br />

von Apoptose (z.B. Caspase-, Kinase-,Annexin<br />

V- und TUNEL-Assays), Signaltransduktion,<br />

Zellviabilität, Zytotoxizität, Seneszenz, Zellstress,<br />

Zellmetabolismus und Reportergenen an. Neben<br />

Antikörpern, rekombinanten Proteinen (z.B.<br />

Zytokine) und ELISA-Kits ergänzen zahlreiche<br />

Für den mittleren Durchsatz bietet Fluidigm den<br />

48.48 Dynamic Array an und der Digital Array<br />

erlaubt eine exquisite absolute Quantifizierung<br />

für die Detektion seltener Targets oder hochauflösender<br />

Copy Number Variation (CNV).<br />

Fluidigm Europe B.V.<br />

Locatellikade 1, 1076 AZ Amsterdam<br />

Tel.: +31-(0)20-578-88-53<br />

harry.boeltz@fluidigm.com<br />

www.fluidigm.com<br />

Fluoreszenzfarbstoffe und Kits zum Anfärben<br />

von Zellstrukturen, zum Nachweis zellulärer<br />

Prozesse und zum Markieren von Biomolekülen<br />

(Proteine, Antikörper und Nukleinsäuren) das<br />

zellbiologische Produktangebot. Außerdem<br />

findet sich ein breites Sortiment an Kits und<br />

Reagenzien für die Zelltransfektion sowie zur<br />

Klonierung, Expression und Repression (silencing,<br />

knockout) von Genen.<br />

PromoCell GmbH<br />

Tel.: +49-(0)6221-649-340<br />

info@promokine.info<br />

www.promokine.info<br />

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


Service Produktwelt<br />

Roche<br />

Echtzeit-Monitoring von<br />

Migration und Invasion<br />

Das xCELLigence System von Roche Applied<br />

Science ist ein Cell Analyzer, der ein markierungsfreies<br />

und dynamisches Monitoring<br />

zellbasierter Assays über die gesamte Dauer<br />

eines Experimentes ermöglicht.<br />

Das neue xCELLigence RTCA DP System<br />

quantifiziert zelluläre Reaktionen nichtinvasiv<br />

und in Echtzeit über die Messung<br />

der elektrischen Impedanz. Zellen werden in<br />

sogenannten E-Plates® im 3x16 Well-Format<br />

kultiviert. In die Wells ist ein mikroelektronischer<br />

Gold-Sensorarray integriert.<br />

Eine Zelle, die mit den Mikroelektroden<br />

in Berührung kommt, verändert den elektrischen<br />

Widerstand zwischen Elektroden<br />

und Medium. Jede Veränderung in der Zelle<br />

– sei es durch Zelladhäsion, Zellinteraktion,<br />

Zelltod, Zellproliferation oder aber morphologische<br />

Veränderungen – führt wiederum<br />

zu Änderungen in der Widerstandsmessung<br />

und kann somit einfach und schnell detektiert<br />

werden.<br />

Eine Markierung der Zellen ist nicht erforderlich.<br />

Eine ganze Reihe von zellbasierten Assays<br />

lässt sich so schnell und bequem durchführen,<br />

zum Beispiel zur Qualitätskontrolle<br />

von Zellen, zur Zellproliferation, Substanz-,<br />

Zell- und virusvermittelten Zytotoxizität, zur<br />

Barrierefunktion, Messungen zur Zelladhäsion<br />

und -ausbreitung sowie zur Rezeptorvermittelten<br />

Signalübertragung.<br />

Zusätzlich ist es mit dem RTCA DP System<br />

möglich, mit einer speziell modifizierten<br />

Boyden-Kammer (CIM- Plate) die Migration<br />

beziehungsweise Invasion von Zellen in Echtzeit<br />

(Real Time) kontinuierlich zu beobachten.<br />

So lässt sich zum Beispiel die Migration von<br />

Krebszellen in Richtung eines Chemoattraktans<br />

verfolgen, wobei aufwendige Färbungen,<br />

das Abschaben von Zellen sowie Zellzählungen<br />

entfallen.<br />

Roche Diagnostics GmbH<br />

Roche Applied Science<br />

Sandhofer Str. 116<br />

68305 Mannheim<br />

Tel.: +49-(0)621-759-8568<br />

mannheim.biocheminfo@roche.com<br />

www.xcelligence.roche.com<br />

Porvair<br />

Spezielle Mikrotestplatte zur Aufbewahrung<br />

lichtempfindlicher Analysen und Proben<br />

Der Mikrotestplattenspezialist Porvair Sciences<br />

Ltd. hat eine neue extratiefe Platte mit 96<br />

schwarzen Vertiefungen zur Aufbewahrung<br />

von Analysen und Proben, die potentiell lichtempfindlich<br />

sind, entwickelt. Das Arbeitsvolumen<br />

beträgt 1 ml pro Vertiefung. Die neuen<br />

extratiefen Porvair-Platten sorgen dafür, dass<br />

Analysen und Proben selbst bei langfristiger<br />

Aufbewahrung nicht durch Lichteinfluss<br />

beschädigt werden. Die schwarzen Vertiefungen<br />

zeichnen sich durch eine zylindrische<br />

Form mit runden Böden aus und bieten somit<br />

optimale Bedingungen zum Mischen und<br />

zur Entnahme der Proben. Die Abmessungen<br />

entsprechen genau den Anforderungen der<br />

entsprechenden ANSI/SBS-Regelungen. Dadurch<br />

wird die Kompatibilität mit fast allen<br />

Lesegeräten und Automaten sichergestellt.<br />

Die neuen schwarzen Vertiefungen sind frei<br />

von Ribonuklease und Desoxyribonuklease,<br />

so dass sie selbst bei empfindlichsten biologischen<br />

Proben zum Einsatz kommen können.<br />

Zum zusätzlichen Schutz lichtempfindlicher<br />

Proben bietet Porvair Sciences auch schwarze,<br />

lichtabsorbierende Versiegelungsfolien an,<br />

die oben auf den schwarzen Platten angebracht<br />

werden können. Die neuen schwarzen<br />

Mikrotestplatten von Porvair sind aus Poly-<br />

Millipore<br />

Proteinkonzentrierung aus einem einzigen Tropfen<br />

Die Amicon® Ultra-0,5 Zentrifugen-Filtereinheit<br />

verbindet höchste Rückgewinnungsraten<br />

mit kürzesten Zentrifugationszeiten. Mit 25-<br />

bis 30-facher Konzentrierung und Rückgewinnungsraten<br />

von 90% bei nur zehnminütiger<br />

Zentrifugation bietet die Amicon Ultra-0,5<br />

Filtereinheit die höchsten Rückgewinnungsraten<br />

und die kürzesten Zentrifugationszeiten<br />

in ihrer Produktklasse. Die Einheit ist aktuell<br />

mit Ultrafiltrationsmembranen mit einer<br />

molekularen Trenngrenze (MWCO) von 3.000<br />

oder 10.000 erhältlich. Zusätzliche Trenngrenzen<br />

werden in den kommenden Monaten<br />

angeboten.<br />

Die effektive Probenkonzentrierung ist<br />

ein äußerst wichtiger Schritt in der Protein-<br />

Biochemie. Oftmals ist die Probenkonzentrierung<br />

nicht nur der abschließende Schritt<br />

eines langwierigen Aufreinigungsverfahrens,<br />

sondern auch der Schritt, von dem der Erfolg<br />

und die Reproduzierbarkeit von Downstream-<br />

Analysen abhängen.<br />

Die Amicon Ultra-0,5 Zentrifugen-Filtereinheiten<br />

besitzen eine vertikal ausgerichtete<br />

Membran und können umgekehrt zentrifugiert<br />

werden. Dadurch wird sowohl eine<br />

propylen hergestellt und verfügen über eine<br />

herausragende Lösemittelbeständigkeit. Da<br />

ausschließlich ultrahochreine Polymere zum<br />

Einsatz kommen, lassen die extratiefen Platten<br />

mit schwarzen Vertiefungen so gut wie keine<br />

Auslaugungen zu, so dass die Proben über einen<br />

langen Zeitraum unverfälscht bleiben.<br />

Porvair Sciences Ltd.<br />

Unit 6, Shepperton Business Park<br />

Govett Avenue<br />

Shepperton, Middlesex, TW17 8BA, UK<br />

Tel.: +44-(0)1372-824290<br />

int.sales@porvair-sciences.com<br />

schnelle Konzentrierung als auch eine hohe<br />

Ausbeute erzielt. Ein integrierter Trockenlaufschutz<br />

verhindert das Austrocknen der Proben<br />

und somit die Denaturierung labiler Proteine.<br />

Die Amicon Ultra-0,5 Filtereinheit ergänzt<br />

die Amicon Ultra-4- und Amicon Ultra-15-<br />

Filtereinheiten, die standardmäßig für die<br />

Probenvorbereitung verwendet werden.<br />

Dr Ulrike Baer-Chardot<br />

Millipore<br />

Bioscience Division<br />

Tel.: +33-(0)1-301270-37<br />

ulrike_baer-chardot@millipore.com<br />

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


September 2009-November 2009<br />

Veranstaltungskalender<br />

28.09.09<br />

Biosimilars Workshop 2009, London (UK)<br />

Info: DIA Drug Information Association<br />

(E-Mail: diaeurope@diaeurope.org<br />

Web: www.diahome.org)<br />

01.-02.10.09<br />

Ethik der Synthetischen Biologie, Freiburg<br />

Info: Dr. Joachim Boldt, Institut für Ethik und<br />

Geschichte der Medizin (E-Mail: boldt@igm.unifreiburg.de,<br />

Web: www.igm.uni-freiburg.de)<br />

02.10.09<br />

BPI BioPharm Praxisseminar, München<br />

Info: BPI (E-Mail: info@bpi.de,<br />

Web: www.bpi.de)<br />

22. Oktober 2009, Frankfurt/Main<br />

Science4Life-Messe<br />

Die Gründerinitiative Science4Life präsentiert<br />

ihre Kinder: Teilnehmer aus elf<br />

Jahren stellen ihre Technologien und<br />

Produkte vor. Das Angebot wird darüber<br />

hinaus bereichert durch eine Partneringund<br />

eine Stellenbörse. Information: www.<br />

science4life.de<br />

06.-08.10.09<br />

BIOTECHNICA 2009, Hannover (D)<br />

Info: Deutsche Messe AG<br />

(Web: www.biotechnica.de)<br />

07.-10.10.09<br />

6. Jahrestagung der Deutschen Vereinten<br />

Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin<br />

(DGKL), Leipzig<br />

Info: Claudia Mittelbach, Conventus (E-Mail:<br />

claudia.mittelbach@conventus.de,<br />

Web: www.conventus.de/dgkl2009/)<br />

Foto: Rentschler Biotechnologie GmbH<br />

24.-27. November 2009 in Berlin<br />

Homogenität in Bioraktoren<br />

Das BioProScale-Symposium „Inhomogenities<br />

in Large Scale Bioreactors – Description,<br />

Scaling, Control“ soll Experten aus der<br />

industriellen Praxis zusammenbringen.<br />

Schwerpunkte sind: Rühren und Mischen,<br />

Zellphysiologie, Sensoren und Probennahme<br />

sowie die Simulation von Prozessen.<br />

www.ifgb.de/bioproscale<br />

07.-09.10.09<br />

ScanBalt Forum and Biomaterials Days 2009,<br />

Kalmar (SE)<br />

Info: Peter Frank, Scanbalt General Secretary<br />

(Web: www.scanbalt.org/forum2009)<br />

13.10.09<br />

Grüne und Weiße Biotechnologie – Nutzen für<br />

Unternehmen, Köln<br />

Info: Detlef Kürten, IHK Köln/Phytowelt Green<br />

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

14.-15.10.09<br />

Scanning Probe Microscopy in Life Sciences/<br />

Optical Tweezers in Life Sciences, Berlin<br />

Info: JPK Instruments<br />

(Tel.: +49-03-5331-120-70,<br />

E-Mail: info@nanobioviews.net,<br />

Web: www.nanobioviews.net)<br />

15.-18.10.09<br />

The Evolution of Medicine – World Health<br />

Summit, Berlin<br />

Info: Dr. Mazda Adli, World Health Summit<br />

Conference Secretariat<br />

(E-Mail: mazda.adli@charite.de,<br />

Web: www.worldhealthsummit.org)<br />

20.-22.10.09<br />

Medical Biodefense Conference, München<br />

Info: Bundeswehr-Institut für Mikrobiologie<br />

(E-Mail: info@biodefense2009.org,<br />

Web: www.biodefense2009.org)<br />

Service Kalender<br />

26.-28.10.09<br />

Immunogenität bei Biopharmazeutika,<br />

Berlin<br />

Info: Mark Reichmann, IQPC<br />

(E-Mail: mark.reichmann@iqpc.de,<br />

Web: www.immunogenitaet.de)<br />

27.-28.10.09<br />

Projektleiter und Beauftragter für die biologische<br />

Sicherheit, Karlsruhe<br />

Info: R. Weyershäuser, FTU Karlsruhe<br />

(E-Mail: renate.weyershaeuser@ftu.fzk.de,<br />

Web: www.fortbildung.fzk.de)<br />

28.10.09<br />

Förderung nachhaltiger Biotechnologie –<br />

Projekt- und Partnerfindungsworkshop zur<br />

5. DBU-ChemBioTec-Antragsrunde,<br />

Frankfurt am Main<br />

Info: ChemBioTec (Web: www.chembiotec.de)<br />

29.10.09<br />

4 rd Fraunhofer Life Science Symposium,<br />

Leipzig<br />

Info: Inst. für Zelltherapie und Immunologie,<br />

Leipzig (Web: www.fs-leipzig.com)<br />

29.-30.10.09<br />

Trenn- und Fraktionierverfahren in der<br />

Lebensmittel- und Biotechnologie, Weihenstephan<br />

Info: Sabine Becker, TU München<br />

(E-Mail: Sabine.Becker@wzw.tum.de,<br />

Web: www.technologieseminar-2009.de)<br />

30. November – 2. Dezember 2009<br />

Pharmakovigilanz, Wiesbaden<br />

Auf dem 4. Jahresforum Pharmakovigilanz<br />

werden neue Entwicklungen wie die regulatorischen<br />

Entwicklungen auf EU-Ebene<br />

oder neue Meldepflichten durch die AMG-<br />

Novelle diskutiert. Information:<br />

www.pharmakovigilanz-konferenz.de<br />

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


Ausblick<br />

SynBio: Furcht statt<br />

Ingenieurskunst?<br />

Thomas Gabrielczyk<br />

Als Wissenschaftler muss man manchmal auch spinnen können und sich ausmalen, was wäre<br />

wenn…. Genauso scheint es momentan mit der Synthetischen Biologie: das Konzept biologische<br />

Systeme von Grund auf neu zu planen, aus künstlichen Bauelementen zusammenzusetzen und<br />

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

die Neuschöpfung von Bakterien, lebensunfähigen Protozellen und künstlichen Reaktionskompartimenten,<br />

die Erdöl und alles erdenklich Nützliche produzieren – getragen von professionellen<br />

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

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

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

Art Weiße Superbiotechnologie, in der künstlich programmierte Minimalsysteme fabrikgleich<br />

alles produzieren, was heute in der Industriellen Biotechnologie gerade nicht klappt, weil bisher<br />

weitgehend empirie- und wenig wissensgestützt: Biotreibstoffe aus Cellulose sind da eher die<br />

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

Deutschland interessant werden – stellt die Bundesrepublik schließlich den Weltmarktführer für<br />

synthetische Gene und ist für seine Ingenieurskunst bekannt. Warum also kein VW der produzierenden<br />

Biotechnologie werden, wenn schon die Vermarktung und Anwendung des deutschen<br />

Forschungs-Welthits Grüne Gentechnik nicht geklappt hat?<br />

Die gute Nachricht wäre daher ein umfassendes<br />

Förderprogramm, um frühzeitig kritische<br />

Masse gegenüber den USA zu generieren. Doch<br />

so laufen die Uhren in Europa nicht – und schon<br />

gar nicht in Deutschland. Zwar empfiehlt die<br />

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in<br />

einem mitten im Sommerloch publizierten<br />

Positionspapier zur synthetischen Biologie<br />

ausdrücklich eine Förderung der Grundlagenforschung.<br />

Doch nicht einmal ein Schwerpunktprogramm<br />

ist das Lippenbekenntnis<br />

in näherer Zukunft den Bonnern wert. Auch<br />

die Max-Planck-Gesellschaft zeigt sich wenig<br />

begeistert. Der einzige auf dem Gebiet Forschende<br />

habe einen Ruf erhalten und verlasse<br />

bald sein Institut im Süden Deutschlands,<br />

heißt es.<br />

Anstatt die Begeisterung für das Feld weiterzugeben<br />

und damit Kräfte zu wecken, verfallen<br />

Europäer und Deutsche erneut in die alte Gewohnheit,<br />

zunächst eine öffentliche Diskussi-<br />

Impressum<br />

LABORWELT (ISSN 1611-0854)<br />

erscheint zweimonatlich im<br />

BIOCOM Verlag GmbH<br />

Stralsunder Straße 58–59<br />

13355 Berlin, Germany<br />

Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11<br />

laborwelt@biocom.de<br />

www.biocom.de<br />

Redaktion<br />

Dipl.-Biol. Thomas Gabrielczyk<br />

Tel.: 030/264921-50<br />

Anzeigenleitung<br />

Oliver Schnell<br />

Tel. 030/264921-45,<br />

o.schnell@biocom.de<br />

Leserservice<br />

Angelika Werner<br />

Tel. 030/264921-40<br />

Bildtechnik und Layout<br />

Heiko Fritz<br />

Graphik-Design<br />

Michaela Reblin<br />

Druck:<br />

Druckhaus Humburg GmbH, 28325 Bremen<br />

Für einen regelmäßigen Bezug von LABORWELT<br />

ist eine kostenlose Registrierung unter www.<br />

biocom.de oder per Fax erforderlich. Namentlich<br />

gekennzeichnete Beiträge stehen in der<br />

inhaltlichen Verantwortung der Autoren.<br />

on zu den nicht so tollen Seiten anzustoßen. Ob<br />

diese Strategie der vorgreifenden Diskussion<br />

etwaiger Nachteile Jahre vor jeder absehbaren<br />

Anwendung tatsächlich Akzeptanz schafft, ist<br />

fraglich – zumal die Europäer, allen voran die<br />

Presseleute laut einer US-Studie der Technik<br />

halb so zuversichtlich gegenüberstehen als die<br />

amerikanischen Kollegen.<br />

EU will regeln<br />

Noch schlimmer könnte es auf EU-Ebene<br />

werden, wenn eine 2008 von Kommissionspräsident<br />

Barroso bei der European Group<br />

of Ethics beauftragte Studie tatsächlich im<br />

Oktober veröffentlicht wird. Sie fordert eine<br />

gesetzliche Regelung des Feldes, um etwaige<br />

Gefahren zu bannen. Die US-Forscher und<br />

-Ingenieure können sich also freuen, denn ihre<br />

EU-Kollegen müssen diskutieren.<br />

Alle Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.<br />

Ohne schriftliche Genehmigung des BIOCOM<br />

Verlages darf kein Teil in irgendeiner Form<br />

reproduziert oder mit elektronischen Systemen<br />

verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.<br />

Diese Ausgabe enthält eine Verlagsbeilage<br />

(Euro Biofairs Compass) und Beilagen<br />

von Bandelin electronics, New England<br />

Biolabs sowie biotechnologie.de<br />

Die Druckauflage von 20 000 Exemplaren<br />

ist IVW geprüft (Stand II/09):<br />

© BIOCOM Verlag GmbH, Berlin<br />

® BIOCOM ist eine geschützte Marke der<br />

BIOCOM AG, Berlin<br />

BIOCOM<br />

Inserentenverzeichnis<br />

AGOWA GmbH ………………………………………… 25<br />

Bandelin electronic GmbH ……………Beilage<br />

Beckman Coulter GmbH ………………………… 33<br />

BIOCOM Projektmanagement GmbH … 31<br />

BIOCOM AG ………………………………………Beilage<br />

Biometra GmbH …………………………………………11<br />

biotechnologie.de ……………………………Beilage<br />

Deutsche Messe AG ………………………………… 17<br />

Dr. Lerche KG …………………………………………… 15<br />

EBD Group, BioEurope …………………………… U3<br />

Eppendorf AG …………………………………………… 41<br />

Fujifilm Europe GmbH ……………………………… 7<br />

Merck Chemicals Ltd. ……………………………… 23<br />

Microsynth AG ……………………………………………9<br />

New England Biolabs GmbH …U4, Beilage<br />

PerkinElmer ……………………………………………… 27<br />

Porvair Science Ltd. ………………………………… 13<br />

Roche Diagnostics GmbH ……………………… U2<br />

Thermo Fisher Sicentific ………………………… 5<br />

Vorschau Heft 6/2009<br />

Thema<br />

Mikrobielle Genomik<br />

Mikrobielle Produktionsorganismen, Krankheitserreger,<br />

Biofilme und Lebensgemeinschaften<br />

stehen im Mittelpunkt der nächsten<br />

Themenausgabe von LABORWELT. Wieweit<br />

Metabolic Engineering und Synthetische<br />

Biologie voneinander profitieren können, wie<br />

sehr schnelle Sequenzierungsmethoden helfen,<br />

wirtschaftlich interessante Funktionen<br />

der Mikroorganismen zu nutzen oder Biomarker<br />

der Entwicklung neuer Diagnostika<br />

und Therapeutika dienen, das beleuchtet die<br />

Themen-Ausgabe „Mikrobielle Genomik“.<br />

Marktübersicht: DNA-Anreicherung<br />

Werbekunden bietet diese Ausgabe mit einer<br />

garantierten Auflage von 20.000 Exemplaren<br />

(IVW-geprüft) eine optimale Plattform<br />

für ihre Produkt- und Imageanzeigen.<br />

Reservieren Sie Ihren Werbeplatz in der<br />

LABORWELT-Themenausgabe bis spätestens<br />

zum 13. November 2009. Ergänzend zu dem<br />

Themenschwerpunkt veröffentlichen wir<br />

eine Marktübersicht „DNA Enrichement“.<br />

Informationen zu Ihrer möglichen Teilnahme<br />

gibt Oliver Schnell (Tel.: +49-30-264921-45,<br />

eMail: o.schnell@biocom.de).<br />

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


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BIO-EurOpE<br />

15TH ANNUAL INTERNATIONAL<br />

PARTNERING CONFERENCE<br />

2009<br />

November 2–4, 2009<br />

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BIO-Europe is Europe’s largest partnering conference, serving the global biotechnology<br />

industry. The conference annually attracts international leaders from biotech, pharma and<br />

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

attend” event for getting business done in the biotech industry.<br />

For further information, please view our conference website at<br />

www.ebdgroup.com/bioeurope<br />

© 2009 EBD Group AG<br />

Background image<br />

© Wien Tourismus/MAXUM


InnovatIve DIscovery tools For sIgnal transDuctIon research<br />

Pathways In Human Cancer<br />

Pathways In Human Cancer<br />

InnovatIve DIscovery tools For sIgnal transDuctIon research<br />

Immunofluorescence Using Activation~state Antibodies<br />

Immunofluorescence Using Activation~state ...from Cell Signaling Antibodies Technology<br />

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

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

Untreated LPA, 2 min LPA, 5 min<br />

Untreated LPA, 2 min LPA, 5 min<br />

LPA, 15 min LPA, 15 min + LY294002 LPA, 15 min + U0126<br />

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

Mouse mAb (green) and Phospho-Akt (Ser473) (193H12) Rabbit mAb<br />

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

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

and cytoplasmic and membrane phospho-Akt signal. Addition of MEK<br />

inhibitor U0126 #9903 or PI3K inhibitor LY294002 #9901 completely<br />

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

respectively. Blue pseudocolor = DRAQ5<br />

GSK-3<br />

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

Mouse mAb (green) and Phospho-Akt (Ser473) (193H12) Rabbit mAb<br />

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

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

and cytoplasmic and membrane phospho-Akt signal. Addition of MEK<br />

inhibitor U0126 #9903 or PI3K inhibitor LY294002 #9901 completely<br />

(fluorescent DNA dye).<br />

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

respectively. Blue pseudocolor = DRAQ5<br />

GSK-3<br />

LPA, 15 min LPA, 15 min + LY294002 LPA, 15 min + U0126<br />

(fluorescent DNA dye).<br />

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Cyclin D<br />

Cyclin D<br />

p21 p27<br />

p21 p27<br />

FKHR/<br />

FOXO<br />

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FOXO<br />

mTOR<br />

Rictor<br />

mTOR<br />

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MDM2<br />

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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<br />

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...from Cell Signaling Technology<br />

Akt<br />

Akt<br />

XIAP<br />

PIP 3<br />

PIP 3<br />

Pl3K<br />

Pl3K<br />

c-Raf<br />

c-Raf<br />

XIAP<br />

Bcl-x<br />

Bcl-x<br />

Gab1<br />

Gab2<br />

Gab1<br />

Gab2<br />

PDK1<br />

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PP2A<br />

PP2A<br />

PAK1<br />

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RTK<br />

LY294002<br />

14-3-3<br />

Bad<br />

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Halle 9, Stand A24<br />

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