medizin&technik 04.2018

■ [ MEDIZIN IM DIALOG

■ [ MEDIZIN IM DIALOG ] Freie Radikale gegen Tumorzellen Plasmaforschung | Plasmabasierte Verfahren könnten in Zukunft Krebszellen eliminieren und so die etablierten Krebstherapien ergänzen. Das Greifswalder Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) beschreitet neue Wege im Kampf gegen Krebs. Ein sechsköpfiges Wissenschaftlerteam des zugehörigen Zentrums für Innovationskompetenz „Plasmatis“ will herausfinden, ob Tumore durch eine Plasmabehandlung eingedämmt werden können. Dazu starten jetzt erste Tierversuche, bei denen unterschiedlich zusammengesetzte physikalische Plasmaquellen zum Einsatz kommen. „Unser Ziel ist es, Krebszellen mit einem gut verträglichen Therapieverfahren zu eliminieren“, sagt Dr. Sander Bekeschus, Leiter der Forschungsgruppe Plasma-Redox-Effekte, die Know-how aus der Medizin, Biologie und Physik vereint. Gleichzeitig soll erforscht werden, wie das körpereigene Immunsystem aktiviert werden kann. Bis Ende 2020 sollen erste Ergebnisse vorliegen. Von großer Bedeutung sind laut Bekeschus reaktive Stickstoffund Sauerstoffverbindungen. Viele dieser Moleküle kommen im menschlichen Organismus vor und sind auch im Plasma enthalten. Wenn es gelänge, mit Hilfe dieser freien Radikale die Tumorzellen zu schädigen und wieder für die Immunabwehr sichtbar zu machen, könnten plasmabasierte Verfahren die etablierten Forschungsgruppenleiter Sander Bekeschus beim Mikroskopieren von Tumorzellen Therapien ergänzen, erklärt der Immunologe: „Das wäre für uns ein Durchbruch.“ Durch eine Stimulierung des körpereigenen Abwehrsystems sei es überhaupt erst möglich, Metastasen wirksam zurückzudrängen. An diesen Tochtergeschwülsten sterben 90 % der Krebspatienten. Das INP Greifswald ist die größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung für Niedertemperaturplasmen in Europa. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. www.plasmatis.de, www.leibniz-inp.de Bild: INP / Henning Kraudzun Magnetresonanztomographie Gehirnanatomie ist so einzigartig wie ein Fingerabdruck Ultraschall Detailgetreue Bilder des Gefäßsystems von Tumoren Bild: Lutz Jäncke, UZH Wie der Fingerabdruck unterscheidet sich auch die Anatomie des Gehirns von Mensch zu Mensch: Dies konnten Forschende der Universität Zürich in einer Studie zeigen. Ausschlaggebend für den charakteristischen Aufbau des Organs ist eine Kombination aus genetischen Voraussetzungen und individuellen Lebenserfahrungen. So weisen etwa Profimusiker, Golf- oder Schachspieler Besonderheiten in den Hirngebieten auf, die sie speziell stark beanspruchen. Aber auch Ereignisse von kurzer Dauer hinterlassen Spuren. Wird etwa der rechte Arm für zwei Wochen ruhiggestellt, reduziert sich die Dicke der Hirnrinde in den Gebieten, die für seine Kontrolle zuständig sind. Dreimal während zwei Jahren untersuchte die Arbeitsgruppe um Lutz Jäncke, Professor für Neuropsychologie, die Gehirne von knapp 200 gesunden älteren Personen mittels Magnetresonanztomographie. Berechnet wurden mehr als 450 neuroanatomische Merkmale, darunter auch sehr allgemeine wie das Gesamtvolumen des Gehirns, die Dicke der Hirnrinde oder das Volumen der grauen und weißen Substanz. Für jeden Probanden konnten die Wissenschaftler schließlich eine individuelle Kombination von neuroanatomischen Kennwerten ausmachen. www.uzh.ch Eine neue Art der Auswertung von Ultraschallbildern macht es möglich, mit herkömmlichen Geräten hochauflösende Bilder von Blutgefäßen in Tumoren zu erzeugen. So lassen sich verschiedene Tumorarten besser unterscheiden, und man kann verfolgen, wie gut eine Chemotherapie anschlägt. Die Motion Model Ultrasound Localization Microscopy basiert auf kontrastmittelverstärkten Ultraschallaufnahmen und wurde von Teams der Ruhr-Universität Bochum und der Uniklinik RWTH Aachen entwickelt. Als Kontrastmittel werden Mikrobläschen verabreicht, die im Ultraschallbild als weiße Flecken erscheinen. Über deren Mittelpunkte lässt sich der Aufenthaltsort einzelner Bläschen erschließen, und aus der Bewegung lassen sich Gefäßbahnen rekonstruieren. www.ruhr-uni-bochum.de 18 medizin&technik 04/2018

Datenspenden Big Data helfen bei der Früherkennung von Parkinson Datenspenden können zur Früherkennung von Parkinson beitragen. Die bisher in vier EU-Ländern veröffentlichte „i-Prognosis-App“ hat nach einem Jahr rund 90 Gigabyte Smartphone-Interaktionsdaten gesammelt, auf deren Basis das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS), Sankt Augustin, mit den Projektpartnern maschinelle Lernverfahren zur Früherkennung der Krankheit entwickelt. Nun startet die medizinische Auswertung der Algorithmen. 749 Teilnehmer haben bereits zugestimmt, sich an der G-Data-Erhebungsstudie zu beteiligen. Diese sammelt Daten zur Interaktion mit dem Smartphone. So können Verhaltensmerkmale, die auf Parkinson hinweisen, extrahiert und Lernalgorithmen trainiert werden, um Symptome im Zusammenhang mit der Krankheit zu identifizieren. www.iais.fraunhofer.de Nanostrukturen Maschinen-Winzling geht auf Probefahrt Wissenschaftler haben aus Nanostrukturen eine winzige Maschine konstruiert, die sich auf einem Rad gezielt in eine bestimmte Richtung bewegen kann. Sie verwendeten dazu ringförmige DNA-Strukturen. Zu den Nanomaschinen zählen Strukturen aus komplexen Proteinen und Nukleinsäuren, die aus chemischer Energie gespeist gerichtete Bewegungen vollführen können. Das Team der Universität Bonn, des Forschungszentrums Caesar in Bonn und der University of Michigan nutzte Strukturen aus DNA-Nanoringen. Die zwei Ringe greifen ineinander. Den Treibstoff stellt die T7 RNA Polymerase bereit. An den als Motor dienenden Ring gekoppelt, synthetisiert dieses Enzym anhand der DNA-Sequenz einen RNA- Strang und nutzt dabei frei werdende chemische Energie für die Drehbewegung. Mit fortschreitender Strecke wächst der RNA-Strang wie ein Bindfaden aus der RNA- Polymerase heraus. Mit diesem RNA-Faden wird das rund 30 nm kleine Mobil auf einer Nanoröhrchen-Strecke gehalten. Auf ihrer Probefahrt legte die Einrad-Maschine etwa 240 nm zurück. DER PÖPPELMANN EFFEKT: Geschlossener Materialkreislauf. Mit unserer Initiative PÖPPELMANN blue ® gehen wir einen großen Schritt in Richtung Nachhaltigkeit, um unsere Produkte und Prozesse noch umweltfreundlicher zu gestalten. Konkret heißt das: Eine Verpackung landet im gelben Sack und wird nach dem Wiederaufbereitungsprozess auch wieder zu einer Verpackung. So schaffen wir einen geschlossenen Material kreislauf, bei dem der verwendete Kunststoff aus ein und derselben Wertschöpfungsstufe stammt. Mehr erfahren: poeppelmann.com/blue Wir machen das. Ressourcenschonender. 25.–27.09.2018 | Nürnberg Halle 6 | Stand 6-454 www.caesar.de 04/2018 medizin&tec hn i k 19