Forscher des staatlichen Labors für erneuerbare Energien (<a href=http://www.nrel.gov>NREL</a>) des US-Energieministeriums haben mit <a href=http://www.innovalight.com>Innovalight</a> gezeigt, dass ein neuer und entscheidender Effekt - die mehrfache Exzitonerzeugung (MEG) - in Silizium-Nanokristallen stattfindet. MEG führt zur Bildung von mehreren Elektronen je absorbiertem Photon.<% image name="Shell_Solarzellen" %><p>
Silizium ist das in heutigen Solarzellen überwiegend verwendete Halbleitermaterial und hat am Markt der photovoltaischen Zellen einen Anteil von mehr als 93 %. Das Eintreten von MEG wurde in den vergangenen beiden Jahren nur für Nanokristalle (auch Quantenpunkte genannt) von Halbleitermaterialien gemeldet, die in kommerziellen Solarzellen derzeit nicht eingesetzt werden und die umweltschädliche Materialien wie Blei enthalten. Das neue Ergebnis öffnet die Tür für eine mögliche Anwendung der MEG zu einer deutlichen Steigerung der Konversionseffizienz von Silizium-Solarzellen, da mehr Sonnenenergie in Elektrizität umgewandelt wird.
Im <a href=http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/nl071486l>American Chemical Society's Nano Letters Journal</a> berichtet ein Team von NREL, dass Silikon-Nanokristalle oder Quantenpunkte, die von Innovalight gewonnen wurden, aus einzelnen Photonen des Sonnenlichts, die Wellenlängen von weniger als 420 nm aufweisen, mehrere Elektronen erzeugen können. Wenn bei den heutigen photovoltaischen Solarzellen ein Photon des Sonnenlichts absorbiert wird, gehen etwa 50 % der anfallenden Energie als Wärme verloren. MEG bietet einen Weg, um etwas von dieser als Wärme verlorenen Energie in zusätzliche Elektrizität umzuwandeln.
Bis heute beruhten alle Versuche, die eine Erzeugung mehrerer Elektronen je absorbiertem Photon gezeigt hatten, auf verschiedenen Arten der optischen Spektroskopie. In einem Solarzellengerät ist es erforderlich, die Elektronen, die in den Quantenpunkten erzeugt werden, zu extrahieren und diese dann über einen externen Kreislauf weiterzuleiten, um elektrische Energie zu erzeugen. Derartige Versuche werden derzeit von NREL, Innovalight sowie anderen Labors zur Erbringung des Nachweises durchgeführt, dass MEG tatsächlich zu einer erweiterten Effizienz von Solarzellen führen kann.
Die NREL-Berechnungen haben gezeigt, dass die <b>maximale theoretische Effizienz von Quantenpunktsolarzellen</b> mit einer optimalen MEG bei normalem, unkonzentriertem Sonnenlicht etwa 44 % und bei durch einen Faktor von 500 mit Speziallinsen oder Spiegeln konzentriertem Sonnenlicht 68 % beträgt. Heutige Solarzellen, die 1 Elektron/Photon erzeugen, haben unter denselben solaren Bedingungen eine maximale Effizienz von 33 bzw. 40 %.
Zusätzlich zur effizienten Extrahierung der Elektronen aus den Quantenpunkten in Solarzellen zielt die Forschung darauf, MEG bei Wellenlängen zu erzeugen, die eine größere Überlappung mit dem Sonnenspektrum aufweisen und - bei abnehmender Wellenlänge der Photone - einen wesentlich schärferen Anfang der MEG-Prozesse herbeiführen.Quanteneffekt in Silizium-Nanokristallen gefunden
Die EU-Kommission hat Mircera von <a href=http://www.roche.com>Roche</a> zur Behandlung der Anämie bei chronischen Nierenerkrankungen zugelassen. Die Entscheidung erfolgte nach einer positiven Stellungnahme des CHMP <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/4674/#5802>im Mai</a>. Es ist das erste Arzneimittel gegen Anämie mit einer einfachen, nur einmal monatlichen Gabe zur Erhaltungstherapie.Mircera: EU-Zulassung gegen Anämie <% image name="Roche_Logo" %><p>
Mircera, ein kontinuierlicher Aktivator der Erythropoetinrezeptoren, hat an diesen Rezeptoren, die an der Stimulierung der Bildung roter Blutkörperchen beteiligt sind, eine andere Aktivität, indem es den körpereigenen physiologischen Prozessen noch ähnlicher ist. Dies gilt als wesentlich, um mit einer einmaligen Gabe pro Monat vorhersehbare und stabile Hämoglobinspiegel zu erreichen.
Mircera ist das erste in der EU zugelassene ESA (erythropoiesis stimulating agent) mit einem bequemen Dosierungsschema von einmal alle 2 Wochen zur Korrektur der Anämie bei bisher unbehandelten Patienten. Mircera ist auch das erste ESA, mit dem alle bisher mit einem ESA behandelten Patienten direkt auf eine 1 x monatliche Behandlung umgestellt werden können. Die Sicherheit und Wirksamkeit von Mircera bei anderen Anwendungsgebieten wurden nicht untersucht.
Dank der nur 1 x monatlichen Verabreichung von Mircera bleibt dem medizinischen Personal mehr Zeit, sich anderen Aspekten der Behandlung von Patienten mit chronischen Nierenerkrankungen zu widmen. Eine vor kurzem vorgestellte Studie ergab sogar, dass die Umstellung von Dialysepatienten von häufiger verabreichten ESAs auf Mircera 1 x monatlich den jährlich notwendigen Zeitaufwand für die Anämiebehandlung in einem Dialysezentrum um fast die Hälfte verkürzen konnte.
Die Zulassung basiert auf den Daten zur Wirksamkeit und Sicherheit aus dem bisher größten klinischen Prüfprogramm für ein Arzneimittel zur Behandlung der Anämie bei chronischen Nierenerkrankungen, das 10 weltweite Studien mit über 2.700 Patienten aus 29 Ländern umfasste.
<small> Weltweit leiden mehr als 500 Mio Menschen - etwa 1 von 10 der Gesamtbevölkerung - an einer chronischen Nierenerkrankung von unterschiedlichem Schweregrad. Bei Menschen mit chronischer Nierenerkrankung kommt es - häufig über eine Reihe von Jahren - zu einer zunehmenden Verschlechterung der Nierenfunktion, bis schließlich eine Nierenersatztherapie notwendig wird. Bei Patienten, deren Nieren nicht mehr richtig arbeiten, versiegt die Bildung von Erythropoetin, einem von den Nieren gebildeten Protein, das die Bildung roter Blutkörperchen im Knochenmark stimuliert. </small>
July 25th
Zell-Transporter: Evolution ist nicht parallel verlaufen
<a href=http://www.novartis.com>Novartis</a> hat in der Schweiz die Zulassung für das Blutkrebsmittel Tasigna (Nilotinib) erhalten. Indiziert ist es bei Patienten mit chronisch-myeloische Leukämie (CML), welche die Standardtherapie mit dem Novartis-Produkt Glivec nicht vertragen oder resistent dagegen sind. Weltweit erste Zulassung für Blutkrebsmittel Tasigna <% image name="Logo_Novartis" %><p>
<small> Novartis hat Tasigna im August 2002 - gerade einmal ein Jahr nach der Markteinführung von Glivec - kreiert. Von der ersten Synthese bis zur ersten Zulassung währte es also gerade einmal 5 Jahre. </small>
Vor einem Jahr hatte eine Studie für Aufsehen gesorgt mit dem Befund, dass das vielfach gepriesene Krebs-Medikament Glivec das Herzgewebe schädigen und zu einem Herzversagen führen könne.
Weltweit nehmen 100.000 Patienten Glivec in lebenslanger Therapie. Wie Glivec verhindert Tasigna die Produktion von Krebszellen, welche das abnorme "Philadelphia"-Chromosom enthalten. In klinischen Tests reduzierte oder eliminierte das neue Medikament das abnorme Chromosom bei 42 % der Glivec-resistenten Patienten im chronischen Zustand ihrer Erkrankung. Noch bei 31 % war eine positive Wirkung im fortgeschrittenen Stadium der Krankheit zu beobachten.
In der EU und in den USA erwartet Novartis die Zulassung für Tasigna im Verlauf dieses Jahres. Die FDA hatte am 16. Juli eine Verlängerung des Prüfungsverfahrens um 3 Monate beantragt. In Japan wurden die Eingaben für das Prüfverfahren im zweiten Quartal 2007 abgeschlossen.
Noch heuer sollen Phase-III-Studien mit Tasigna in CML-Patienten starten, die nicht optimal auf andere Therapien ansprechen, sowie bei neu diagnostizierten CML-Patienten. Eine Zulassungsstudie in GIST-Patienten, die ebenso mit Glivec behandelt werden können, findet gerade statt.
Bei gentechnisch hergestellten Faktor-VIII-Präparaten ist das Risiko einer Hemmkörperbildung nicht größer als bei Plasmaprodukten, die einen Anteil von-Willebrand-Faktor (vWF) enthalten, so die CANAL-Studie mit Kogenate Bayer. Weitere Studien mit <a href=http://www.kogenate.com>Kogenate Bayer</a> bescheinigen dessen Unbedenklichkeit, den Nutzen der Prophylaxe bei Kindern sowie die Effektivität kontinuierlicher Infusionen. Kogenate Bayer: Unbedenklichkeit bestätigt<% image name="Bayer_Kogenate" %><p>
<small> Hergestellt wird Kogenate Bayer in der Biotech-Anlage im kalifornischen Berkeley. </small>
In die Multicenterstudie wurden 366 bisher unbehandelte Patienten mit schwerer Hämophilie A aufgenommen, die zwischen 1990 und 2000 geboren wurden. Insgesamt entwickelten 87 Studienteilnehmer (24 %) Hemmkörper gegen Faktor VIII. Bei einer frühen prophylaktischen Therapie lag die Wahrscheinlichkeit um 60 % niedriger, Hemmkörper zu entwickeln. Die Umstellung auf andere Faktor-VIII-Präparate hat kein erhöhtes Risiko für eine Hemmkörperentwicklung zur Folge.
• Weiters wurden in einer europäischen prospektiven, nicht-interventionellen <u>Postmarketing-Studie</u> 220 Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Hämophilie A über Ø 710 Tage beobachtet, wobei insgesamt 39.627 Infusionen Kogenate Bayer verabreicht wurden. Hier konnten von 4.283 Blutungsepisoden 85 % erfolgreich mit 1-2 Infusionen behandelt werden. Auch bei 37 Patienten, die 44 Mal operiert wurden, verlief die Blutstillung nach den Berichten "gut" bis "exzellent. Insgesamt konnte dadurch die <b>Unbedenklichkeit von Kogenate</b> erneut bestätigt werden.
• In einer weiteren Studie an 65 Jungen mit Hämophilie A im Alter zwischen 6 und 30 Monaten konnte erstmals randomisiert und kontrolliert der Nutzen der <b>Prophylaxe</b> gegenüber der Bedarfstherapie belegt werden. Bei der prophylaktischen Therapie kam es gegenüber der Bedarfstherapie zu einer 84%-igen Risikoreduktion für einen Gelenkschaden. Ob und in welcher Form die Prophylaxe im Erwachsenenalter fortgesetzt werden sollte, ist noch nicht eindeutig geklärt.
• In einer weiteren offenen Phase-III-Studie erwies sich die <b>kontinuierliche Infusion</b> während Operationen an Patienten mit schwerer Hämophilie A als effektiv und verträglich. Keiner der Patienten entwickelte Hemmkörper. Kogenate Bayer ist in der EU für diese Anwendung zugelassen.
• Ein <b>noch effektiverer Einsatz</b> der Faktor-VIII-Produkte ist derzeit noch durch die kurze Halbwertszeit von 10-14 h begrenzt. Das Ziel ist es, die Zahl der Infusionen von jetzt drei- auf einmal wöchentlich zu reduzieren. Bei einem neuen Faktor-VIII-Produkt in der Entwicklung (BAY 79-4980) wird das FVIII-Protein in einem Lösungsmittel mit PEGylierten Liposomen eingesetzt. In 2 frühen klinischen Studien mit BAY 79-4980 konnte mit prophylaktischen Infusionen verschiedener Dosierungen bei Patienten mit schwerer Hämophilie A eine signifikante Verlängerung der blutungsfreien Zeit im Vergleich zur Bedarfstherapie mit Kogenate erzielt werden. Eine Phase-I-Studie an Patienten mit schwerer Hämophilie A ergab eine gute Verträglichkeit einer einmaligen Infusion von Bay 79-4980. Aufgrund dieser Ergebnisse soll die neue Formulierung jetzt in einer Phase-II-Studie weiter geprüft werden.
• Ein weiterer Ansatz, um die Wirkdauer von Faktor VIII zu verlängern, ist die gezielte PEGylierung des Proteins an Bindungsregionen, die an der Clearance des Gerinnungsfaktors beteiligt sind. Experimentelle Untersuchungen ergaben eine Verdopplung der Halbwertzeit.
Spezialkunststoffe gehören zu den erklärten Wachstumsgebieten der <a href=http://www.degussa.de>Degussa</a> - rund 1,7 Mrd € erwirtschaftete das Unternehmen damit im Geschäftsjahr 2006. Auf der K 2007 zeigt Degussa eine Reihe innovativer Lösungen für Kunststoffverarbeiter. <big> Die gezeigten Innovativen: </big>
<% image name="Degussa_Plexiglas" %><p>
<u>Kratzfest in einem Schritt:</u> Gemeinsam mit dem Maschinenbauer Krauss Maffei hat Degussa eine neue Systemlösung zur Kratzfestbeschichtung von Kunststoffbauteilen entwickelt. Mit einem einstufigen Prozess werden dabei durch Spritzprägen hergestellte Formteile aus PLEXIGLAS-Formmassen noch im Werkzeug mit einem flüssigen Reaktivsystem auf Acrylat-Basis von Degussa beschichtet. Die Aushärtung der Beschichtung erfolgt in 2 Schritten: Im Werkzeug härtet die neue funktionale Oberfläche so weit aus, dass sich das Bauteil problemlos entformen lässt. Nach der Entnahme aus dem Werkzeug wird die Aushärtung unter UV-Strahlung abgeschlossen.
Neu ist auch <b>VESTAMID LX9020</b> - ein UV- und alterungsbeständiges Polyamid 12, das von Luft und Seewasser weniger beeinflusst wird als die derzeit in <u>Versorgungsleitungen zur Ölförderung</u> eingesetzten Materialien.
Die nicht brennbaren, bruchfesten und hitzebeständigen Polyphenylsulfon-Platten <b>EUROPLEX PPSU</b> wurden von Herstellern von Feuerwehrhelmen ausgiebig getestet und zur <u>Herstellung von Visieren</u> zugelassen. Der Werkstoff hat Eingang in die internationale Normung für Feuerwehr-Schutzausrüstungen gefunden und löst damit das bisher überwiegend verwendete Polycarbonat ab.
Die wärmedämmende Eigenschaft von <b>PLEXIGLAS-Stegplatten</b> <u>senkt den Energieverbrauch in Gewächshäusern</u> maßgeblich und reduziert damit automatisch den CO2-Ausstoß von Gartenbauunternehmen. Die höhere Lichtdurchlässigkeit des Materials lässt viele Pflanzenarten schneller und schöner wachsen.
<% image name="Degussa_Degalan" %><p>
<b>DEGALAN 40 F</b> ist eine neue PVC-Verarbeitungshilfe, mit der sich niedrigere Schaumdichten bei gleichzeitig niedrigerer Dosierung im Vergleich zu anderen Fließhilfen erreichen lassen. Das Produkt erzeugt in Schaumanwendungen eine sehr gleichmäßige Oberfläche und zugleich eine feinporige Schaumstruktur. Sie ist einfach zu dispergieren und lässt sich homogen in der PVC-Formulierung verteilen. Das Copolymer <b>DEGALAN 75 F</b> ist aus Methylmethacrylat und Styrol aufgebaut, deshalb mit der PVC-Matrix kompatibel und sorgt für eine exzellente Gleitwirkung an der Oberfläche. Die Klebeneigung an heißen Metalloberflächen wie Düsen oder Kalanderwalzen kann durch Zusatz von DEGALAN 75 F deutlich reduziert werden, ohne dass es zu Ablagerungen kommt.
<b>TEGOMER H-Si 6440 P</b> kann sowohl als Prozesshilfsmittel als auch zur Eigenschaftsverbesserung von Endprodukten eingesetzt werden. Es verbessert den Schmelzfluss etwa in PA und PBT sowie die Kratzfestigkeit von PP-Talkmischungen. Das organisch modifizierte Siloxan ist aufgrund seiner Pelletform leicht zu handhaben.
<b>TEGOSORB P.Y. 88</b> ist ein Hilfsmittel zur Absorption von Gerüchen, die von Pigmenten verursacht werden. Sein Einsatz erhöht die mögliche Auswahl an Pigmenten für die Masterbatchproduktion in Anwendungen der Automobil- und Lebensmittelindustrie.
Die neuen Pigment Blacks für Flüssigsysteme namens <b>NEROX</b> ermöglichen in Weich-PVC, PU-Vorstufen und UP-Harzen eine höhere Pigment-Black-Beladung. Darüber hinaus lassen sie sich exzellent verarbeiten und bieten verbesserte koloristische Eigenschaften. Das Flüssigfarbsystem <b>POLYTREND 7-SERIES</b> schließlich dient der bedarfsspezifischen Einfärbung von Kunststoffen - Degussa spricht von "einer revolutionären Entwicklung".Was Degussa auf der K 2007 zeigt
<a href=http://www.dowwolffcellulosics.com>Dow Wolff Cellulosics</a> baut die Kapazitäten für Methylhydroxyethylcellulose (MHEC) aus. Ein neues Werk soll bis zum ersten Quartal 2009 im deutschen Bitterfeld errichtet werden.<% image name="Dowwolff_Logo" %><p>
Die neue MHEC-Anlage wird vorrangig für Baumaterialien produzieren. Ebenso machen bereits früher angekündigte Projekte Fortschritte, sodass weitere Kapazitäten von rund 10.000 t in den nächsten Monaten bei anderen Anlagen von Dow Wolff Cellulosics anlaufen werden.
Neue Kapazität für Methocel-Zelluloseether wird im vierten Quartal 2007 in der deutschen Anlage Stade erwartet. In Midland, Michigan, soll eine neue Produktion Anfang 2008 anlaufen.
Die Zelluloseindustrie verzeichnete in den letzten Jahren eine starke weltweite Nachfrage bei zahlreichen Endkunden-Anwendungen. Analysten schätzen, dass 2006 der Weltmarkt für Methylzellulose um rund 6 % gewachsen ist und heuer ähnlich zulegen wird.
Dow Wolff Cellulosics wird weiters die Produktionskapazitäten für niedrigviskose Zelluloseprodukte erhöhen, wie sie insbesondere in den regulierten Industrien benötigt werden. Geplant sind hier bis 2009 weitere Kapazitäten in den USA (Plaquemine), völlig neue Anlagen sollen auch in Deutschland entstehen.Dow Wolff Cellulosics erhöht MHEC-Kapazitäten
Biophysiker der <a href=http://www.jku.at>Uni Linz</a> können mit einer neuen Methode in der Atomkraftmikroskopie Zellmembranen im Nanometerbereich darstellen. Damit lässt sich nun besser verstehen, was sich auf den Zellmembranen abspielt und welche Funktionen miteinander in Beziehung stehen. <table>
<td> Dabei wird ein aus der Musik bekanntes Prinzip genutzt: Analog zur menschlichen Stimme oder einer gestrichenen Violinsaite schwingt hier die Blattfeder des Atomkraftmikroskops während der Probenabrasterung nicht nur mit der Frequenz, mit der sie angetrieben wird – es werden zusätzlich auch die Obertöne genutzt. <p>
Im Frequenzspektrum der Blattfeder tauchen wie bei den Instrumenten ganzzahlige Vielfache dieser Frequenz auf, die in der Musik als Obertöne oder Harmonische bezeichnet werden. Die Kombination dieser Obertöne definiert die Klangfarbe des jeweiligen Instruments. <p>
Die Klangfarbe ermöglicht es dem Zuhörer, zwischen unterschiedlichen Instrumenten zu unterscheiden, auch wenn sie dieselbe Note mit derselben Lautstärke spielen. Im Falle der schwingenden Blattfeder ermöglicht dieser Mechanismus den Wissenschaftlern die Unterscheidung von Wechselwirkungen und Materialzusammensetzungen. </td>
<td><% image name="Grafik_Bakterienmembran" %></td>
</table>
In einem Experiment wurde gezeigt, dass die Methode funktioniert: Die Obertöne wurden während der Abrasterung einer Bakterienoberfläche und von Schnupfenviren aufgezeichnet. Die dabei erzielte Auflösung von etwa 0,5 Nanometer ist eine Größenordnung höher als bei der herkömmlichen Methode.
Das neue Verfahren soll nun für Strukturaufklärungen biologischer Proben sowie zur Bestimmung lokaler elastischer Parameter herangezogen werden. Eine Kooperation mit der Curie Universität in Paris wurde bereits vereinbart."Mikroskopische Obertöne" zeigen Zellwand genauer
Die Heidelberger <a href=http://www.sygnis.de>Sygnis Pharma</a> hat die klinische Phase IIa-Studie (AXIS) für AX200 in der Indikation Schlaganfall erfolgreich abgeschlossen. Nach der multizentrischen Doppelblindstudie könne der Einsatz von AX200 im Schlaganfallpatienten als sicher und gut verträglich gelten.<% image name="Sygnis_Logo" %><p>
Auch wenn die Erhebung von Sicherheits- und Verträglichkeitsdaten im Mittelpunkt der Studie standen, wurden auch Daten zur Wirksamkeit von AX200 erhoben. Da diese Sicherheitsstudie nur eine geringe Patientenzahl erforderte, konnte in der Gesamtbetrachtung der gebräuchlichen klinischen Endpunkte kein signifikanter Unterschied zwischen AX200- und Placebo-Patienten beobachtet werden. Eine detaillierte Auswertung der Daten erbrachte allerdings Hinweise, dass bestimmte Schlaganfallpatienten möglicherweise von einer Behandlung mit AX200 profitieren können.
AX200 zur Behandlung von akutem Schlaganfall ist der am weitesten entwickelte Medikamentenkandidat in der Pipeline von Sygnis. Neben Schlaganfall testet das Unternehmen das Eiweißmolekül AX200 derzeit präklinisch auch in weiteren neurodegenerativen Indikationen wie Amyotropher Lateralsklerose (ALS).
Der nächste Schritt ist nun die Planung und Durchführung einer klinischen Phase IIb-Studie, deren Ziel es ist, die Wirksamkeit von AX200 in Schlaganfallpatienten nachzuweisen.Schlaganfall: Phase IIa mit AX200 abgeschlossen
Derzeit weilt die Creme de la creme der Bioinformatikzunft im Rahmen der beiden Konferenzen <a href=http://www.iscb.org/ismbeccb2007>ISMB</a> und <a href=http://bioinf.mpi-sb.mpg.de/conferences/eccb/eccb.htm>ECCB</a> in Wien. Der Chemie Report hat einigen jener Top-Experten zugehört, die "ein völlig neues Verständnis der Genome" in 2-5 Jahren versprechen. Eine Annäherung.<% image name="Router" %><p>
Diese Forscher haben den Hype rund um das Genom längst verlassen. Es sind Bioinformatiker, die mit Hilfe von Rechenkraft - also in silico - nicht länger bloß "Gene finden", sequenzieren wollen. Nein: "Das Genom ist letztlich nur die Blaupause, der Bauplan für das Leben", sagt John Mattick von der University of Queensland in Brisbane, "es braucht aber ebenso Prozesse, diesen Bauplan umzusetzen, zu verwirklichen." Dieses höchst komplexe Zusammenspiel gelte es nun, mit Hilfe von dynamischen Computermodellen besser verstehen zu lernen.
Die Rede ist also von der Wirkweise molekularer Maschinen, vom Ablauf der Zelldifferenzierung, von den "high sophisticated interactions", welche die RNA in der Zelle auslöst, sie dirigiert. "Wir wollen uns also nicht mehr bloß ein Bild ansehen, sondern einen Film vorführen."
Um die Dimension dieser komplexen Interaktionen zu verdeutlichen: 98 % des menschlichen Genoms kodieren nicht für Proteine, sondern für RNA - "das arbeitende Gegenüber der DNA", wie Peter Schuster, der Präsident der Akademie der Wissenschaften in Wien, das ausdrückt. "War diese RNA lange Zeit ein sehr mysteriöses Molekül, wird sie heute als ein zentraler Spieler angesehen." Mehr noch: Mattick spricht von einem eigenen Betriebssystem, das innerhalb der Zelle für Entwicklungsaufgaben zuständig ist.
<b>Die RNA:</b> In den 1960er Jahren fand man heraus, dass sie sich selbst replizieren, in den 1970ern, dass sie hochgradig wie Proteine agieren können. Wie falsch die Wissenschaft aber mitunter liegen kann, das zeigt das Verständnis, das man lange von dieser Ribonukleinsäure hatte - bis vor wenigen Jahren galt sie noch als "cell junk". Heute wissen wir mehr: Die RNA ist es, die einen Großteil aller Regulationsmechanismen der Zelle steuert.
Mit diesem Grundverständnis ausgerüstet wollen die Bioinformatiker nun in den nächsten 2-5 Jahren "ein völlig neues Verständnis des Genoms, einen neuen Level an Interaktionsverständnis" erreichen, so Mattick - es ist kein junk mehr, es ist "very high sophisticated information" geworden. Dass - wie das beim Menschen der Fall ist - 100 Trillionen Zellen in die richtige Position gebracht werden, ist auch nicht gerade einfach.
<b>Das Protein:</b> Neben den rund 3 Mrd Basenpaaren der DNA und den Parallelaktivitäten der RNA zielen die Bioinformatiker auf die Aktivitäten der Proteine ab. Burkhard Rost von der Columbia University in New York erinnert: "Die Erkenntnis, dass der Mensch weder mehr Gene noch wesentlich mehr Proteine als ein Wurm hat, war zur Jahrtausendwende ein regelrechter Schock. Neue Modelle waren dringend vonnöten - Modelle, die erklären konnten, warum relativ wenige Proteine sehr viele Funktionen ausführen können."
Alternatives Splicing liefert erste Antworten dafür, von "regions of disorder" ist die Rede - von sehr unstrukturierten Proteinen. Rost nennt es "unshaped areas", also die gestaltlosen Proteinbereiche, "die nicht bloß die mechanische Arbeit verrichten". Gerne sprechen die Bioinformatiker - die beiden Wiener Kongresse werden übrigens von mehr als 1.750 Wissenschaftlern frequentiert - vom "sozialen Umfeld der Proteine": Der Supercomputer soll dabei mit elaborierten statistischen Werkzeugen in einer Art "Rasterfahndung" entsprechende Protein-"Assoziationen" aufdecken.
Transkriptions-Kontrolle heißt also das neue Buzzword. "Zell-Logik" schickt sich ebenso an: Die Regeln dafür herausfinden, warum ein und dieselbe Gensequenz unter diesen Bedingungen codiert werden, unter anderen jedoch nicht.
Was die Bioinformatiker dafür in den nächsten Jahren noch mehr brauchen? "Jede Menge Maschinen natürlich", so Rost, "wobei teilweise so simple Dinge wie die Abwärme der Rechner Schwierigkeiten machen." Aber das ist nur ein Teil des Ganzen: "Während sich Datenbanken mitunter über Nacht verdreifachen, braucht das 'Understanding' wesentlich länger."
Thomas Lengauer vom Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken fügt hinzu: "Entscheidend ist bei unseren Bemühungen auch die Datenqualität, es gilt immer einen 'biological noise' zu berücksichtigen. Zudem müssen wir die Daten, die ja aus unterschiedlichsten Quellen stammen können, noch vergleichbarer machen."
Moderne Microarrays liefern den Bioinformatikern dazu entweder Durchschnittswerte von Zellpopulationen, selten auch von individuellen Zellen. Die Modelle dahinter müssen dynamisch und mikrostrukturiert, kurz: als Netzwerk "mit evolutionary design" konzipiert werden. Schuster vergleicht das mit den Wettervoraussagen früherer Jahre: "Während wir vor 50 Jahren erst wenige Messstationen hatten, sind es heute Zigtausende am Lande, in der Luft, sogar im All. Dazu braucht es nun aber die Informatik, welche diese Fülle an Daten zusammenschauen hilft."
Führende Forscher finden sich in der Bioinformatik in den USA und UK, Lengauer spricht den Deutschen die beste Ausbildung zu. Aufholen würden die Chinesen, Stärken würden sich zudem in Singapur und Japan finden. Jedenfalls sei eine relativ stark ausgeprägte Pharmaindustrie für die durchaus teuren Spielereien der Bioinformatik förderlich. Erstere erhofft sich nicht zuletzt im Rahmen der "Chemoinformatics" brauchbare Vorhersagen darüber, wie sich bestimmte Wirkstoffe in bestimmten Zellen entfalten. Kurz und gut: Jede Menge zu tun; around the world.Bioinformatik: Der Zellregulation auf der Spur
