In der <a href=http://www.nature.com/nature/current_issue.html>Ausgabe</a> der Fachzeitschrift Nature vom 31. Mai wurde die nahezu vollständige Sequenzierung des Genoms der Tomate publiziert. An das nun verfügbare Datenmaterial knüpfen sich große Hoffnungen für künftige Züchtungsaufgaben.

Das Projekt zur vollständigen Sequenzierung des Tomaten-Genoms wurde 2003 gestartet und konnte ab 2008 die Vorteile von „Next-Generation-Sequencing“-Technologien nutzen, um schneller große Teile der DNA zu entziffern. Mit den nun veröffentlichten Ergebnissen sind mehr als 80 Prozent des Genoms sequenziert und mehr als 90 Prozent der darin enthaltenen Gene identifiziert.

Nach Graham Seymour und Gerard Bishop, den Leitern des britischen Arms des Tomaten-Genom-Konsortiums, können die erarbeiteten Informationen für Präzisionszüchtungen nicht nur an der Tomate selbst sondern auch an anderen Nachtschattengewächsen wie Auberginen oder Paprika verwendet werden.

Die Tomate (Solanum lycopersicum) ist ein Gemüsesorte, die sich immer größerer Beliebtheit erfreut. 2010 wurden weltweit 145,8 Millionen Tonnen produziert. Mögliche Zielrichtungen ihrer Weiterentwicklung sind Sorten, die Krankheiten besser standhalten, robuster gegenüber Schadstoffen und klimatische Veränderungen sind und höhere Ausbeuten bei gutem Geschmack liefern.

<a href=http://www.iap.tuwien.ac.at/www/surface/index>Oberflächenphysiker</a> der TU Wien haben ein Verfahren entwickelt, mit dem einzelne Goldatome an einer Oberfläche aus Eisenoxid gebunden werden und so ihr  Zusammenballen zu Nanopartikeln verhindert wird. Auf diese Weise könnten Katalysatoren hergestellt werden, die effizienter sind als die gebräuchlichen.

Hintergrund der Arbeit, die in der Arbeitsgruppe von Ulrike Diebold am Institut für Angewandte Physik durchgeführt wurde, ist die  Vermutung, dass die katalytische Wirkung von Gold besonders hoch ist, wenn die Atome einzeln vorliegen. Die Bestätigung dieser Vermutung im Experiment war bisher aber nicht möglich.

Gareth Parkinson, der an den Forschungen federführend beteiligt war, konnte die Goldatome durch eine speziell strukturierte Eisenoxid-Oberfläche binden. Winzige Verzerrungen an der Oberfläche des Materials lassen eine Elektronen-Struktur entstehen, an die Gold-Atome an bestimmten ausgezeichneten Positionen gebunden werden können.

Möglicherweise hat das Team damit ein Modellsystem entdeckt, an dem detaillierte Untersuchungen der Katalyse durch kleine Atom-Cluster unter realen Reaktionsbedingungen durchgeführt werden können.

Das von Arqule und Daiichi Sankyo gemeinsam entwickelte Medikament Tivantinib  wird derzeit gegen Leberkrebs (Phase II) und Lungenkrebs (Phase III) getestet.

Das US-Biotechnologie-Unternehmen Arqule hat sich auf die Entwicklung von niedermolekularen Krebsmedikamenten spezialisiert, die wichtige, beinahe allen Krebsarten gemeinsame biologische Prozesse adressieren. Leitprodukt ist Tivantinib, ein oral zu verabreichender selektiver Inhibitor der c-MET-Rezeptor-Tyrosinkinase, der derzeit in Phase II gegen Leberkrebs und in Phase III gegen Lungenkrebs getestet wird. Ende 2008 hat Arqule für das Präparat einen Lizenz- und Entwicklungsvertrag  mit Daiichi Sankyo unterzeichnet.

Insbesondere Leberkrebs ist eine schwierige Indikation, in der mit Ausnahme von Bayers Nexavar bisher kaum Arzneimittel zur Verfügung stehen. Bisherige Daten aus der Phase-II-Studie an Patienten, bei denen mit Nexavar kein Erfolg erzielt werden konnte, zeigen vielversprechende Ergebnisse, was das progressionsfreie Überleben betrifft. Nun gaben die beiden Unternehmen bekannt, dass die Patientenrekrutierung für die randomisierte, doppelblinde, kontrollierte Phase-III-Studie „Marquee“  für Tivantinib in Kombination mit Erlotinib in bereits früher behandelten Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder metastatischem nicht zu den  Plattenepithelkarzinomen zählendem nicht-kleinzelligem Lungenkrebs, abgeschlossen ist.

Weltweit wurden ungefähr 1.000 Patienten von mehr als 200 Forschungsinstituten und Kliniken für die Studie rekrutiert. Der primäre Endpunkt in dieser Studie ist das Gesamtüberleben in der gesamten Intent-to-treat-Patientengruppe.

Die Zulassung des Herz-Medikaments Eplerenon wurde erweitert. Grundlage dafür ist eine Studie, die die Verringerung des Risikos einer kardiovaskulären Mortalität gezeigt hat.

Eplerenon, das von Pfizer unter dem Markennamen „Inspra“ vertrieben wird, ist in Österreich schon seit langem bei stabilen Patienten mit linksventrikulärer Dysfunktion und klinischen Zeichen einer Herzinsuffizienz nach kürzlich aufgetretenem Herzinfarkt  zugelassen.  Nun erfolgte die Ergänzung der Zulassung um die Verringerung des Risikos einer kardiovaskulären Mortalität und Morbidität bei erwachsenen Patienten mit (chronischer) Herzinsuffizienz der NYHA-Klasse II und linksventrikulärer systolischer Dysfunktion (LVEF ≤ 30 %). Grundlage ist die Studie „Emphasis-HF“, bei der sich eine 37-prozentige relative Risikoreduktion im kombinierten primären Endpunkt aus kardiovaskulärer Mortalität und stationärer Aufnahme wegen Herzversagens zeigte. Das Risiko für die Gesamtmortalität wurde um 24 Prozent, das für eine erste stationäre Aufnahme wegen Herzinsuffizienz um 42% reduziert (jeweils RRR).

Eine weitere Änderung betrifft die Aufnahme einer Kontraindikation bezüglich der (von der ESC ohnehin schon seit längerem abgelehnten) Dreier-Kombination aus Angiotensin-Converting-Enzyme (ACE)-Hemmer gemeinsam mit einem Angiotensin-Rezeptor-Blocker (ARB) und Eplerenon. Die Einreichung für die Rückerstattung für die neue Indikation ist für die nahe Zukunft geplant.

Am 31. Mai findet in Helsinki der siebente „Stakeholder´s Day“ der EU-Chemikalienbehörde <a href=http://echa.europa.eu/de>ECHA</a> statt. Thematisch wird man sich auf die nächste Registrierungs-Deadline, auf die Evaluierung der Registrierungs-Dossiers von 2010 und auf den Antrag auf Autorisierung konzentrieren.

Die nächste Registrierungs-Deadline für Substanzen, von denen mehr als 1.000 Tonnen pro Jahr in der EU produziert oder in die EU importiert werden, ist mit 31. Mai 2013 festgelegt worden.  Im Rahmen des Stakeholder´s Day möchte die ECHA ihre Erfahrungen mit den bisher eingereichten Dossiers nutzen, um den Unternehmen zu helfen, die Qualität des übermittelten Datenmaterials zu verbessern. So wird die Behörde unter anderem über ihre neue Strategie informieren, nach der künftig die Compliance der Dossiers überprüft werden soll. Demnach soll die Evaluierung nicht mehr nur das gesamte Dossier auf einmal sondern vermehrt gezielte Endpunkte betreffen, die mit Persistenz, Bioakkumulation und Toxizität oder mir karzinogenen, mutagenen und reproduktionstoxischen Eigenschaften zusammenhängen.  

Die Behörde wird darüber hinaus ihren neuen Substanzen-Evaluierungs-Prozess vorstellen, der im März 2012 gestartet wurde und erklären, wie dieser mit anderen Evaluierungsmaßnahmen und regulatorischen Risikomanagement-Prozessen verknüpft ist. Ebenso soll die Bewerbung um Autorisierung zur Sprache kommen, beispielswiese welche Teile des Antrags öffentlich verfügbar gemacht werden, um interessierte Parteien mit Information über die Verfügbarkeit alternativer Substanzen oder Technologien zu unterstützen.  

Die am 1. und 2. Juni an der Donau-Universität Krems stattfindenden <a href=http://www.donau-uni.ac.at/de/department/psymed/veranstaltungen/id/17381/index.php>9. Kremser Tage</a> widmen sich der nicht immer leicht zu ziehenden Grenze zwischen Gesundheit und Krankheit aus medizinischer, psychotherapeutischer und gesellschaftlicher Sicht.

Was ist Gesundheit? Wann liegt eine Krankheit vor? Die Abgrenzung ist nicht in allen Fällen einfach zu treffen. Vielgebrauchte Definitionen von Gesundheit betonen, dass es sich dabei um mehr als um die Abwesenheit von Krankheit handelt. Doch welche Leitlinien lassen sich aus einer solchen Sichtweise, beispielswiese für therapeutisches Handeln, ableiten? Besonders im Bereich der Psychotherapie wird der Begriff der Krankheitswertigkeit einer Störung viel diskutiert. Und spätestens, wenn es um Entscheidungen zu Arbeitsunfähigkeit oder Schulfähigkeit von Kunden geht, muss im Spannungsfeld zwischen „subjektivem Erleben“ und „gesellschaftlichem Druck“ ein  gangbarer Weg gefunden werden.

Die vom Department für Psychotherapie und Biopsychosoziale Gesundheit der Donau-Universität Krems am 1. und 2. Juni veranstalteten 9. Kremser tage widmen sich Konzepten und Strategien, wie an der Schnittstelle zwischen Medizin, Psychotherapie und Beratung mit solchen Fragen umgegangen werden kann. So richtet etwa ein Vortrag von Rolf Haubl, Professor für Soziologie und psychoanalytische Sozialpsychologie an der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt den Blick auf die Frage nach den Folgen eines umfassenden gesellschaftlichen Gesundheitsimperativs. Gesellschaftlich betrachtet sei, so ist in der Ankündigung der Kremser Tage zu lesen, Gesundheit eine sozial ungleich verteilte biopsychosoziale Ressource, für die nicht nur das Gesundheitswesen zuständig sei.

In anderen Referaten werden die Resilienzförderung in psychosozialen Krisen, die Frage des „Orts“ von Gesundheit und Krankheit nach der Integrativen Theorie oder Perspektiven der Gesundheitsförderung beleuchtet. Aus unterschiedlichen Blickwinkeln widmen sich acht parallel abgehaltene Workshops am Freitagnachmittag  den angesprochenen Spannungsfeldern.  Die Veranstaltung richtet sich gleichermaßen an Psychotherapeuten, Ärzte, Berater, Supervisoren und Studierende.

Gleich zwei Arbeiten <a href=http://www.uibk.ac.at/exphys>Innsbrucker Quantenphysiker</a> sind in der vergangenen Woche in der renommierten Zeitschrift „Nature“ erschienen: Die Forschungsgruppe von Rainer Blatt hat eine frei justierbare Schnittstelle für Quantennetzwerke gebaut, ein Team um Rudolf Grimm konnte ein neues Quasiteilchen zu erzeugen.

Möglichen Anwendungen der Quantenphysik in der Informatik wird seit geraumer Zeit große Aufmerksamkeit zuteil. Da die in Quantensystemen enthaltene Information nicht den Gesetzen der herkömmlichen Informationstheorie folgt, könnten mit ihnen, so die Hoffnung vieler Forscher,  neuartige Computer und Systeme zur Informationsübertragung geschaffen werden. Um Information in einem Quantennetzwerk zu übertragen, muss ein Quantenzustand von einem Knoten des Netzwerks auf einen anderen übertragen werden. Bisherige Methoden, ein solche Übertragung  durch die Verschränkung von zwischen Ionen und Photonen zustande zubringen waren aber von bestimmten Nachteilen gekennzeichnet.

Einem Team um Rainer Blatt, Tracy Nothrup und Andreas Stute am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck hat nun einen neuen Ansatz versucht: Ein Calcium-Ion wird in einer Paul-Falle in einem elektrischen Wechselfeld gefangen und in einem optischen Resonator aus zwei stark reflektierenden Spiegeln platziert. Mit einem Laser wird das Ion angeregt und dabei ein mit ihm verschränktes Photon erzeugt. Durch die Wahl von Frequenz und Amplitude des Lasers kann nun die Verschränkung zwischen den beiden Quanten gezielt eingestellt werden. Zudem lässt sich mit der Versuchsanordnung  die Ausbeute an verschränkten Photonen auf mehr als 99 Prozent steigern.

Ein Zustand, der sich wie ein Teilchen verhält

Viele der eigenartigen Phänomene der Quantenwelt lassen sich darauf zurückführen, dass klassische Beschreibungsmodelle nicht mehr anwendbar sind. Ein Quant erinnert in seinem Verhalten einmal eher an ein Teilchen, ein anderes Mal eher an eine Welle. Auch durch  bestimmte Wechselwirkungen erzeugte Zustände können als derartige Quasiteilchen beschreiben werden. Einen solchen Zustand hat die Forschungsgruppe um Rudolf Grimm, ebenfalls am Institut für Experimentalphysik der Uni Innsbruck zustande gebracht. In einer Vakuumkammer erzeugten die Wissenschaftler  ein ultrakaltes Quantengas aus Lithium- und Kaliumatomen. Mittels elektromagnetischer Hochfrequenzpulse lässt sich darin bewirken, dass die Kaliumatome die sie umgebenden Lithiumatome abstoßen – ein Zustand, der sich als Quasiteilchen (als „repulsives Polaron“) beschreiben lässt. Ein durch eine abstoßende Wechselwirkung charakterisiertes Polaron ist dabei zum ersten Mal experimentell realisiert worden.

Das Wiener Start-up-Unternehmen <a href=http://www.abandcd.com>AB&CD Innovations</a> hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Glycerin, das als Nebenprodukt der Biodieselproduktion anfällt, zu Milchsäure verarbeiten lässt. Dafür wurde es nun mit dem im Rahmen des Staatspreises Umwelt- und Energietechnologie vergebenen Sonderpreis „Start-up Ressourceneffizienz“ ausgezeichnet.

Infolge wachsender Produktionsvolumina in der Biodieselherstellung fallen auch deren Nebenprodukte in immer größeren Mengen an. Bei Glycerin kommt es dadurch bereits zu einem Überangebot und fallenden Preisen, was die Gesamtrentabilität von Biodieselanalgen herabsetzt. Gleichzeitig besteht aber eine immer größere Nachfrage nach Milchsäure, die beispielsweise zur Herstellung von Kosmetika, Arzneimitteln und Biokunststoffen verwendet wird.

Die hier bestehende Lücke könnte ein Verfahren füllen, das vom Wiener Start-up-Unternehmen AB&CD entwickelt wurde. Es gestattet die Herstellung von Milchsäure aus Glycerin und steht auf diese Weise nicht in Rohstoff-Konkurrenz zur Nahrungsmittelerzeugung, wie etwa Prozesse, bei denen Milchsäure fermentativ aus Mais oder Weizen hergestellt wird. Unternehmensgründer Amitava Kundu betont in einer Aussendung, dass das Verfahren unter milden Bedingungen abläuft und eine einfache Aufreinigung des Produkts ermöglicht. Die Ausbeute konnte bereits auf 80 Prozent gesteigert werden.

Das Unternehmen AB&CD Innovations

AB&CD Innovations wurde 2011 gegründet und beschäftigt sich mit der Gewinnung von Chemikalien und Wertstoffen aus industriellen Reststoffen. Das Verfahren zur Erzeugung von Milchsäure aus Glycerin wurde vor kurzem zum Patent angemeldet. Nach Angaben von CEO Amitava Kundu hat das Unternehmen schon Anfragen aus der Biodiesel-Industrie bekommen und möchte schon bald Lizenzen für das Verfahren kommerziell vertreiben.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts arbeitet das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (<a href=http://www.acib.at/index.php/wbindex/start>ACIB</a>) an der Herstellung von Transaminasen im großen Maßstab, um sie für industrielle Wirkstoffsynthesen einsetzen zu können. Ein neues Testverfahren zeigt nun, ob die Produktion ausreichend aktives Enzym erzeugt hat.

Transaminasen können Aminogruppen von einem Molekül auf ein anderes übertragen. Derartige Reaktionswege sind auch für die Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe von Interesse. Der Einsatz von Enzymen kann die industrielle Synthese spezifischer, effizienter und umweltschonender machen.

Gemeinsam mit einem Firmenpartner arbeitet man am österreichischen Biotechnologie-Kompetenzzentrum ACIB  daher an der großtechnischen Herstellung von Transaminasen. Dazu wird eine Hefe von Typ Pichia pastoris verwendet, um eine Transaminase aus dem Bakterium Escherichia coli zu produzieren. Um diesen biotechnologischen Produktionsweg daraufhin zu überprüfen, ob ausreichend aktive Transaminase erzeugt wurde, hat die ACIB-Forscherin Katrin Weinhandl nun einen Test entwickelt, mit dem die Aktivität des Enzyms bestimmt werden kann.

Bei dem Assay wird die Transaminase-Reaktion mit zwei weiteren Enzym-Reaktionen gekoppelt, von denen eine mithilfe der Meerrettich-Peroxidase eine grüne Farbe erzeugt, wenn die Aktivität des erzeugten Biokatalysators ausreichend ist. Die Testmethode wurde in der Fachzeitschrift Tetrahedron publiziert.

Das von der European Molecular Biology Organization herausgegebene EMBO Journal widmet der nunmehr 30-jährigen Erforschung des Wnt/Beta-Catenin-Signaltransduktionswegs ein eigenes Sonderheft. 1982 wurde das erste Säugetier-Wnt-Gen entdeckt.

Seither hat eine ganze Reihe an entscheidenden Forschungsergebnissen den vom Signalprotein Wnt vermittelten Signalweg als eine der fundamentalen Regelketten in der Entwicklung und Erkrankung von Organismen etabliert. In einer Aussendung der EMBO erinnert sich Eric Wieschaus, Professor für Molekularbiologie an der Universität Princeton, dass in den Anfängen der Wnt-Forschung niemand voraussah, wie breit die Bedeutung dieses biochemischen Pathways ist.

Heute steht fest, dass die Komponenten des Signalwegs vom Seeigel bis zum Menschen eine zentrale Rolle in der Musterbildung und in der Herausbildung eines bestimmten Zellschicksals spielt. Die Prozesse, in die Wnt involviert ist, reichen von der Stammzellversorgung über die Ausbildung von Gewebepolarität bis hin zur neuronalen Entwicklung. Darüber hinaus hat die Entdeckung der engen Verwandtschaft zwischen dem Säugetier-Wnt-Gen, dem Proto-Krebsgen int 1 und dem Gen, das Flügellosigkeit in der Fruchtfliege Drosophila bewirkt, eine wichtige frühe Verbindung zwischen Krebsbiologie und Entwicklungsgenetik gezeigt.

Multidisziplinäre Forschung hat die Zergliederung des Signalwegs in molekulare Einheiten erleichtert, sodass dieser heute einen  der am besten verstandenen evolutionär konservierten Signal-Mechanismen darstellt.