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LABORWELT Nr. 3 / 2016 – 17. Jahrgang

Genome Editing Liquid Biopsy

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30.06.2016 14:18:51 Uhr

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Intro Genome Editing / Liquid Biopsy

Neue DNA-Technologien erobern Life Sciences Thomas Gabrielczyk, Redaktion LABORWELT

Auftrieb für Genome Editing

Abb.: KANDA EUATHAM - Fotolia.com

Hype oder Hope? Analysten attestieren den jungen Technologien Liquid Biopsy und Genome Editing das Potential, die Diagnostik, biologische Forschung und Therapie zu revolutionieren.

US-Marktforscher von BBC Research schätzen die weltweiten Umsätze, die Unternehmen mit der Blutanalyse von krankheitsassoziierten Biomarkern – oft griffiger Flüssigbiopsie oder Liquid Biopsy genannt – 2015 einfuhren, auf 1,6 Mrd. US-Dollar und sagen ein Wachstum von gut 22% jährlich auf 4,5 Mrd. US-Dollar bis 2020 voraus. Eine mit fast 14% jährlich ebenfalls steile Wachstumskurve prognostiziert das Marktforschungsunternehmen Markets & Markets dem 1,8 Mrd. US-DollarMarkt (Stand 2014) für Genome Editing. Beflügelt durch die einfach handhabbare CRISPR-Cas9Technologie sollen die weltweiten Umsätze bis 2019 auf 3,5 Mrd. US-Dollar anwachsen.

Die Aussicht, Tumor-DNA im Blut nachweisen zu können, anstelle invasiv und punktuell Gewebebiopsien entnehmen zu müssen, die nicht annähernd der existierenden Tumorheterogenität gerecht werden, nährt die verschiedensten Phantasien. Das eigens von Next-Generation-Sequencing-Weltmarktführer Illumina ausgegründete Unternehmen Grail hat sich nicht weniger als die Heilung von Krebs auf die Fahnen geschrieben. Der von Google abgeworbene Grail-CEO Jeff Huber hofft, zirkulierende Tumor-DNA im Frühstadium der Krankheit detektieren zu können, also wenn der Tumor gerade an den Blutkreislauf angeschlossen wird, aber noch nicht gestreut hat (siehe Interview S. IV). Gegenüber den zwei Dritteln der Patienten, die heute erst in Stadium III-IV diagnostiziert werden, soll dies die Erfolgsaussicht der Behandlung deutlich verbessern. Auftrieb für die Beurteilung des LABORWELT

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(vgl. |transkript 5/2016). Seit kurzem wird auch ein Gene-Panel-Test für Lungenkrebspatienten von der Barmer GEK erstattet (vgl. |transkript 6/2016). Er liefert im Gegensatz zu CDx aber keine quantitativen Daten über den Expressionsstatus der aberranten Gene (vgl. S. VI, XI).

Ansprechens personalisierter Krebsbehandlungen versprechen sich Unternehmen vom Blutmonitoring nach Initialtherapie. „Das Problem bei soliden Tumoren ist, dass Gewebebiopsien uns nicht erlauben, Änderungen der molekularen Eigenschaften des Tumors zu verfolgen, die zur Bildung therapieresistenter Zellklone führen,“ erklärt Bayer-Forscher Thomas Schlange, seines Zeichens Koordinator des europaweiten Liquid-Biopsy-Projektes CancerID. Deshalb setzen immer mehr Unternehmen wie Qiagen, Inivata oder Roche-Partner Capp Medical auf die wenig invasive Flüssigbiopsie.

Zugelassen sind bereits drei Begleitdiagnostika (CDx), um EGFR-Mutationen in Lungenkrebspatienten (Qiagen, Roche) beziehungsweise den RAS-Wildtyp (Sysmex Inostics) in Darmkrebspatienten festzustellen. Kliniken können sie über Fallpauschalen abrechnen, ambulante Onkologen bis auf weiteres nicht

„CRISPR hat alles verändert, weil es jeder ganz einfach anwenden kann“, so bringt Andrè Choulika, Chef der NASDAQ-notierten Cellectis S.A. auf den Punkt, wie die von Emmanuelle Charpentier miterfundene Technik das Genome Editing verändert hat. Während Cellectis und Sponsoren um Jeff Bluestone vom Parker Institute for Cancer Immunotherapy (vgl. S. 52) derzeit noch die klinische Sicherheit von per Genome Editing immunkompatibel gemachten allogenen CAR-T-Zellen bei Leukämie-Patienten prüfen, sind die präklinischen Anwendungen auf dem Weg in den Mainstream. „Praktisch jeder Reagenzienanbieter hat heute CRISPR-Tools in seinem Portfolio“, erklärt Shawn Shafer, Vize-Marketing-Chef von Sigma-Aldrich/Thermo. Hauptanwendungen finden sich außerhalb des Hauptsegmentes der Grundlagenforschung vor allem bei Tiermodellen (z. B. Taconic), haploiden Knockout-Zelllinien (Haplogen Genomics/Horizon Discovery) und experimentellen Gentherapien.

Zunehmend testen auch BiomanufacturingSpezialisten, ob sich die Technologie eignet, um Produktionszelllinien so zu programmieren, dass sie Antikörper mit optimiertem Glykosylierungsmuster herstellen.

Ob das Genome Editing und die Liquid Biopsy indes das Zeug haben, um sich in der medizinischen Routine durchzusetzen, muss sich erst noch zeigen – nach dem Hype.

17. Jahrgang | Nr. 3/2016 | III

30.06.2016 14:19:52 Uhr

Genome Editing / Liquid Biopsy Interview

Flüssigbiopsie: Qualität entscheidet Tumor-DNA im Blut aufzuspüren und deren Mutationen analysieren, um Hinweise auf die individuell am besten geeignete Therapie zu finden, ist ein vielversprechender Weg, den immer mehr Firmen beschreiten. LABORWELT sprach mit Barbara Behrens vom (Companion) Diagnostik-Spezialisten Sysmex Inostics über die Möglichkeiten, mit Hilfe von LiquidBiopsy-Tests die Therapieauswahl zu verbessern. Wichtig dabei: definierte Cut-off-Werte, Qualitätskontrollen, Standardisierung und die Reproduzierbarkeit. In der Forschung bieten aus ihrer Sicht sogenannte Gene Panels großes Potential.

LABORWELT Was sind die Vorteile der Liquid Biopsy gegenüber der klassischen Gewebebiopsie?

Behrens Bei Patienten, bei denen eine Gewebebiopsie nicht möglich ist oder bei denen nicht genügend Tumorgewebe für eine Mutationsanalyse zur Verfügung steht, bieten sich blutbasierte Companion-Diagnostics-Test an. Die Liquid Biopsy liefert darüber hinaus ein ganz aktuelles Bild des Mutationsstatus, denn die zirkulierende, zellfreie Tumor-DNA wird nach spätestens zwei Stunden über die Niere ausgeschieden. Das ist wichtig, denn der Mutationsstatus kann sich insbesondere unter Therapie verändern. Ein weiterer Vorteil der Flüssigbiopsie ist, dass diese den Status aller Läsionen im Körper und damit die gesamte Tumorheterogenität abbildet. Denn an einer Stelle kann ein Tumor aus Wildtypzellen, an einer anderen aus mutierten Zellen bestehen. Liquid Biopsy ist deshalb eine gute und sinnvolle Ergänzung zur Gewebebefundung durch Pathologen. Ersetzen wird sie diese in nächster Zeit aber nicht. Denn für die Diagnose, das Staging und Grading von Tumoren ist die Gewebebiopsie weiterhin die Methode der Wahl.

LABORWELT Wo funktioniert die Mutationsanalyse besonders gut oder schlecht, und wo sehen Sie Herausforderungen?

Behrens Liquid Biopsy funktioniert gut bei fortgeschrittenen Tumorstadien (Stage IV), wo bereits Fernmetastasen auftreten und die Tumore in aller Regel gut an den Blutkreislauf angebunden sind. Bei diesen aggressiven Stadien sterben sehr viele Zellen ab und sezernieren dabei entsprechend große Mengen an frei zirkulierender Tumor-DNA ins Blut.

Bei Darmkrebs, Blasen-, Magen- und Ovarialtumoren findet man in 100% der Stage-IVIV | 17 Jahrgang | Nr. 3/2016

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Behrens Eine Herausforderung sind sicher noch die Sensitivität und die Standardisierung der Methoden. Bei Companion Diagnostics ist es unser primäres Ziel, dem Patienten den größtmöglichen Nutzen zu bieten. Dazu braucht man IVD-zertifizierte Tests mit einem solide validierten klinischen Cut-of f-Wert zum Nachweis der klinisch relevanten Mutationen. Nicht-zertifizierte Homebrew-Verfahren können in diesem Zusammenhang problematisch sein. Eine weitere Herausforderung ist sicher die Probenvorbereitung. Sie muss so standardisiert sein, dass die erhaltene Probenqualität ein valides Ergebnis sicherstellt. Darauf legen wir großes Augenmerk bei unseren CDx-Tests.

LABORWELT Welche zugelassenen Liquid-Biopsy-Begleitdiagnostika gibt es bereits. Was leisten sie?

Dr. Barbara Behrens

Die Molekularbiologin ist Direktor Marktentwicklung in der DACH-Region für den Liquid Biopsy-Test Oncobeam von Sysmex Inostics. Behrens war zuvor im Marketing für Sysmex Inostics und im Produktmanagement für Sysmex Europa tätig. Von 1990 bis 2006 war sie im Produktmanagement der Hamburger EppendorfNetheler-Hinz GmbH tätig. Ihre Karriere startete die Diagnostikexpertin bei der Göttinger Phywe Systeme GmbH.

Patienten zellfreie DNA im Blut. Seltener findet man Tumor-DNA im Blut von Patienten mit frühen, lokal begrenzten Tumorstadien, die meist noch nicht an den Blutkreislauf angeschlossen sind. Der noch nicht metastasierte Krebs gibt möglicherweise noch keine DNA an das Blut ab. Aus diesem biologischen Grund ist meines Erachtens Liquid Biopsy für das initiale Screening von Krebserkrankungen nicht geeignet.

LABORWELT Wo liegen die technologischen Herausforderungen?

Behrens Es gibt noch nicht viele CDx-Tests, die als Invitro-Diagnostika (IVD) angeboten werden.

Seit Anfang 2015 gibt es den gemeinsam von AstraZeneca und Qiagen entwickelten Therascreen-Test zur Erfassung des EGFR-Status bei Lungenkrebspatienten. Seit Oktober 2015 gibt es den Cobas-EGFR-Test von Roche, dessen Probenvorbereitung an die Liquid Biopsy angepasst wurde und als Begleitdiagnostikum zu AstraZenecas Tagrisso angeboten wird. Gemeinsam mit der Merck KGaA hat Sysmex Inostics unlängst den ersten IVD-zertifizierten all-RAS-Panel-Test vorgestellt, der eine standardisierte Patientenselektion bei metastasierten Darmkrebspatienten ermöglicht. Diverse Anbieter haben Research-onlyTests im Portfolio, die nicht IVD-zertifiziert sind: Biocartis, Illumina oder Bio-Rad bieten solche Research-only-Tests an.

LABORWELT Neben Einzelgenen lassen sich auch Gene Panels untersuchen. Wann ist das eine, wann das andere vorteilhaft?

Behrens Bei zugelassenen CDx-Tests werden klinisch relevante Mutationen hinsichtlich eines definierten Cut-off-Wertes analysiert, um herauszufinden, welche Patienten ein bestimmtes Therapeutikum erhalten sollen und welche höchstwahrscheinlich nicht davon profitieren. Dazu reicht es aus, bestimmte Gene mit einem standardisierten, reproduzierbaren Test zu untersuchen.

Diese Tests müssen zudem routinetauglich und kostengünstig sein. Für die Forschung hochinteressant sind darüber hinaus NextGeneration-Sequencing-Analysen von mulLABORWELT

30.06.2016 14:20:43 Uhr

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Genome Editing / Liquid Biopsy Gene Delivery

tiplen Genen. Das ist momentan noch sehr teuer und für die zielgerichteten Therapien etwas, das über das Ziel hinausschießt. In der klinischen Anwendungen sind diese Tests nur etwas für Patienten, die nach den klinischen Leitlinien bereits austherapiert sind. In diesem Fall kann man durch Sequenzieren des Tumorgewebes nach Mutationen suchen, für die es eine alternative zielgerichtete Therapie gibt.

Auf dieser Basis könnte man in der Hoffnung, dass der Patient hiervon noch profitieren kann, eine Off-label-Therapie initiieren.

– Indikationen, für die es mittlerweile diverse Zweit-, Dritt- und sogar Viertlinientherapien gibt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass eine Resistenzentwicklung gegen die durchgeführte Therapie durch den Liquid-Biopsy-Test frühzeitig erkannt werden und somit eine neue Therapie eingeleitet werden kann. Man misst also wie sich der Mutationsstatus unter der Therapie verändert, um das Ansprechen zu überprüfen und die Therapie gegebenenfalls frühzeitig abzubrechen und zu ändern.

Aber die Blutanalyse kann noch viel mehr, nämlich frühzeitig erkennen, ob ein Patient auf eine Therapie anspricht oder nicht. Ein drastisches Absinken der Tumor-DNA im Blut kann bereits zwei Wochen nach Therapiebeginn auf einen Erfolg der Therapie hinweisen.In diese Richtung wird die Diagnostik sich entwickeln.

Derzeit drängen daher sehr viele Anbieter in den Markt. Langfristig verspricht dies, dass wir vom Gießkannenprinzip in der Krebstherapie immer mehr wegkommen.

LABORWELT Wie sehen Sie die Zukunft des Feldes?

Behrens Die Zukunftsvision ist, Patienten keiner Therapie mehr auszusetzen, von der sie nicht profitieren können und die Therapien sogar im Therapieverlauf noch anpassen und optimieren zu können. Das wird künftig den Patienten viel Leid und den Kassen hoffentlich viel Geld einsparen. Allein wir bei Sysmex Inostics haben in Kooperation mit Pharmapartnern in den vergangenen Jahren in klinischen Studien mehr als 25.000 Analysen durchgeführt, vor allem bei Patienten mit schnellwachsenden, nichtkleinzelligen Bronchialkarzinomen und Melanomen

Gene Editing & neue Therapien: Virale Partikel als revolutionär neue Wirkstoffklasse In der Entwicklung neuer Arzneimittel und Impfstoffe spielen ausgerechnet Viren als heilender Bestandteil eine zentrale Rolle. Mit ihrer Hilfe lassen sich Immunzellen ‚scharf‘ stellen oder Gendefekte ‚reparieren‘. Viren sind von der Natur über Jahrmillionen perfektionierte Gen-Transporter und nehmen in der biomedizinischen Forschung seit langem einen festen Platz ein. Mediziner und Biologen vermeiden dabei das negativ besetzte Wort „Virus“, sie nutzen lieber den technischen Begriff „viraler Vektor“.

der nächsten Generation könnten dabei nicht nur präventiv, sondern sogar direkt therapeutisch eingesetzt werden, etwa um ansonsten unheilbare Krebserkrankungen für das Immunsystem „sichtbar“ und damit angreifbar zu machen. Eine erste klinische Zulassung für Viren als Wirkstoff gab es in Europa 2012 – sie wirkte wie ein regelrechtes Fanal: Seitdem wurden mehr als 5 Mrd. US-Dollar in meist therapeutische Entwicklungen investiert.

Hunderte solcher viraler Vektoren befinden sich mittlerweile in klinischen Studien.

Gene Delivery mit viralen Vektoren

Vektorplattformen

Virale Vektoren können nach gezielter Modifikation im Labor dazu genutzt werden, genetische Informationen in menschliche Zellen zu schleusen und dort therapeutisch heilende, genetische Veränderungen herbeizuführen.

Der Vorteil: Man setzt an der genetischen Grundlage der Erkrankung an – ein riesiger Fortschritt verglichen mit den sonst rein symptomatischen Behandlungsmethoden.

Mit viralen Vektoren hergestellte Impfstoffe

In der heutigen Forschung dreht sich im Wesentlichen alles um drei zentrale Vektorplattformen: Adenoviren, Lentiviren und Adenoassoziierte Viren (AAV). Jede Plattform birgt eigene Vorteile, aber auch Einschränkungen bezüglich ihrer Applikationsmöglichkeiten.

Zahlreiche Querschnittskompetenzen sind deshalb wichtig für die Wahl des richtigen Vektortyps und die Bereitstellung innovativer Partikel mit besonders hoher Transduktionseffizienz,

VI | 17. Jahrgang | Nr. 4/2016

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das heißt hoher Affinität und Penetranz für die Zielzellen. Die Verbesserung des Wirkungsgrades und der Produktivität eines Virus erfordert höchst spezialisiertes und komplexes Wissen, nicht zu vergleichen mit dem klassischen molekular- und zellbiologischen Know-how.

Vor diesem spannenden Hintergrund erwies sich das vergangene Jahr als wegweisend für den Erfolg spezialisierter „Gene Editing“-Firmen, darunter der deutsche „Gene-Delivery“-Exper te Sirion Biotech.

Sirion Biotech entwickelt und optimiert aktiv virale Vektortechnologien auf allen drei Plattformen, unter anderem für den Einsatz in der Arznei- und Impfstoffforschung. Der global agierende Spezialist mit Sitz am IZB in Martinsried bei München konnte im vergangenen Jahr gleich mehrere Verträge für industrielle Entwicklungsprojekte schließen und verdoppelte damit seinen Jahresumsatz.

Analysten prognostizieren eine Verzehnfachung des internationalen Gene-EditingMarktes bis 2030.

Kontakt Sirion Biotech GmbH info@sirion-biotech.de www.sirion-biotech.com LABORWELT

30.06.2016 14:23:06 Uhr

Advertorial

››› FraunhoFer

ICT-IMM

CTCelect – Automatisierung für zukunftsweisende Krebsforschung Wissenschaftler des Fraunhofer ICT-IMM entwickeln ein vollautomatisiertes System für die Liquid Biopsy zur Isolierung einzelner Tumorzellen aus Patientenblut.

Die Wissenschaftler des ICT-IMM setzen ihr Know-how für viele verschiedene Anwendungen ein. Doch eines haben alle gemein: Sie durchlaufen das Institutsgebäude in Mainz von der Idee über die Grundlagenforschung bis hin zu ihrer Umsetzung in kundenspezifische und marktreife Ergebnisse. Der Gedanke der patientennahen und vor allem individualisierten Therapie ist eines der beherrschenden Zukunftsthemen. Riesige, in der Anschaffung teure und wartungsintensive medizinische Analysesysteme können sich Krankenhäuser und Arztpraxen selten leisten.

Die Wissenschaftler des ICT-IMM arbeiten mit Hochdruck an kompakten, kostengünstigen und patientenfreundlichen Systemen.

Abb.: Fraunhofer ICT-IMM

Schlägt die Krebstherapie beim Patienten gut an?

Chemotherapie und Bestrahlung sind sehr belastend für den Körper – umso bedeutender ist für die Behandelnden die Information, ob die Therapie Wirkung zeigt. Im Blut zirkulierende Tumorzellen werden in der Krebsforschung als wichtige Quelle für Informationen über den Krankheitsfortschritt und mögliche Therapieansätze gesehen. Diese aus Standard-Blutproben gewonnenen Tumorzellen geben schon wenige Stunden nach einer Chemo- oder Radiotherapie Auskunft über den Erfolg der Behandlung. In Anlehnung an die klassische Gewebe-Biopsie bezeichnet man dieses Vorgehen daher als Flüssigbiopsie (Liquid Biopsy). In Zukunft möchten Ärzte anhand der Liquid Biopsy im Rahmen der sogenannten personalisierten Medizin die Therapie auf den individuellen Patienten abstimmen. Das CTCelect System ermöglicht es Krebsforschern erstmals, jede Tumorzelle in der Blutprobe vollautomatisch zu isolieren, so dass anschließend ihre genetischen und molekularbiologischen Eigenschaften zum Beispiel mittels EinzelzellsequenLABORWELT

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Benchtop-Gerät für die Isolation und Detektion zirkulierender Tumorzellen zierung untersucht werden können. So kann erforscht werden, wie die verschiedenen Tumortypen auf die Behandlung reagieren und Medikamente können gezielt getestet werden.

Herausforderung – Isolierung von Tumorzellen aus Blut Bereits bei Vorliegen von fünf Tumorzellen in der Blutprobe gilt die Krankheit als nicht besiegt.

Da sich in einer Probe mehr als 10 Milliarden Zellen befinden, entspricht das Isolieren der Tumorzellen der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Dafür haben die Forscher am Fraunhofer ICT-IMM ein mehrstufiges Vorgehen entwickelt: Zunächst werden im CTCelect System die Tumorzellen unter Nutzung spezifischer Eigenschaften der Zelloberfläche gezielt mit magnetischen Partikeln gekoppelt und mit Magnetfeldern aus der Blutprobe extrahiert. In diesem Prozess werden reproduzierbar 95% der Tumorzellen angereichert. Der Extrakt wird anschließend in eine mikrofluidische Kartusche überführt, in der die Tumorzellen in einem Mikrokanal durchflusszytometrisch erkannt und direkt in einzelne Kavitäten einer Mikrotiterplatte dispen-

siert werden. Auf diese Weise werden die Tumorzellen vom Beifang der weißen Blutkörperchen getrennt. Die vereinzelten Tumorzellen können direkt zum Beispiel einer Genomsequenzierung unterzogen werden. Von vorneherein wurde insbesondere auf Reduktion der Kosten für Verbrauchsmaterial und Reagenzien geachtet. Das Herzstück des Systems, die mikrofluidische Kartusche, wurde gemeinsam mit der thinXXS Microtechnology AG so gestaltet, dass sie kostengünstig im Spritzguss hergestellt werden kann.

Die Anwendungsgebiete des CTCelect Systems reichen über das Auffinden zirkulierender Tumorzellen hinaus, von der Wasseranalytik über Diagnostik- und Life-Science-Anwendungen bis zu Routinetests in der Hämatologie, der Infektiologie und der Immunologie.

Kontakt Fraunhofer ICT-IMM Carl-Zeiss-Str. 18–20, 55129 Mainz info@imm.fraunhofer.de www.imm.fraunhofer.de Tel. +49 6131 990-0 Fax +49 6131 990-205 17. Jahrgang | Nr. 3/2016 | VII

29.06.2016 16:27:01 Uhr

Serie Labormarkt im Umbruch (30)

Charles River: Die Life Sciences sind nicht genug Dr. Martin Laqua, Redaktion LaboRweLt

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Börsenwert: 3,9 Mrd. US-$ (21.6.2016) Mitarbeiter: 8.600 Vorstandsvorsitzender und Präsident: James C. Foster

Gründersohn schafft Kehrtwende Auf der Agenda des Juniors standen zwei Dinge: Charles River aus dem Konzern herauslösen und neue Geschäftsfelder erschließen. Letzteres gelang mit dem Aufbau einer Dienstleistungssparte, die präklinische Tests im Auftrage von Pharma- und Biotech-Firmen erledigt.

Zunächst war das Wachstum aber moderat, denn Bausch und Lomb hielt die Tochter an

Dienstleistungen 63%, Produkte 37% Umsatzanteile nach Segmenten Discovery & Safety Assessment 44,9%; Manufacturing Support 20,4%; Research Models & Services 34,7%

der kurzen Leine. Erst als nach einem Wechsel an der Konzernspitze die Karten neu gemischt wurden, bekam Jim seine Chance: Der Buyout 1999 kostete stolze 456 Mio. US-Dollar – das 27-fache des damaligen Umsatzes der Firma.

Foster selbst gehörten gerade einmal 2% der Anteile und ein fast 400 Mio. Euro fassender Schuldenberg musste abgetragen werden.

Die Lösung: Ein erneuter Börsengang musste her. Im Sommer 2000 gelang dieser – trotz des schwierigen Marktumfelds.

Wie von Fesseln befreit, schwenkte Charles River auf einen von mittlerweile fast 60 Zukäufen befeuerten Wachstumskurs ein.

Bestes Beispiel ist der Kauf der US-Firma Inveresk im Jahr 2004 für 1,5 Mrd. US-Dollar.

Die Aufkaufwelle dürfte dabei vom Gedanken getragen gewesen sein, dass die Kunden ein breites Technologieportfolio aus einer Hand schätzen. Der organisatorische Aufwand des Outsourcing hält sich so in Grenzen und auch bei Preisverhandlungen entstehen Spielräume.

Charles River profitierte dabei in den vergangenen Jahren von dem in den Life Sciences ungebrochenen Trend, Forschungsaufgaben jenseits der Kernkompetenz auszulagern. Der bislang zweitgrößte Deal der Firmengeschichte erfolgte Anfang 2016: Für 585 Mio. US-Dollar in bar gelang die Übernahme des 1.300 Köpfe zählenden britischen Auftragsforschungs- und -herstellungsunternehmens WIL Research. Aber auch in Deutschland wurde Charles River fündig. Hier wurde jüngst die Freiburger Oncotest GmbH für 36 Mio. US-Dollar geschluckt.

Dass sich Charles River neuen Wachstumsfeldern jenseits der präklinischen Forschung öffnen will, machte zuletzt die Übernahme von Celsis (Großbritannien) für 212 Mio. US-Dollar deutlich. Mit deren Tests zur Qualitätskontrolle von Kosmetika und Getränken ist ein Schwenk auf die Testung von nicht-sterilen Verbraucherprodukten erkennbar. Das Geschäft mit der Kontrolle auf Toxin- und sonstige Verunreinigungen macht mittlerweile 10% des Gesamtumsatzes aus. Mit dieser Blickfelderweiterung dürfte jener Bereich künftig kräftig wachsen.

Abb.: Charles River Laboratories

1983 verkaufte Henry Foster die börsennotierte Firma für 110 Mio. US-Dollar an den Kontaktlinsen- und Ray-Ban-Brillen-Konzern Bausch und Lomb. Vater und Sohn, seit 1976 ebenfalls in der Firma tätig, richteten sich in Managerrollen ein. Insbesondere James Clifford (Jim) Foster musste sich beweisen. Dass er das Erbe seines Vaters antreten würde, war alles andere als klar.

Doch der heute 65-Jährige biss sich durch und wurde nach dem Rücktritt seines Vaters 1992 Vorstandsvorsitzender von Charles River.

Mit der eröffnung des 42.000 m2 großen Massachusetts Lab in Shrewsbury anfang 2016 hat Charles River die Kapazitäten für die präklinische Forschung in und um boston merklich erhöht.

VIII | 17. Jahrgang | Nr. 3/2016

Umsatz: 1,36 Mrd. US-$ Operatives Ergebnis: 206 Mio. US-$ Umsatzrendite (nach Steuern): 11,2%

Umsatzanteile nach Art der Leistung

Milliardenschwere Übernahmen sind gang und gäbe im Labormarkt. Grund genug, in dieser LaboRweLt-Serie einen blick auf die wichtigsten akteure zu werfen. Unter den ungefähr 60 Zukäufen der Charles River Laboratories in den vergangenen fünfzehn Jahren hatte genau eine Übernahme Milliardenformat. Doch bekanntlich füllt auch Kleinvieh den Mistkübel. Und das sogar in doppelter Hinsicht: Zum einen hat sich seit dem börsengang der US-Firma im Jahr 2000 die Marktkapitalisierung mehr als verfünffacht. Zum anderen reichen die Firmenwurzeln zu ein paar Käfigen mit tausenden Ratten zurück – einem für Forscher eminent wichtigen Kleinviech.

Firmengründer Henry (Hank) Foster kaufte die Ratten 1947, um die Bostoner Forscher mit Versuchstieren zu versorgen. Das erste Labor lag am nahen Charles River, der auch für den Firmennamen Pate stand. Heute verfügt Charles River über 64 Standorte in 18 Ländern, darunter vier in Deutschland (Erkrath, Köln, Freiburg und Sulzfeld). Wie vor sieben Jahrzehnten können Forscher auch heute noch die für viele Versuche unabdingbaren Tiere bei der Firma bestellen.

Derzeit sind mehr als 150 Ratten-und Mauslinien im Portfolio. Logisch, dass Biotech- und Pharmafirmen sowie Forschungs- und Regierungsinstitute zu den Hauptkunden zählen. Nach eigenen Angaben ist Charles River in irgendeiner Form für alle 100 großen Wirkstoffentwickler des Planeten tätig und war an der Entstehung von mehr als der Hälfte der 2014 und 2015 in den USA zugelassenen 86 Wirkstoffe beteiligt. Registriert ist die Firma im Bundesstaat Delaware. Der Hauptsitz ist jedoch – wenn auch nicht mehr am Charles River – in Massachusetts: nördlich von Boston in Wilmington.

Charles River Lab. International Inc. (2015)

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Pharmaforschung 2.0 Dr. Thomas Moser, VP Products, Horizon Discovery, Wien; Dr. Tobias Paprotka, Direktor F&E, GATC Biotech, Konstanz Mit Technologien, die die schnelle, gezielte genetische Manipulation von Produktions- oder Screening-Zelllinien und das Monitoring von Krebsmutationen im Blut eröffnen, setzt die Pharmabranche immer stärker auf die wissensgetriebene Entwicklung. L ABORWELT hat gefragt, wohin die Reise geht.

Dr. Thomas Moser

ist Vice President Products am Wiener Standort der Horizon Discovery plc.

Dr. Tobias Paprotka

ist Direktor der Forschungs- und Entwicklungsabteilung bei GATC Biotech, Konstanz

LABORWELT Wohin strebt das Genome-Editing bei der Entwicklung von Zelllinien und Tiermodellen?

LABORWELT Wie können Liquid Biopsy-NGS-Gene PanelAnalysen bei der Therapieauswahl helfen?

Moser Genom-editierte Zelllinien und Tiermodelle spielen in der biomedizinischen Grundlagenforschung und bei der Suche nach neuen Targets und Wirkstoffen eine zunehmend große Rolle.

Mit der breiteren Verwendung der CRISPR/Cas9Technologie seit etwa 2014 hat sich dieser Trend noch weiter verstärkt. Dadurch können nun hochpräzise Modifikationen am Genom der verschiedensten Organismen schnell und mit hoher Effizienz durchgeführt werden. Dies geht soweit, dass gezielt einzelne Basen im Genom von menschlichen Zelllinien ausgetauscht und so Punktmutationen in bestimmte Gene eingeführt werden können. Dies war zwar auch schon mit anderen Techniken möglich, wie der homologen Rekombination in ES-Zellen, erforderte aber einen ungleich höheren Aufwand. Heute können geneditierte Zelllinien in weniger als 3 bis 4 Monaten hergestellt werden, bei Tiermodellen hat sich die Zeit durch Direktinjektion von Zinkfinger- oder Cas9-Nukleasen in befruchtete Oocyten zumindest halbiert. Dadurch wird es möglich, nicht nur einzelne Gene, sondern ganze Stoffwechselwege oder große Proteinfamilien in hochdefinierten Modellen zu studieren.

Dies wird bedeutende Auswirkungen auf die Pharmaforschung und -entwicklung haben, da zunehmend erkannt wird, dass der genetische Hintergrund des Patienten die Wirkweise von Wirkstoffen beeinflusst. Dies kann jetzt sehr gut in entsprechenden Zell- und Tiermodellen untersucht werden.

Paprotka Stark fragmentiert und in sehr niedrigen Konzentrationen – das sind die Charakteristika der DNA, die mit „Flüssigbiopsie“ analysiert und sequenziert werden soll. Trotz dieser Herausforderung sprechen tausende erfolgreiche Analysen für sich: Krebs in einer einfachen Blutprobe nachzuweisen wird künftig zur Routine gehören. DNA-Mutationen oder epigenetische Veränderungen (www.EpiFemCare.com) werden als diagnostische Marker dienen.

Besonders bei schwer zugänglichen Tumoren, bei denen eine Gewebebiopsie kompliziert oder unmöglich ist, könnte die Flüssigbiopsie helfen. Eine regelmäßige Untersuchung auf Tumor-DNA im leicht zugänglichen Probenmaterial Blut bietet sich zur Früherkennung von Krebserkrankungen, zur Therapiebegleitung sowie zur Langzeitkontrolle an.

Weil Tumor-DNA im Blut in nur sehr geringen Mengen vorhanden und durch die DNA gesunder Körperzellen „verdünnt“ wird, sind sehr sensitive Methoden zu deren Analyse (bzw. Sequenzierung) und eine entsprechende Bioinformatik notwendig. Die Optimierung entsprechender Protokolle ist in vollem Gange und Sensitivitäten von bis zu 0,1% werden bereits erreicht.

Die Vision, Krebs früh zu erkennen und passgenau zu therapieren bzw. schnell auf Änderungen des Tumors zu reagieren, rückt mit der Analyse von zirkulierender Tumor-DNA in greifbare Nähe.

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Genome Editing / Liquid Biopsy Real-time PCR

Color Compensation in Multiplex-Applikationen der Real-Time-PCR

jeweiligen Farbstoffe mit Licht eines bestimmten Wellenlängenbereiches angeregt und anschließend ebenso nur bestimmte Emmisionswellenlängenbereiche detektiert.

Da jedoch auch optische Filter nicht alle spektralen Überschneidungen der einzelnen Fluorochrome beseitigen können, ist eine elektronische Subtraktion – die sogenannte spektrale Kompensation oder Color Compensation – nötig, um den Cross Talk zu eliminieren[1][2].

Melanie Kelm, Martin Knoll, Analytik Jena AG, Business Unit Lifescience Die Echtzeitanalyse von PCR-Reaktionen mittels Real-Time-PCR-Thermocyclern, wie dem qTO WER3 (Analytik Jena AG), ist eine anerkannte und weitverbreitete Methode in molekularbiologischen Laboren und findet sowohl in der Forschung als auch in der klinischen Diagnostik Anwendung Um in Real-Time-PCR-Experimenten den Durchsatz und die Aussagekraft unterschiedlicher Applikationen zu verbessern und zugleich die Arbeitsschritte für die Probenvorbereitung, aber auch die Assay-Dauer und Kosten zu reduzieren, können Multiplex-qPCR-Anwendungen etabliert werden. Die daraus resultierenden, möglichen Nachteile von falsch-positiven Signalen aufgrund des Überstrahlens von Farbstoffen in den jeweils anderen Messkanal können einfach und effizient mittels Color Compensation aufgehoben werden.

Das Multiplexing in der Real-Time-PCR basiert auf der Nutzung von Sonden mit unterschiedlichen Fluoreszenzmarkierungen, um in einem Reaktionsansatz zwischen den Genotypen des Targets oder auch verschiedenen Pathogenen zu differenzieren. Jedes Fluorophor, das in Real-Time-PCR-Läufen Anwendung findet, hat ein spezifisches Anregungs- und Emissionsspektrum. Dabei gilt, je

höher die Anzahl der verwendeten Sonden und somit Fluoreszenzfarbstoffe ist, desto enger liegen die Spektren beieinander.

Idealerweise werden für die Etablierung von Multiplex-Assays Fluoreszenzfarbstoffe mit weit auseinanderliegenden Emissions- und Extinktionsspektren gewählt.

Da in Bezug auf verfügbare Fluoreszenzfarbstoffe und besonders im Hinblick auf bis zu sechsfaches Multiplexing (z. B. qTOWER3, Analytik Jena AG) eine ideale spektrale Trennung nahezu unmöglich ist, müssen andere Werkzeuge zur Reduktion des spektralen Übersprechens eingesetzt werden.

Verlässliche Ergebnisse durch Eliminierung des Cross Talks Durch optische Filter, welche in den Real-TimePCR-Thermocycler integriert sind, werden die

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Abb. 1: Anwendung der Color Compensation am Beispiel einer FAM- und einer HEX-markierten Sonde in einer Duplex Real-Time PCR (schwarz: FAM-Signal, rot: HEX-Signal).

1a. Ergebnisse der Real-Time-PCR ohne Color Compensation; die Amplifikationskurve mittels FAM-Sonde liefert aufgrund des Überstrahlens ein falsch-positives Signal im HEX-Kanal mit einem Ct-Wert von 28,85; 1b. Nach Anwendung der Color Compensation-Daten wird der Cross Talk des FAMSignals korrigiert und das Ergebnis des HEX-Messkanals richtig-negativ.

X | 17. Jahrgang | Nr. 3/2016

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Color Compensation für die Korrektur des Cross Talks Um trotz der spektralen Überlappung alle Fluoreszenzfarbstoffe unabhängig voneinander im Multiplexing detektieren zu können, muss der spektrale Cross Talk korrigiert werden. Für diese Korrektur können die verschiedenen Anteile der übersprechenden FluoreszenzfarbstoffEmissionen in den Messkanälen zuvor in Singleplex-Reaktionen assay- und gerätespezifisch gemessen werden.[2] Eine weitere Möglichkeit bietet die Nutzung kommerziell erhältlicher Color CompensationKits (z. B. fast-track Diagnostics oder Minerva Biolabs). Diese Kits beinhalten Kalibrierlösungen mit fluoreszenzmarkierten Oligonukleotiden oder andere fluoreszierende Formulierungen für die Bestimmung des Cross Talks.

Die Daten der Color Compensation werden initial bestimmt, automatisch in einem Dateiformat abgelegt und können dann auf alle folgenden Experimente oder auch rückwirkend angewendet werden.

Im Anschluss an die Anwendung der Color Compensation auf einen Multiplex-Assay, korrigiert die Software (qPCRsoft, Analytik Jena) falsch-positive Ergebnisse, die auf einem Übersprechen beruhen (Abb. 1a und 1b). Das Applikationsbeispiel in Abbildung 1 zeigt ein klares, negatives Signal für HEX, nachdem die Resultate (Abb. 1a) spektral abgeglichen wurden. Um verlässliche Signale in Multiplex-Assays zu garantieren, ist es notwendig, die Option der Color Compensation zu nutzen. Bereits während der Etablierung einer Multiplex-Real-Time-PCR sollten die Farbstoffe in Singleplex-Versuchen auf einen möglichen Cross Talk untersucht werden.

Ist ein Übersprechen detektierbar, können die Fluoreszenzsignale direkt für die Aufnahme der Color Compensation und für weitere Anwendungen genutzt werden.

Literatur [1] [2]

http://docplayer.org/4044770-Versuch-2-grundlagender-durchflusszytometrie.html [04.06.2016] Daniel Geißler, Stefan Stufler, Hans-Gerd Löhmannsröben, Niko Hildebrandt, Hochsensitive FRET-Immunoassays zur Multiparameterdetektion in der LungenkrebsFrühdiagnostik, www.Analytik-News.de [2013]

LABORWELT

30.06.2016 14:27:56 Uhr

Produktwelt Genome E diting / Liquid B iopsy GATC Biotech AG

Mit Flüssigbiopsien dem Krebs auf der Spur

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Dadurch wird die grundlegende Voraussetzung geschaffen, um die Flüssigbiopsie im klinischen Umfeld schnellstmöglich zu etablieren.

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BlotGlyco ist ein Bead-basiertes Aufreinigungskit für N-Glykane aus Rohproben wie zum Beispiel Serum, Zelllysat, Organen oder Pflanzengeweben. Die Hydrazidgruppen der BlotGlyco-Beads gehen stabile kovalente Bindungen mit den Aldehydgruppen der Glykane ein, so können in nachfolgenden Waschvorgängen Peptide und andere Verunreinigungen eliminiert werden. Die so gewonnenen hochreinen Glykane garantieren exakte Messdaten vor

allem in massenspektroskopischen Analysen.

Das BlotGlyco O-Glycan-Aufreinigungskit wurde speziell zur Aufreinigung von O-Glykanen aus biologischen Proben einschließlich biotherapeutischer Glykoproteine entwickelt.

Dieses Kit ist ein Instrument zur Charakterisierung von Glykoproteinen in der Forschung sowie der Prozessentwicklung, -beobachtung und Chargenfreigabe.

Die Freisetzung der O-Glykane basiert auf der chemischen Behandlung von Glykoproteinen oder -peptiden mit einem Ammoniumsalz.

Diese Methode ist weit schonender als die gängigen Verfahren und bewirkt eine effektive und milde Freisetzung der O-Glykane. Die O-Glykane können nachfolgend mit Hilfe von Hydrazidbeschichteten BlotGlyco-Aufreinigungs- und -Labeling-Beads aufgereinigt und für weitere Analysen (HPLC/UPLC, LC-MS) mit einem fluoreszierenden 2-AB-Tag markiert werden. Mehr Informationen unter www.mobitec.de in der Rubrik Glycobiology.

MoBiTec GmbH Lotzestraße 22a, 37083 Göttingen Tel.: +49 (551) 70 722 - 0 Fax: +49 (551) 70 722 - 22 info@mobitec.de, www.mobitec.de

Sie hätten die T-Zell Stimulierung gern unter Kontrolle?

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Diese innovativen, voll-reversiblen Reagenzien ermöglichen es Ihnen, die Zell-Stimulierung zu jedem beliebigen Zeitpunkt präzise abzustoppen.

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30.06.2016 14:28:33 Uhr

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Reagenzien zur Kontrolle der T-Zell-Stimulierung

Herkömmliche stimulatorische Reagenzien für T-Zellen sind magnetische Kügelchen, an die anti-CD3 und anti-CD28 monoklonale Antikörper gekoppelt sind. Die Streptamere® zur Zellexpansion, neuartige Reagenzien der IBA Lifesciences GmbH zur polyklonalen Expansion von T-Zellen, sind nicht-magnetische lösliche Proteinkomplexe aus anti-CD3- und anti-CD28-Fab-Streps, gekoppelt an StrepTactin®-Multimere.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Expansionsreagenzien sind sie komplett reversibel, das heißt, sie können durch Biotinzugabe von den Zellen wieder vollständig abgelöst werden. Diese Dissoziation kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt während der Stimulation vorgenommen werden. Die Termination der Stimulation kann also präzise kontrolliert werden. IBA empfiehlt ein Abstoppen zu unterschiedlichen Zeitpunkten, um die beste Expansionsrate und phenotypische Differenzierungen zu ermitteln.

Für eine größtmögliche experimentelle Flexibilität bietet IBA die Reagenzien in zwei Varianten an: (1) Mit dem Streptamer CD3/CD28 Kit for T cell expansion (cat. no. 6-8900-000) kann das Verhältnis von CD3:CD28 Fab-Strep individuell verändert werden. (2) Der Streptamer CD3/CD28 Premix for T cell expansion (cat. no. 6-8901-000) steht mit den sofort einsetzbaren Reagenzien für eine schnelle Versuchsdurchführung.

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Die präanalytischen Prozesse werden dank der validierten Stabilisierungsleistung der neuen S-Monovette DNA Exact bei verschiedenen Temperaturen standardisiert: l 5 Tage bei 35°C l 14 Tage bei Raumtemperatur (22°C) l 28 Tage bei 4°C l mindestens 1 Jahr bei -20°C (laufende Studie) l 5 Einfrier- & Auftauzyklen

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Optimierte Präanalytik bei der gDNA-Diagnostik Temperaturschwankungen während des Transportes und der Lagerung von Blutproben können die Qualität der enthaltenen DNA beeinflussen. Die neue S-Monovette® DNA Exact von Sarstedt konserviert die DNA-Qualität zum Zeitpunkt der Probenentnahme.

Somit werden die optimale Vergleichbarkeit der Proben und eine reproduzierbare Isolation qualitativ hochwertiger DNA gewährleistet.

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30.06.2016 14:28:52 Uhr

Verbände Service

der Laboratoriumsmedizin, aber auch aus anderen Bereichen der Medizin sowie biologischchemischen Studiengängen. Der Bewerbungsschluss für eine zweiseitige Kurzskizze ist der 17.

Juli 2016. Die Projekte sollen pathogenetisch relevante Fragestellungen mit einem Fokus auf Entzündungsprozesse zum Inhalt haben.

Interaktive Workshops sollen einen Einstieg in die Systemdiagnostik und mathematische Modellierung vermitteln.

ÖGKLMKC/eMed/STS

Konferenzen und Jahrestagungen

DGHM

LABORWELT

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www.dgpf.org BIO Deutschland www.biodeutschland.org Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM)

www.dghm.org

bts (Biotechnologische Studenteninitiativee.V .) www.bts-ev.de Gesellschaft für Genetik

AFT FÜ H

www.gfgenetik.de Gesellschaft für Signaltransduktion www.sigtrans.de Gesellschaft für Pharmakologie und Toxikologie

www.dgpt-online.de

Nationales Genomforschungsnetz www.ngfn.de Deutsche Gesellschaft für Neurogenetik www.hih-tuebingen.de/dgng/

68. Jahrestagung: Mikrobiologie und Hygiene mit aktuellen Erkenntnissen  Vom 11. bis 14. September 2016 lädt die Deutsche Gesellschaf t für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) zur 68. Jahrestagung nach Ulm (www.dghm-kongress.de).

Thematisch spannt Kongresspräsident Prof.

Dr. Steffen Stenger den Bogen mit Hauptsymposien von der molekularen und zellulären Mikrobiologie, Impfstoffentwicklung, neu auftretenden Krankheitserregern, zum Beispiel Gram-negativen Krankenhauskeimen, bis hin zur Darm-Epidemiologie.

Daneben gibt es einen Schwerpunkt Lebensmittelmikrobiologie, der sich mit Lebensmittelpathogenen, Standardwerten für die mikrobielle Kontamination in Lebensmitteln sowie

DeutscheGesellschaft für Proteomforschung

GENE

(www.sigtrans.de). Abstracts können bis 15.

September eingereicht werden. Thematisch geht es um die Tumorbiologie sowie die Kommunikation von Immunzellen und die Signalwege, Mediatoren und Rezeptoren bei Entzündung und Infektion, Wachstum, Zellstress und Tod.  Aktuelle Entwicklungen der klinischen Diagnostik stehen vom 8. bis 11. November im Fokus der 6. Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Laboratoriumsmedizin und klinische Chemie in Salzburg (www.kongress. oeglmkc.at). Beleuchtet werden neueste Entwicklungen in der Blutgerinnung, molekulare Tumormarker für die Liquid Biopsy, hs-Troponin, kardiale Marker, die Gendiagnostik, modernes TDM, die extraanalytische Qualitätssicherung, die molekulare Erregerdiagnostik, Allergiediagnostik sowie das Thema Labor und Psychiatrie.

www.dgkl.de

R

 Der Herbst lockt mit einer Fülle interessanter Konferenzen der wissenschaftlichen Fachgesellschaften: von Systembiologie über Signaltransduktion bis hin zu klinischer Diagnostik und Laboratoriumsmedizin ist alles dabei:  Den Auftakt zur herbstlichen Konferenzsaison gibt vom 4. bis 6. Oktober das e:Med Meeting 2016 on Systems Medicine in Kiel (www.sys-med.de/de/meeting). Das Hauptprogramm umfasst die systemmedizinischen Querschnittsthemen Krankheitsmanifestation- und -heterogenität sowie die Vorhersage des Ansprechens insbesondere bei neuropsychiatrischen Erkrankungen, Infektionen und Entzündungen. Abstracts können bis 1. August unter info@sys-med.de eingereicht werden.  Signalübertragungswege stehen vom 9. bis 11. November im Mittelpunkt des 20. Treffens der Signal Transduction Society in Weimar

Dt. Ver. Gesell. f.

Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL)

ELLSC S

 Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat unter dem Titel „Systemdiagnostik entzündlicher Prozesse“ die erste Nachwuchsakademie für Laboratoriumsmedizin in Kooperation mit der DGKL ausgeschrieben (Info: www.dgkl.de).

Ziel ist es, Wissenschaftler auf die Durchführung von Forschungsprojekten vorzubereiten und an die Leitung ihres ersten DFG-Projektes heranzuführen. Die zweistufige Ausschreibung richtet sich an Nachwuchswissenschaftler aus

GE

Nachwuchs wird gefördert

LABORWELT-Partner

K TI

DGKL

Aspekten der allgemeinen Nahrungsmittelmikrobiologie und Lebensmittelhygiene befasst.

Workshops, Fortbildungen, eine Industrie- und Posterausstellung mit Posterpreis sowie Expertendiskussionen runden das Angebot ab. Die Themen der Workshops reichen von der Diagnostik und klinischen Mikrobiologie sowie Infektionskrankheiten über die mikrobielle Pathogenität, Magen-Darm-Infektionen, Infektionsepidemiologie und Bevölkerungsgenetik bis hin zur Infektionsprävention und Antibiotikaresistenz, Infektionsimmunologie, mikrobiologischen Verfahren und Qualitätsstandards, nationalen Referenzzentren und Beratungslaboren sowie Zoonosen.

Netzwerk Nutrigenomik www.nutrigenomik.de DiagnostikNet-BB www.diagnostiknet-bb.de Verband der Diagnostica-Industrie e.V. www.vdgh.de Österreichische Reinraumgesellschaft (ÖRRG)

www.oerrg.at

Österreichische Ges. f. Laboratoriumsmedizin & Klinische Chemie

www.oeglmkc.at

17. Jahrgang | Nr. 3/2016 | XIII

29.06.2016 16:28:37 Uhr

Ausblick

Vorschau Heft 4/2016

Biomaterialien

Seidenkleid hält Erdbeeren frisch der Tufts-Universität in Boston (USA) entwickelten einen extrem dünnen Überzug aus Seidenproteinen, der Früchte länger als eine Woche frisch halten soll – ganz ohne Kühlung.

Im Fachjournal scientiFic rePorts (doi: 10.1038/ srep25263) beschreiben sie die Behandlung mit der einprozentigen Seidenfibroinlösung und die Auswirkungen auf Erdbeere, Banane und Co.: Die seidenüberzogenen Früchte waren auch nach einer Woche noch saftig und fest. Die Kontrollfrüchte alterten hingegen beträchtlich.

Das Protein Fibroin hilft, Seide zu einem der widerstandsfähigsten Stoffen in der Natur zu machen. Es hat die Fähigkeit, andere Materialien zu stabilisieren und zu schützen. Seidenfibroin ist übrigens vollständig biologisch abbaubar.

Ernährung

Fit dank buntem Mikrobiom 

Die Bedeutung der Darmflora für unsere Gesundheit ist seit langem bekannt. Die gültige Faustregel lautet: Je größer die Vielfalt des Mikrobioms, desto besser die Gesundheit. Darmmikroben regeln unter anderem die Verdauung und stärken das Immunsystem. Doch nicht nur Joghurt, Obst und Gemüse sind gut für die Darmflora – auch Tee, Kaffee und Wein.

Ein internationales Forscherteam fand heraus, dass diese Lebens- und Genussmittel für eine größere mikrobielle Vielfalt sorgen (science, doi: 10.1126/science.aad3369). Im Gegensatz dazu können zuckerhaltige Getränke, Süßigkeiten, Vollmilch und zu viele Kohlenhydrate dazu führen, dass unser Mikrobiom an Vielfalt ein-

Aus der laborwelt.de-Galerie

Verträumte Bäume Wie die meisten lebenden Organismen passen auch Pflanzen ihr Verhalten an den TagNacht-Rhythmus an. Doch bislang wurden nur Topfpflanzen untersucht. Zeigen auch Bäume ein Schlafverhalten? Dieser Nachweis gelang nun einem internationalen Forschungsteam aus Österreich, Finnland und Ungarn durch die Aufnahme von Zeitserien von Laser-Scanner-Punktwolken, die jeweils aus mehreren Millionen Messpunkten bestehen (Frontiers in Plant science, doi: 10.3389/fpls.2016.00222).

Das Resultat: Bäume mit einer Höhe von fünf Metern lassen ihre Blätter und Äste jede Nacht um bis zu 10 cm absinken.

XIV | 17. Jahrgang | Nr. 3/2016

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büßt. Im Rahmen der Studie untersuchten niederländische Wissenschaftler 1.135 Stuhlproben von Probanden. Dabei konnten insgesamt 126 Parameter identifiziert werden, die Einfluss auf die Zusammensetzung des Mikrobioms haben: 60 Ernährungs-, 12 Krankheits-, 19 Medikamenten-abhhängige und 4 Zigaretten-abhängige Faktoren. „Es wird immer deutlicher, dass unser Mikrobiom als eine Art Fingerabdruck dient, der alle möglichen Arten von Gesundheitssignalen widerspiegelt“, so Jingyuan Fu von der Universität Groningen. Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass Frauen zu einer größeren mikrobiellen Diversität neigen als Männer und ältere Menschen mehr als jüngere.

Thema

Rare Diseases: Diagnose und Therapie Nur für einen Bruchteil der geschätzt 8.000 beschriebenen seltenen Erkrankungen gibt es Therapien. Für 95% der Patienten ist keine Behandlungsoption verfügbar. Doch ein Wandel ist in Sicht. Auch aufgrund politischer Entscheidungen ist das Thema mittlerweile in der Life-Sciences-Industrie angekommen, die etliche neue Diagnosetools und Wirkstoffe entwickelt. Das kommende LABORWELT-Spezial stellt die spannendsten Technologien und Projekte vor.

Erscheinungstermin ist der 29. September 2016. Beiträge können bis 12. September eingereicht werden (Redaktionskontakt: m.laqua@biocom.de).

Wer begleitend zum redaktionellen Inhalt die Aufmerksamkeit auf das eigene Können und die eigenen Produkte lenken möchte, der kann dafür bis zum 12. September Platz im Heft reservieren. Informationen zu den Werbemöglichkeiten geben Oliver Schnell (+49-30-264921-45, o.schnell@biocom.de) und Christian Böhm (+49-30-264921-49, c.boehm@biocom.de).

Impressum LABORWELT (ISSN 1611-0854) erscheint 5-mal im Jahr im Verlag der BIOCOM AG Lützowstraße 33–36 10785 Berlin, Germany Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11 laborwelt@biocom.de www.biocom.de Redaktion Thomas Gabrielczyk Tel.: 030/264921-50 Namentlich gekennzeichnete Beiträge stehen in der inhaltlichen Verantwortung der Autoren. Alle Beiträge sind urheberrechtlich geschützt und dürfen ohne schriftliche Genehmigung des BIOCOM Verlages nicht reproduziert oder verbreitet werden.

© Eetu Puttonen (unten), Maik Meid / flickr.com (CC BY-SA 2.0, links), science photo / fotolia.de (rechts)

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Frischekur für Früchte: Wissenschaftler haben einen essbaren Schutzüberzug aus Seidenproteinen entwickelt, der vor dem Verderben schützt. Biomedizintechniker von

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29.06.2016 16:28:52 Uhr

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