|transkript Spezial Laborwelt 7/2013: Zellbasiertes Screening

LABORWELT Nr. 3 / 2013 – 14. Jahrgang

Zellbasiertes Screening

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Intro Zellbasierte Assays

Zellmodelle für die Molekularbiologie

E NEnU o l o gie

Tech

Humane Zellmodelle versprechen nicht zuletzt dank des Siegeszuges der induziert-pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) eine stark verbesserte Vorhersage der Sicherheit und Wirksamkeit von Biopharmazeutika gegenüber Tests in Versuchstierzellen. Das Versprechen, mit Hilfe von aus iPSZellen differenzierten Zellen oder Mikrogeweben die Toxizität und Wirksamkeit von Wirkstoffen früher im kostspieligen Entwicklungsprozess voraussagen und somit die Misserfolgsrate senken zu können, lässt die Nachfrage nach zellbasierten Assays steigen. In der Grundlagenforschung ist es die Untersuchung von Signalwegen und Interaktionen in pysiologischem Kontext, der das Wachstum seit rund einem Jahrzehnt treibt. Laut Global Industry Analysts wird der Markt für zellbasierte Tests sowie die entsprechende Ausrüstung und Software für das High Content- oder „phänotypische“ Screening bis 2018 die 3 Mrd. US-$-Marke durchbrechen.

Im Vergleich zum Target-orientierten Hochdurchsatz-Screening bietet die Beobachtung morphologischer und biologischer Veränderungen ganzer Zellen mit Hilfe automatisierter Fluoreszenzmikroskope und Laserscanner den Vorteil, mehr Daten erfassen zu können als mit biochemischen Assays. „Wir erfassen bei High Content Screens die volle Komplexität einer Zelle“, so HCS-Spezialist Michael Prummer von der Schweizer Roche AG. Die systematische Untersuchung der Wirkung niedermolekularer Substanzen auf Prozesse wie die Zellmigration ermögliche eine Identifizierung von Leads auf Basis der in Zellen tatsächlich auftretenden phänotypischen Veränderungen.

Um das Versprechen der chemischen Biologie einzulösen, investieren Firmen und die Europäische Kommission derzeit dreistellige Millionenbeträge.

Infrastrukturen für das zellbasierte Screening Allein 196 Mio. Euro steckt die Innovative Medicines Initiative (IMI) in den nächsten fünf Jahren in den Aufbau einer European Lead Factory. Im Rahmen des von BayerHealthcare koordinierten Projektes sollen 200.000 Moleküle aus den Substanzbibliotheken von sieben Pharmafirmen und weitere 200.000 Substanzen aus der Akademia gescreent werden. Weitere 55 Mio. Euro lässt sich das Public Private Partnership den Aufbau einer Sammlung von 1.500 aus humanen iPS-Zellen gewonnenen humanen Zelllinien für nach Pharmakriterien standardisierte zellbasierte Screens kosten (vgl. Seite VII). „Entsprechende Zellmodelle können schon jetzt bestimmte Aspekte einer Krankheit nachstellen“, so StemBANCCKoordinator Dr. Martin Graf, Chef von Roches Stammzellplattform in Basel.

Beide Großprojekte, in denen Pharmafirmen zusammen mit akademischen Gruppen forschen, sollen helfen, den Technologietransfer zu stärken und gemeinsame Ressourcen für LABORWELT

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eine effektivere Wirkstoffforschung aufzubauen.

Weil die automatisierten HCS-Kamerasysteme wie Opera oder Operetta (PerkinElmer), ImageExpress Micro Widefield (Molecular Devices), InCell Analyzer 2000 (GE Healthcare) oder ArrayScan (ThermoScientific) teuer sind, bündeln aber auch Screening-Dienstleister und akademische Screening Center ihre Kräfte in der chemischen Biologie. An den acht europäischen Screening-Zentren des EU-OPENSCREEN-Projektes sollen in zellbasierten Screens 20o.000 bis 300.000 „Toolsubstanzen“ identifiziert werden, um das biologische Verständnis von grundlegenden Zellprozessen besser zu verstehen (vgl.

Interview S. XVI).

Zukunftstrends erfordern neue Lösungen Neben den zellbasierten Assays rollt aber schon die nächste Welle physiologischer Assays heran. „Die klassische zweidimensionale Zellkultur spiegelt die Situation im lebenden Organismus zu wenig wider, als dass sie für die Wirkstoffentwicklung und Testung von Substanzen geeignet wäre“, so Ursula Graf-Hausner, Leiterin des 2011 gegründeten Kompetenzzentrums „Tissue Engineering for Drug Development“ (www.icbc. zhaw.ch/tedd) – ein Verbund von Forschung und Industrie, der die Anwendung der 3D-Zellkulturtechnik aktiv voranzutreibt. „Verschiedene Zelltypen kommunizieren miteinander und bilden komplexe Organsysteme. Deshalb ist der Bedarf an physiologisch relevanten und aussagekräftigen dreidimensionalen (3D) Gewebemodellen klar ausgewiesen.“ (vgl. S. XII). Rege Anwendung finden die dreidimensionalen Mikrogewebe bereits in der Krebsforschung. Allerdings gibt es zahlreiche Herausforderungen. Der störenden Fluoreszenz einzelner Gerüstmaterialien oder der Adsorption der Wirkstoffe an diese Scaffolds versuchen Firmen durch gerüstfreie 3D-Kulturen entgegenzutreten – ein neuer Markt entsteht. t.gabrielczyk@biocom.de

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20.06.2013 15:21:09 Uhr

Zellbasierte Assays Stammzellen

Chemical Screen für die iPS-Reprogrammierung Dipl.-Biol. Oliver Keminer, Prof. Dr. Carsten Claussen, European ScreeningPort GmbH, Hamburg Die Stammzellforschung ist derzeit wohl eines der spannendsten und vielversprechendsten Gebiete der Lebenswissenschaften. Ergebnisse der Grundlagenforschung könnten in absehbarer Zeit die Grundlage für neue innovative Therapien der regenerativen Medizin und für patientenspezifische Krankheitsmodelle werden. Insbesondere die Nobelpreis-gekrönte Entdeckung der genetischen Reprogrammierung von adulten somatischen Zellen zu sogenannten induziert pluripotenten Stammzellen (iPS) eröffnet neue und potentiell unbegrenzte Möglichkeiten der Generierung körpereigener Zellen von Patienten. Damit lassen sich einerseits Gewebeunverträglichkeiten bei der Stammzellspende, aber auch ethische Probleme lösen, die etwa bei der Nutzung humaner embryonaler Stammzellen (hESC) entstehen und derzeit unüberwindbar scheinen.

Kleine Moleküle zur Differenzierung von Stammzellen Aktuell sind die Reprogrammierung von somatischen Zellen zu iPSCs und die anschließende Differenzierung noch sehr zeitaufwendig und der Einsatz von reprogrammierten Zellen relativ gering. Hinzu kommt, dass derzeit für die Reprogrammierung Fremd-DNA für Stammzellfaktoren in die Zellen eingebracht werden muss, was potentiell risikobehaftet ist. Tatsächlich haben jüngste Studien gezeigt, dass die mit diesen Verfahren generierten iPS-Zellen genetisch instabil sein können und in sich ein Tumor-Risiko bergen.

Daher unternehmen akademische Forschungsinstitute, die forschende Industrie, aber auch kommerzielle Anbieter enorme Anstrengungen, alternative und effizientere Methoden zu entwickeln. Ein vielversprechender Ansatz ist die Suche nach niedermolekularen Substanzen (engl. small molecules), die Pluripotenz erhalten oder induzieren können (Drug IV | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013

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iPS). So konnte in Forschungsarbeiten gezeigt werden, dass Small Molecules spezifisch Gene aktivieren können, und es sind bereits Substanzen bekannt, die die Pluripotenz von Stammzellen erhalten oder die Reprogrammierung von somatischen Zellen verstärken.

Die systematische Suche mit automatisierten Hochdurchsatz-Screeningmethoden und der Einsatz umfangreicher Substanzbibliotheken stecken allerdings noch in den Anfängen.

Auch für die gezielte Differenzierung von Vorläuferzellen zu speziellen Zelltypen ist es wünschenswert, niedermolekulare Wirkstoffe nutzen zu können. Dies gilt sowohl für ES-Zellen, adulte Vorläuferzellen als auch für iPS-Zellen. Auch hier steckt die automatisierte Suche nach geeigneten Wirkstoffkandidaten noch in den Kinderschuhen. Eine Herausforderung sind zunächst die Auswahl und die Entwicklung geeigneter Assay-Formate mit

Screeningstrategie: akademische Expertise und industrieller Prozess Aufgrund der Attraktivität des Forschungsgebietes und der offensichtlichen Notwendigkeit engagiert sich der European ScreeningPort (ESP) in verschiedenen Projekten im Bereich Drug iPS und der Differenzierung von iPS- als auch ES-Zellen zu verschiedenen Zelltypen. Dabei kooperiert der ESP mit international renommierten Stammzellforschern im Rahmen von EU- und DFG-Projekten sowie mit Technologieanbietern in gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekten.

Gemäß dem Geschäf tsmodell des ESP bringt der akademische Partner dabei die biologisch-medizinische Expertise und die Zellsysteme ein, während der ESP mit seiner Infrastruktur und seinen Substanzbibliotheken die entsprechenden Assays entwickelt und die Screening-Kampagne durchführt.

Grundsätzlich besteht große Erfahrung mit klassischen Target-orientierten (meist biochemischen) Screening-Technologien. In

Quelle: European ScreeningPort

Prinzipiell hat die iPS-Technologie große Hoffnungen auf eine unbegrenzte Regenerierung kranker Zellen oder auch Gewebe geschürt.

Die Technologie verspricht, einen Beitrag zur Bekämpfung bisher unheilbarer Krankheiten zu leisten, wie etwa von neurodegenerativen Erkrankungen, chronischen Entzündungen, Autoimmunkrankheiten sowie Krebs. Zusätzlich bieten die iPS-Zellen bisher unbekannte Möglichkeiten bei der Suche nach neuen Arzneistoffen, denn sie lassen sich als krankheits- und patientenspezifische Zellmodelle in Drug-Discovery-Programmen nutzen. Trotz aller gebotener Vorsicht, keine vorschnellen Hoffnungen wecken zu wollen, hat das Potential der Stammzellen vielfältige Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der modernen individualisierten Medizin generiert.

der Definition der relevanten Read-outs, die wissenschaftlich sehr hohe Ansprüche stellt.

Ein wesentlicher Hemmschuh für solche Screening-Kampagnen im Hochdurchsatz ist die schwierige und langwierige Zellkultivierung und die Adaptierung der zellbasierten Assays an den automatischen Prozess.

Eine logistische Herausforderung ist zum Beispiel der notwendige Medienwechsel in den Screening-Mikrotiterplatten, die eine erneute Zugabe der jeweiligen Substanzen erfordert.

Daher beschränken sich selbst jüngste Stammzell-basierte Screening-Kampagnen bei professionellen Auftragsforschungsinstituten (CROs) bisher auf weniger als 12.000 verschiedene Substanzen.

Screening auf niedermolekulare Modulatoren der iPS-Zell-Differenzierung LABORWELT

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der Vergangenheit wurden etwa Assays zu epigenetisch relevanten Enzymen entwickelt wobei verschiedenste Detektionstechnologien und die Automatisierung genutzt wurden.

Entsprechend gängiger Praxis wurden für die Hit-Bestätigung und -Charakterisierung auch zelluläre Sekundär-Assays entwickelt und angewendet. Aktuell stehen beim ESP sowohl für biochemische als auch zellbasierte Screens eine Reihe modernster Technologien sowie eine entsprechende Infrastruktur zur Verfügung.

Für die Suche nach Stammzell-aktiven Substanzen nutzte der ESP in der jüngsten Vergangenheit aber vor allem phänotypische Screens oder Screening-Formate. Anders als beim Target-basierten Screening wird hierbei eine komplexe physiologische Zellantwort genutzt und mit geeigneten Detektionstechnologien gemessen. Dabei kamen sowohl einfache Lumineszenz-Technologien (Reporter-Gen-Assays) als auch das High Content Screening (HCS) zum Einsatz.

Vor allem das HCS bietet für Drug Discovery-Ansätze enorme Möglichkeiten, da bei dieser Bild-basierten Screening-Technologie die Möglichkeit besteht, eine Vielzahl von Parametern gleichzeitig zu bestimmen. So lassen sich zugleich etwa Differenzierungsund/oder Pluripotenz-Marker in Zellen detektieren, aber auch morphologische Eigenschaften von Organellen, Zellen oder Zell-Populationen (z. B. Stammzell-Kolonien) charakterisieren.

Projektbeispiele und Performancedaten An den folgenden Beispielen sollen das Potential von Stammzellen und die vielfältigen Möglichkeiten ihres Einsatzes in UltraHochdurchsatz- (uHTS)- und High ContentScreens (HCS) verdeutlicht werden. Auch die Kombination von uHTS für den Primärscreen und HCS für das Hit-Profiling zur Bestimmung von Dosiswirkungen scheint ein vielversprechender Weg zu sein.

(1) In einem Verbund-Projekt der Systembio­ logie wurde ein Hochdurchsatz-Screen integriert und 250.000 Substanzen auf ihre Wirksamkeit bezüglich Drug iPS untersucht. Dabei kam ein einfaches Zellmodell unter Verwendung von Repor tergenAssays zum Einsatz, mit denen die Transkription von vier relevanten StammzellFaktoren getrennt nachgewiesen wurde.

Um die Spezifität der Ergebnisse nachzuweisen, wurden rund 500 Hits in einem Reporter-Gen-Counter-Assay getestet sowie ihre Wirksamkeit dosisabhängig mit 11 Verdünnungen im Reportergen sowie in vier korrespondierenden HCS-Assays mit embryonalen Karzinom-Zellen charakterisiert. Mittels Luciferase-Assay wurden dabei 1,5 Millionen Datenpunkte erzeugt, VI | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013

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Quelle: European ScreeningPort

Zellbasierte Assays Stammzellen

Durchführung eines Drug iPS-Screens mittels uHTS und HCS allein die Bild-Daten hatten eine Größe von 2 Terabyte.

(2) I n einem HCS-Projekt beinhaltete die Screening-Kampagne einen phänotypischen Primär-Screen bei dem mehr als 23.000 Substanzen getestet wurden. Die Expression wurde sowohl von Pluripotenz- als auch von Differenzierungsmarkern in embryonalen Stammzellen der Maus (mES) nachgewiesen. Das ausgesprochen anspruchsvolle Zellsystem und der Assay wurde vom akademischen Partner (Institut für Stammzellforschung am Helmholtz-Zentrum München) entwickelt. Im HCS wurden sowohl ein endodermaler Differenzierungsmarker sowie der wichtigste Pluripotenzmarker als auch die Morphologie der Zellen und Kolonien detektiert beziehungsweise charakterisiert.

Besondere technologische Schwierigkeiten wie der Mediumwechsel mit erneuter Substanz-Zugabe als auch die Herausforderungen einer komplexen Bilderkennung wurden automatisiert gelöst. Durch den Einsatz von weiteren Bioinformatik-Tools konnte für diesen aufwendigen Screen eine Hit-Expansion erreicht und eine Reihe von analogen Substanzen ebenfalls im HCS als Hits bestätigt und charakterisiert werden.

(3) I n Zusammenarbeit mit einer akademischen Forschungsgruppe und dem Hersteller OLink werden dessen moderne Färbemethoden (Proximity Ligation Assay) eingesetzt und an die HCS-Anforderungen angepasst um die Interaktion von Schlüsselmolekülen in Stammzellen zu untersuchen, wobei die Signal-Netzwerke bei der genetischen Reprogrammierung und Dif ferenzierung zu neuronalen Zellen analysiert werden.

(4) D ie Charakterisierung von neuronalen Zellen (neurite outgrowth) und Herzmus-

kelzellen (cardiac hypertrophy) kann mit einem spezifischen HCS-Assay analysiert werden. Dieser Assay wurde auf Basis von humanen iPS-Zellen von dem Partner Cellular Dynamics International hergeleitet und etabliert und steht somit für Drug Discovery-Kampagnen zur Verfügung.

Diese Beispiele zeigen, dass Technologien verfügbar sind, um Stammzellen auch in Screening-Kampagnen einzusetzen und mit den entsprechenden Pluripotenz-Markern in Maus- und humanen-Stammzellen im Hochdurchsatz zu detektieren.

Sowohl bei einfachen phänotypischen Screens als auch komplexen HCS-Anwendungen bestand in jüngster Vergangenheit die wichtigste Aufgabe des ESP in der Überführung und Anpassung der aktuellen relevanten Forschungsergebnisse in „Screening-taugliche Assay-Technologien“.

Ein Blick in die Zukunft zeigt, dass zu­ sätzlich zu den klassischen, bereits beschriebenen Wirkmechanismen die nächste Generation der Nachahmer-Proteinarzneimittel völlig andere und zum Teil sehr individuelle und produktspezifische Wirkmechanismen hat, für die geeignete Verfahren zur Bestimmung der Bioaktivität entwickelt werden müssen.

Korrespondenzadresse Oliver Keminer European ScreeningPort GmbH Schnackenburgallee 114 22525 Hamburg Tel.: +49-(0)40-303764-288 Fax: +49-(0)40-303764 177 oliver.keminer@screeningport.com www. screeningport.com LABORWELT

19.06.2013 17:56:49 Uhr

Drug Screening Zellbasierte Assays

StemBANCC: iPSC-basierte Zell- und Tox-Modelle

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Dr. Robert Zweigerdt, Medizinische Hochschule Hannover, Dr. Martin Graf, F. Hoffmann La-Roche AG, Basel Die Etablierung neuer Standards bei der Herstellung und Charakterisierung patientenspezifischer induziert-pluripotenter Stammzellen (iPSCs) wird für deren industrielle Anwendung bei der Entwicklung von Wirkstoffen immer wichtiger. Mit dem Start des StemBANCC-Projektes der Innovative Medicines Initiative (IMI) bündeln akademische Forschungsgruppen, Biotechund Pharmaunternehmen ihre Kompetenzen, um krankheitsrelevante humane iPSCs (hiPSC) zu etablieren, die für biologische Krankheitsmodelle und das prädiktive Toxikologiescreening neuer Leads genutzt werden können. („High-Throughput-Screening“, HTS) aus einer Bibliothek mit zehntausenden Substanzen herausgefiltert. Hierzu werden meist etablierte Zelllinien verwendet, die aufgrund genomischer Veränderungen oft transformiert sind. Sie sind dadurch einfach zu kultivieren und genetisch modifizierbar und daher ideal für die Entwicklung und Durchführung von HTS-Verfahren, die ein einzelnes Drug Target oder einen Signalweg untersuchen. Das große Manko dieses Ansatzes liegt darin, dass die verwendeten Zelllinien in der Regel keinerlei Bezug zur Physiologie der Erkrankung und den davon betroffenen Zellen und Geweben haben. Zellspezifische Wirkungen und Nebenwirkungen von Wirkstoffkandidaten können damit also nicht erkannt werden.

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Phänotypisches Screening Die neuesten phänotypischen Screeningmethoden, bei denen Zellen als In vitro-Krankheitsmodelle fungieren sollen, versprechen dagegen entscheidende neue Impulse für

© StemBancc

Die Entwicklung neuer Medikamente stellt Unternehmen vor große Herausforderungen.

Trotz steigender Entwicklungskosten sinkt die Anzahl neu zugelassener Wirkstoffe stetig.

Die Ursachen hierfür sind vielfältig. Manche Erkrankungen sind noch unzureichend beschrieben. Das fehlende Verständnis der zugrundeliegenden zellulären und molekularen Mechanismen machte die Suche nach geeigneten Wirkstoffen bisher praktisch unmöglich. Aber auch nach der Entdeckung krankheitsassoziierter Zielmoleküle („Drug Targets“), für die Wirkstoffe entwickelt werden können, stellt sich häufig heraus, dass diese letztlich nicht die Ursache der Erkrankung sind. Neben der Unwirksamkeit von Wirkstoffkandidaten ist die Toxizität neuer Substanzen ein Kernproblem der Pharmaforschung. Oft wird sie erst in fortgeschrittenen Phasen der kostspieligen Medikamentenentwicklung erkannt.

In der konventionellen Medikamentenentwicklung werden Wirkstoffkandidaten, die an vorhandene Drug Targets binden, häufig in sogenannten Hochdurchsatzscreenings

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Abb. 1: 35 Partner aus ganz Europa arbeiten im StemBANCC-Projekt mit.

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© StemBancc

Zellbasierte Assays Drug Screening

Abb 2: Aufgaben und Verknüpfung der Arbeitspakete (Work Package, WP) in StemBANCC. PNS: Periphere Neuropathien, CNS: Zentralnervöse neurodegenerative- und neurodysfunktionale Erkrankungen, QC: Qualitätskontrolle die Pharmaforschung. Im Idealfall stellt ein solches Zellmodell die physiologisch und pathologisch relevanten Aspekte einer Erkrankung realistisch nach und ist zugleich HTS-kompatibel.

Zellmaterial Körpereigene, differenzierte Primärzellen sind im Prinzip das ideale Ausgangsmaterial für die Entwicklung zellbasierter Krankheitsmodelle, denn sie repräsentieren am besten die gewebespezifischen, physiologischen Prozesse in vivo. Allerdings lassen sich die meisten relevanten Primärzelltypen in Zellkultur nicht oder nur schlecht vermehren. Sie sind daher nicht in der benötigten Menge und Qualität verfügbar, in der sie in der Arzneimittelentwicklung benötigt werden.

Diese Limitierung wurde durch zwei Kernentwicklungen weitgehend überwunden.

Erstens: Im Zuge der Forschung an humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) wurden unlängst Kulturverfahren entwickelt, die diese sich selbst erneuernden Zellen in praktisch unbegrenzter Menge verfügbar machen[1,2]. Zusätzlich gelang es in zahlreichen Arbeiten, die In vitro-Differenzierung der pluripotenten Zellen in fast jeden humanen Zelltyp voranzutreiben[3]. Die Herstellung sogenannter induziert-pluripotenter Stammzellen (iPS-Zellen)[4] aus Körperzellen markiert einen zweiten Durchbruch. Dabei werden ausdifferenzierte adulte Zellen durch transiente Überexpression vier definierter Wachstumsfaktoren in einen pluripotenten „ES-Zellen äquivalenten“ Status reprogrammiert („targeted reprogramming“). Die bahnbrechenden Verfahren zur Herstellung von iPS-Zellen VIII | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013

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helfen, die ethisch bedenkliche Verwendung von Embryonen als Ursprung von hES-Zellen zu vermeiden. Zusätzlich eröffneten sie die vergleichsweise einfache Kultivierung pluripotenter Zellen aus Zellmaterial von Patienten, die an spezifischen, klinisch manifesten Erkrankungen leiden.

Im Prinzip können iPS-Zellen damit als Ausgangsmaterial für die Bereitstellung großer Mengen generell jedes humanen, individualspezif ischen Zellt yps dienen.

Hierfür werden aus Patienten, bei denen ein Krankheitsbild gut dokumentiert ist, nach Einverständniserklärung („informed consent“) minimalinvasiv Zellen entnommen – etwa Fibroblasten aus Hautbiopsien oder Blutzellen – und daraus iPS-Zelllinien gewonnen. Nach Expansion dienen diese zur Dif ferenzierung gewebespezifischer, erkrankungsrelevanter Zelltypen, mit denen krankheitsassoziierte Prozesse in Zellkultur gut nachgebildet und funktionell validiert werden können. Als wichtige Kontrollen dienen hierbei iPS-Zellen und deren Abkömmlinge aus nicht erkrankten, genetisch verwandten Patienten, die keine krankheitsauslösende Genmutation tragen. Alternativ oder zusätzlich werden iPS-Zellen von verschiedenen „gesunden“ Kontrollprobanden als Vergleichspopulation herangezogen, um die Spezifität und Aussagekraft eines Zellmodells kritisch zu prüfen. Bei einem Wirkstoffscreening können dann im Prinzip sogar phänotypische Unterschiede zwischen einem krankheitsspezifischen Zellmodell im Vergleich zum „gesunden Kontrollmodell“ zur Auswertung („Readout“) herangezogen werden, ohne die molekularen Grundlagen der Erkrankung (also die vermeintlichen Drug Targets) in allen Einzelheiten zu kennen.

Die revolutionären Möglichkeiten dieser Technik dürfen nicht darüber hinwegtäuschen, dass die Verfahren extrem komplex sind und die Zusammenarbeit von Klinikern, Grundlagenforschern und der Pharmaindustrie erfordern, um ihr Potential voll zu erschließen.

Hier setzt StemBANCC (StemBANCC.org) an, ein von der Innovative Medicines Initiative (IMI; imi.europa.eu) gefördertes Projekt[6]. IMI ist eine Public Private Partnership der Europäischen Kommission mit dem EU-Pharmaverband EFPIA (efpia.eu). Abzielend auf die zunehmende Inzidenz von Erkrankungen einer alternden Gesellschaft, hat das Programm fünf Krankheitsgruppen ins Visier genommen. Hierzu zählen periphere Neuropathien (beispielsweise krankhafte Schmerzen und Amyotrophe Lateralsklerose), zentralnervöse neurodegenerative- und neurodysfunktionale Erkrankungen (einschließlich Migräne, Demenz, Autismus und Schizophrenie) sowie Diabetes und Patienten mit prominenter Arzneimittelallergie („adverse drug reaction“).

Ein Kernziel des Programms, das im Oktober 2012 begann und forschende Pharmafirmen für fünf Jahre mit Forschern aus der Akademia zusammenbringt, ist die Isolierung und Charakterisierung von 1.500 iPS-Zelllinien – inklusive jeweils drei Linien aus insgesamt 500 Patienten und einer Population von Kontrollprobanden.

Abgelegt in einer Biobank, werden diese Zelllinien weltweit der Forschung zur Verfügung stehen und diese vorantreiben.

Ambitioniertes Arbeitsprogramm Mit einem ambitionierten Arbeitsprogramm und 35 beteiligten Partnerorganisationen in ganz Europa (Abb. 1, Details unter www.stembancc.org) steht StemBANCC vor zahlreichen logistischen und vor allem technologischen Herausforderungen. Bei der Induktion von iPS-Zellen besteht zum einen das Problem, dass teilweise unvollständig reprogrammierte Zellartefakte entstehen, die iPS-Zellen morphologisch ähneln, die Eigenschaften ursprünglicher iPS-Linien jedoch nicht widerspiegeln. Die andere Gefahr besteht in der Induktion genomischer Veränderungen (Aberrationen) – hervorgerufen durch den Prozess der Reprogrammierung selbst oder durch die Anreicherung chromosomaler Variabilität, die bereits in den Ausgangszellen vorhanden ist. Die Inzidenz hierfür scheint vom Alter des Patienten abhängig zu sein, eventuell von der vorliegenden Erkrankung sowie vom somatischen Zelltyp, der zur Reprogrammierung verwendet wird. Außerdem wurde in jüngster Zeit eine Vielzahl von Techniken zur Induktion von iPS-Zellen beschrieben, die alle ihre Vor- und Nachteile haben[5]. Sie reichen von genomisch integrierenden und nicht-integrierenden viralen Genfähren über proteinbasierte Ansätze bis hin zu chemischen Wirkstoffen.

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Drug Screening Zellbasierte Assays

Als Konsequenz setzt StemBANCC strikt auf die Vereinheitlichung von Methoden, um die bestmögliche Qualität und Vergleichbarkeit der etablierten iPS-Zelllinien in der entstehenden Zellbank sicherzustellen. Basierend auf der Erfahrung der Pharmapartner wurden „Standard Operating Procedures“ (SOPs) etabliert, die den Ablauf bei der Entnahme von Zellproben in der Klinik regeln sowie die verwendete Reprogrammierungsmethode und die Kriterien beim „Picken“ entstehender iPS-Zellklone. Ebenso sind die anschließenden Verfahren und Materialien zur Kultivierung, Kryokonservierung und Lagerung der Zelllinien in der Biobank klar definiert.

Für die Reprogrammierung wurde ein kommerzielles, Sendai-basiertes Kit gewählt (CytoTune®, LifeTechnologies), da das Verfahren bereits gut etabliert ist, hierbei keine Integration der Reprogrammierungsfaktoren ins Genom auftritt und auch die patentrechtliche Situation klar ist.

Der nächste Kernpunkt von StemBANCC zielt auf die Charakterisierung der generierten iPS-Linien nach aktuellen Standards ab.

Hierfür werden molekulare Profile auf Ebene des Genoms, Transkriptoms, Proteoms und Metaboloms erstellt. Die iPS-Linien werden nach standardisierten Protokollen in repräsentative Zelltypen differenziert und ihre Identität und Qualität eindeutig bestätigt.

Diese „Omics-“ und Differenzierungsdaten fließen in einem spezifischen Arbeitspaket zusammen, werden bioinformatisch ausgewertet und anschließend mit den zugrundeliegenden, reichhaltigen Klinikdaten verknüpft und sicher hinterlegt.

Abzielend auf die praktische Anwendung der Zellen für die In vitro-Modellierungen von Erkrankungen, umfasst das Programm zahlreiche Arbeitspakete (Abb. 2), die auf die

Weiterentwicklung der Massenkultivierung undifferenzierter Zellen abzielen sowie deren effiziente Differenzierung in relevante, neuronale Subtypen und pankreatische Betazellen zum Ziel haben.

Die Zelltypen werden molekular, funktionell und pharmakologisch charakterisiert und einem weiteren Kernziel des Programms zugeführt: der Entwicklung von Assays, die neben den phänotypischen Aspekten der Erkrankung auch ein Wirkstoffscreening erlauben sollen; hierbei ist auch die Reparatur bekannter Gendefekte zur Bereitstellung isogener Kontrollzellen vorgesehen sowie die spezifische Integration von Reportergenen, jeweils durch homologe Rekombination in definierte Loci.

Insbesondere wird an der Bereitstellung von Kardiomyozyten, Hepatozyten und Nierenzellen gearbeitet, die als wichtige Zelltypen vor allem für toxikologische Assays in der Wirkstoffentwicklung dienen.

Fazit Ein solches Unterfangen kann nur durch professionelles Projektmanagement gelingen. In StemBANCC wurde hierfür ein übergeordnetes Arbeitspaket etabliert, das über die Projektlaufzeit hinaus die Organisation, die projektinterne Kommunikation und die Interaktion mit relevanten europäischen und internationalen Programmen fördert. Zusammenfassend soll StemBANCC ein Ressourcenzentrum werden, das gut charakterisierte humane iPS-Zelllinien für ein breites Spek­trum neuronaler, neurodegenerativer, aber auch einiger Stoffwechsel- und Herzmuskel-spezifischer Erkrankung bereitstellt. Gepaart mit einer systematischen Dokumentation der Eigenschaften dieser Zelllinien und dem zugrundeliegenden, klini-

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schen Krankheitsbild, bietet das Projekt eine ausgezeichnete Grundlage für die anvisierte Innovation bei der Entwicklung von Krankheitsmodellen in der Kulturschale – und damit die Basis für ein besseres Verständnis von Krankheitsursachen und zur Entwicklung wirkungsvoller Medikamente.

Literatur [1] Olmer R, Lange A, Selzer R S, Kasper C, Haverich A, Martin U, Zweigerdt R. (2012). Suspension culture of human pluripotent stem cells in controlled, stirred bioreactors.

Tissue engineering. Part C, Methods 18,772-84.

[3] Williams LA, Davis-Dusenbery BN, Eggan KC. (2012).

SnapShot: directed differentiation of pluripotent stem cells. Cell 149,1174-1174 e1.

[2] Zweigerdt R, Olmer R, Singh H, Haverich A, Martin U. (2011). Scalable expansion of human pluripotent stem cells in suspension culture. Nature protocols 6,689-700.

[4] Takahashi K, Yamanaka S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126,663-76.

[5] Gonzalez F, Boue S, Izpisua Belmonte JC. (2011). Methods for making induced pluripotent stem cells: reprogramming a la carte. Nature reviews. Genetics 12,231-42 [6] Support from the Innovative Medicines Initiative joint undertaking under grant agreement n° 115439, resources of which are composed of financial contribution from the European Union‘s Seventh Framework Programme (FP7/20072013) and EFPIA companies‘ in kind contribution

Korrespondenzadresse Dr. Robert Zweigerdt Medizinische Hochschule Hannover (MHH) Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie (HTTG) Leibniz Laboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe (LEBAO) REBIRTH - Zentrum für Regenerative Medizin Carl-Neuberg-Str. 1, 30625 Hannover Tel.: +49-(0)511-532 5023, Fax: -532 8819 zweigerdt.robert@mh-hannover.de

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14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | IX

19.06.2013 17:58:05 Uhr

Zellbasierte Assays Labornachrichten

Drug Discovery

Präzise, komfortabel, reproduzierbar

Cenix screent für Debiopharm Die Dresdener Cenix BioScience und der Schweizer Onkologiespezialist Debiopharm haben Mitte Mai eine Forschungskooperation besiegelt.

Im Rahmen eines ersten gemeinsamen Projekts wird Cenix Hochdurchsatz-Screenings und High-Content-Assays mit kultivierten humanen Zellen einsetzen, um prädiktive Biomarker für einen präklinischen Onkologiewirkstoff von Debiopharm zu identifizieren. Dazu wird Cenix in multiparametrischen mikroskopischen Untersuchungen mittels der Bildanalyse-Plattform Definiens XD in verschiedenen humanen Krebszellmodellen Daten erfassen, um die Gene und Signalwege zu identifizieren, die die therapeutische Wirkung des Medikaments verstärken oder unterdrücken.

Gewebedrucken

3D gedrucktes Gewebe für Hepatotoxizitäts-Screening

Platz für ein komplettes Setup von 384-well Platten (Proben, Spitzen, Reagenzien) auch für tiefe Primärröhrchen (z.B. 50 ml Tubes) austauschbare Pipettierköpfe (Pipettierbereich 0,5 µl - 1000µl) einfachste Drag & Drop Programmierung www.dornier-ltf.com

BUCH Life Sciences 2013 Biotech, Medtech, Pharma Medizintechnik, Biotechnologie und Pharma sind ein Garant für Wachstum. Gerade in Zeiten eines globalen Wettbewerbs kann Deutschland technologische Vorteile ausspielen. Die 6. Auflage dieses Buches bietet mit Analysen und einer Reihe tiefgehender Fachaufsätze aus dem Alltag von Unternehmern und Investoren eine unvergleichliche Übersicht über den Stand der deutschen Branche.

Cell-based Assays

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Ein Genexpressionspanel, mit dem das Pluripotenz- und Differenzierungspotential von embryonalen (ESCs) und induziert-pluripotenten Stammzellen (iPSCs) erfasst werden kann, hat Mitte Juni die Life Technologies Corporation auf der Tagung der International Society for Stem Cell Research (ISSCR) in Boston vorgestellt. Das TaqMan® hPSC Scorecard™ Panel gestattet auf Basis der Expressionsniveaus von Schlüsselgenen erstmals eine sichere Prognose hinsichtlich der Fähigkeit humaner ESCs und hiPSCs in Zelltypen ento-, meso- und ektodermalen Ursprungs zu differenzieren. Das vom Alex Meissner-Lab an der Harvard University lizenzierte Genexpressionspanel gestattet die schnelle Identifizierung der am besten geeigneten Zellen, wenn es darum geht, patienteneigene Zellmodelle für das Screening zu etablieren.

LABORWELT

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Life Sciences 2013 Biotech, Medtech, Pharma E 29,80 ISBN 978-3-928383-43-1 Tel. +49 (0)30/26 49 21-40, Fax +49 (0)30/26 49 21-11 service@biocom.de www.biocom.de

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Unerkannte Arzneimittel-induzierte Hepatotoxizität zählt zu den häufigsten Gründen, ein zugelassenes Arzneimittel vom Markt zu nehmen. Das US-Unternehmen Organova Holdings hat Mitte April auf der „Experimental Biology“-Konferenz in Boston erstmals ein funktionelles, dreidimensionales humanes Lebergewebe für das Screening auf Hepatotoxizität vorgestellt, dessen dreidimensionale Geometrie sich reproduzierbar kontrollieren lässt. Der NovoGen Bioprinting-Prozess liefert Gewebe mit bis zu 20 Zellschichten, in denen die Leberzellen in charakteristischer Zelldichte und Morphologie wachsen. Im Gegensatz zu 2D-Kulturen zeigen die 3D-Gewebe nicht die charakteristischen Abweichungen vom natürlichen Vorbild, die ihre Aussagekraft in Toxizitätsscreenings begrenzen.

Statt dessen zeigen die gedruckten Zellen die Produktion physiologischer Mengen von Albumin (5 bis 9-mal mehr als in 2D-Kultur), Fibrinogen, Transferrin, Cholesterin sowie induzierbare Cytochrom P450-Enzymaktivität. Die Mikrogewebe kommen ohne Gerüstmaterialien aus, die in Assays zu unerwünschter Hintergrundfluoreszenz führen können. Laut Organova bilden sowohl primäre Hepatozyten als auch aus Stammzellen differenzierte Leberzellprogenitoren Zell-Zell-Kontakte aus. Der Druckprozess mit dem NovoGen MMX-Bioprinter funktioniert im Prinzip wie beim Tintenstrahldrucken und nutzt die Fähigkeit der Zellen zur Selbstorganisation mit Hilfe der Wechselwirkungen von Oberflächenproteinen aus. Ein Druckkopf positioniert die Zellen, ein anderer ein biokompatibles Hydrogel. Nachdem die Tröpfchen verschmolzen sind, bilden sich relativ schnell tight junctions. Die Kleinst-Gewebemodelle lassen sich für das Drug Discovery und Absorptions- sowie Toxikologie-Assays einsetzen.

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20.06.2013 15:24:41 Uhr

Diagnostik Advertorial

››› SERAMUN

DIAGNOSTICA GMBH

Mikrotiterplatten-basierte Arrays für die Diagnostik Dr. Klemens Löster und Dr. Silvia Porstmann, Seramun Diagnostica GmbH, Heidesee Die Multiparameterdiagnostik wird für den Nachweis von Infektions- und Autoimmunkrankheiten durch verschiedene Techniken realisiert. Sie sind entweder mit dem Nachteil eines geringen Automatisierungsgrades (z. B. Line Blots) oder einer teuren Auswertetechnik (z.B. Luminex®Technologien) behaftet.

An Multiparameterdiagnostik knüpfen sich folgende Erwartungen: – Höhere diagnostische Sicherheit – Schnellere Diagnose – Geringere Kosten durch geringere Analysezahlen, Materialersparnis und Abfallverringerung Diesen Erwartungen stehen folgende Zwänge gegenüber: – Wesentliche Leistungsdaten wie Präzision, Spezifität und Sensitivität müssen für jeden einzelnen Analyten im Testsystem mit bisherigen Einzeltesten vergleichbar sein.

– Die Kosten dürfen die von Einzelparameternachweisen nicht übersteigen.

Mit der Produktplattform SeraSpot bietet die Seramun Diagnostica GmbH Microarrays in Mikrotiterplatten an und verbindet damit die Vorteile der etablierten und automatisierbaren ELISA-Technik mit den diag nostischen Möglichkeiten moderner Array-Technologien unter Anwendung eigener messtechnischer Lösungen. ®

strat SeramunBlau® spot sichtbar gemacht.

Das Testergebnis kann visuell oder durch Software-vermittelte Imageanalyse mit dem für die SeraSpot® Teste entwickelten Programm SpotSight® scan ausgewertet werden.

Dafür hat Seramun Lesegeräte entwickelt und patentiert, die je nach Serienlänge komplette Mikrotiterplatten mit bis zu 96 Proben (Seramun SpotSight® plate) oder einzelne Streifen von Mikrotiterplatten mit bis zu acht Patientenproben (Seramun SpotSight® strip) vermessen und auswerten. Die Analyse einer kompletten 96-well-Platte dauert nur 3 min. Nach einer Gesamt Hands-on-Time von knapp zwei Stunden können pro Patient bis zu 20 verschiedene Antikörper selektiv nachgewiesen werden. Der Reagenzienbedarf je Probe reduziert sich auf 5% gegenüber dem Bedarf klassischer Line Blots.

Test-Prototypen zur Medica 2012 vorgestellt Drei SeraSpot® Prototyp-Teste wurden zur Medica 2012 vorgestellt: SeraSpot® AntiYersinia IgG und IgA zum Nachweis von Antikörpern gegen sechs verschiedene Pathogenitätsfaktoren des Bakteriums Yersinia enterocolitica und SeraSpot® Anti-Borrelia IgG und IgM als Bestätigungstest für die Diagnostik der Lyme-Borreliose stehen für die Infektionsserologie zur Verfügung. SeraSpot® Anti-Borrelia erlaubt zudem die Differenzie-

Array-Prinzip Autoantigene oder Proteine pathogener Erreger werden für die Diagnostik von Autoimmun- oder Infektionskrankheiten im Nanoliter-Maßstab als Spots auf den Boden der Vertiefungen von Mikrotiterplatten gedruckt. Sie dienen als Zielstrukturen für Antikörper in Patientenproben. Testspezifische Kontrollen sind in jede Vertiefung integriert.

Als Detektionssystem werden Peroxidasemarkierte isotypspezifische Antikörper eingesetzt. Bei positivem Befund werden bestimmte Spots durch das präzipitierende EnzymsubLABORWELT

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Abb. 2: dsDNA Quantifizierung im SeraSpot® ANA rung der Antikörperantwort gegen homologe diagnostisch relevante Antigene der drei in Europa zirkulierenden Genospezies von Borrelia burgdorferi sensu lato (Abb.1).

Die interne Validierung des SeraSpot® AntiYersinia und des SeraSpot® Anti-Borrelia wurde erfolgreich abgeschlossen. Die Präzision liegt mit Variationskoeffizienten von < 10% innerhalb und <15% zwischen verschiedenen Testläufen im Bereich etablierter ELISA-Teste. Für die diagnostische Sensitivität und Spezifität wurden Werte zwischen 90% und 100% ermittelt. Die Automatisierbarkeit auf gängigen ELISA-Vollautomaten wurde in Korrelationsstudien bewiesen.

SeraSpot® ANA dient der Bestimmung von Autoantikörpern gegen nukleäre Antigene zur Differenzierung systemischer Autoimmunerkrankungen mit der Möglichkeit zur Antikörperquantifizierung anhand integrierter Standardkurven (Abb. 2).

Externe Validierungsstudien der SeraSpot® Teste sind für das zweite Halbjahr 2013 geplant.

Kontakt

Abb. 1: SeraSpot® Anti-Borrelia lgG

Dr. Klemens Löster Seramun Diagnostica GmbH Spreenhagener Str. 1 15754 Heidesee info@seramun.com www.seramun.com 14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | XI

21.06.2013 12:02:35 Uhr

Zellbasierte Assays Expertenpanel

HCS-Optimierung Dr. Andreas Pippow, Fraunhofer-Institut für für Angewandte Informationstechnik, Sankt Augustin; Prof. Dr. Ursula Graf-Hausner, Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Zürich; Dr. Christoph Sachse, Cenix Bioscience GmbH, Dresden Das phänotypische oder High-Content-Screening bietet komplexe Informationen über die Wirkungen von Substanzen auf Zellen. Allerdings gibt es gerade bei der Verarbeitung der riesigen Datenmengen und bei neueren Technologien, wie dem funktionellen Screening von dreidimensionalen Mikrogeweben, noch zahlreiche Herausforderungen.

Prof. Dr. Ursula Graf-Hausner

Dozentin und Forschungsleiterin an der ZHAW und Leiterin des Kompetenzzentrums TEDD LABORWELT Wo liegen die Hauptvorteile von 3D-Mikrokulturen beim Wirkstoffscreening und wohin geht der Trend?

Graf-Hausner Die klassische zweidimensionale Zellkultur spiegelt die Situation im lebenden Organismus zu wenig wider, als dass sie für die Wirkstoff­ entwicklung und Testung von Substanzen geeignet wäre. Denn verschiedene Zelltypen kommunizieren miteinander und bilden kom­ plexe Organsysteme. Deshalb ist der Bedarf an physiologisch relevanten und aussagekräftigen dreidimensionalen (3D) Gewebemodellen klar ausgewiesen. Pharmaunternehmen können mit solchen Modellen aus menschlichen Zellen die Sicherheit von Medikamenten in frühen Phasen der Entwicklung besser gewährleisten und erhebliche Kosten sparen. Die Reduktion von Tierversuchen durch die Anwendung al­ ternativer Testverfahren ist hochwillkommen, in der Kosmetikbranche sind Tierversuche seit März diesen Jahres verboten. Um diesem Be­ dürfnis der Industrie nachzukommen, haben viele Technologiefirmen Methoden entwickelt, um geeignete 3D-Gewebemodelle herzustellen.

Einige verwenden dazu natürliche oder synthe­ tische Gerüstsubstanzen, zum Beispiel gelartige Polymere, in denen die Zellen eingebettet werden können. Andere Technologien funkti­ onieren ohne Gerüste, hier werden die Zellen etwa in hängenden Tropfen zu Mikrogeweben herangezüchtet. Trotz zahlreicher heute im Handel erhältlichen Systeme (Curr Opin Biotechnol 23(5):803-809) gibt es noch viel zu tun. Denn es gibt keine Standards oder Qualitätsnormen.

Verfügbarkeit und Reproduzierbarkeit der Mo­ delle müssen gewährleistet sein. Zahlreiche Herausforderungen sind noch zu lösen, wie XII | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013

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etwa die Automatisierung, Analyse des Readout, die Kombination mehrerer Organsysteme.

Verschiedene Gruppen zeigen bereits fantasti­ sche Resultate, sie nennen es „Body on a Chip“.

Ein Zukunftstrend ist auch das Bioprinting: hier werden organähnliche Modelle mit einem Tintenstrahldrucker Lage für Lage gedruckt.

Also jede Zelle an den Ort ihrer Bestimmung, schön eingebettet in die umgebende Matrix.

Welche Methoden sich letztlich durchsetzen werden, wird die Zukunft zeigen.

Dr. Andreas Pippow

Wissenschaftlicher Koordinator im Bereich High-Content-Analyse am Fraunhofer-FIT in Sankt Augustin LABORWELT Wie und wo kann weiteres Effizienzpotential beim HCS-Datenmanagement genutzt werden?

Pippow Für das High-Content-Screening gibt es von ver­ schiedenen Herstellern Standard-Softwarepro­ dukte, mit denen sich Forscher innerhalb ihrer Daten orientieren können. Neben Bilddaten können auch Ergebnisse der Bildanalyse, sta­ tistische Analysen, Assaybeschreibungen oder chemische Verbindungen erfasst werden. Die Grenze effektiven Datenmanagements wird erreicht, wenn Ergebnisse mit anderen Expe­ rimenten integriert werden sollen. Wenn sie zum Beispiel Faktoren gefunden haben, die das Neuronenwachstum beschleunigen und sie dann Daten anderer Forscher mit einbeziehen möchten, um den Mechanismus besser zu ver­ stehen, wird dies heute nicht gut unterstützt, insbesondere bei der Einbeziehung von genomi­ schen oder metabolomischen Daten. Eine von uns durchgeführte Umfrage in der forschenden Life-Sciences-Branche bestätigt Defizite bei der Datenintegration. Viele Anwender setzen unterschiedliche Systeme ein, deren Datenbe­ stände bzw. Datenbanken sich schlecht inte­

grieren lassen. Ein typischer Wissenschaftler arbeitet an vielen Projekten gleichzeitig und ist auf die Ergebnisse anderer Partner angewiesen.

Die Vielzahl der Insellösungen am Markt führt dazu, dass die Teilnehmer unserer Studie ein Viertel ihrer Arbeitszeit mit dem Verwalten von Daten verbringen müssen. Wir sehen hier enormes Einsparpotential einerseits durch Fortbildung im effizienten und regulatorisch korrekten Umgang mit heterogenen Daten, andererseits durch die Entwicklung neuer fle­ xibler Datenintegrationslösungen. Wir wollen auch Softwarehersteller ansprechen, damit sie verstärkt moderne Datenmanagementansätze und gemeinsame Schnittstellen einsetzen.

Dr. Christoph Sachse

Director Cell-based Services, Cenix Bioscience GmbH, Dresden

LABORWELT Was sind die Vorteile von 3D Assays in RNAiAnwendungen?

Sachse Für immer mehr Zellkulturmodelle werden Daten publiziert, die auf ein „physiologische­ res“ Verhalten von 3D-Kulturen im Vergleich zu 2D-Kulturen derselben Zellen hindeuten.

Ein Beispiel sind Leberzelllinien, die unter 3DBedingungen höhere Albumin-Produktion und CYP-Induktion zeigen und sich somit besser für In-vitro-Toxizitätsstudien eignen. Auch in der Onkologie sind 3D-Assays inzwischen zu einem festen Teil der Pharmaforschung geworden.

Die Anwendung von 3D-RNAi-Assays ist von uns erfolgreich etabliert worden. Die Verwen­ dung von BME oder der InSphero-Plattform ermöglicht eine Miniaturisierung in 96-WellPlatten und damit einen erhöhten Durchsatz, so dass sich etwa Proliferations-, Viabilitäts-, Colony Formation- oder Zytokin-Assays nicht nur für Target-Validierungsstudien, sondern auch für Screens anbieten. Herausforderungen derartiger Assays sind zum einen die Wahl eines geeigneten Zellmodells sowie die Opti­ mierung eines siRNA-Transfektionsprotokolles (besonders bei nicht-transformierten Zellen), zum anderen die Etablierung von Mikroskopie und Bildanalyse bei High-Content Assays, meist via konfokale Mikroskopie oder Mikrogewebs­ schnitte. Zusätzliche Komplexität ergibt sich bei der Verwendung von Co-Kulturen (z. B. von Tumor- und Stroma-Zellen). Obwohl technisch anspruchsvoll, haben viele dieser Assays Poten­ tial, physiologisch ungleich relevantere Daten zu generieren als herkömmliche 2D-Assays; sie sind deshalb integraler Bestandteil des Cenix Assay-Entwicklungsprogramms.

LABORWELT

20.06.2013 15:26:09 Uhr

Screening Advertorial

››› ZELLBASIERTES

SCREENING

Von Zellen zu Zahlen Für das zellbasierte Screening ist eine gleichbleibend optimale Bildqualität von höchster Wichtigkeit. SynenTec liefert dafür robuste automatisierte Mikroskopsysteme, die mittels digitaler Bildverarbeitung zelluläre Parameter ermitteln und darstellen. Das Cellavista und das neue NyONE sind durch die intuitive Benutzersteuerung schnell in jedem Zellkulturlabor effizient einsetzbar.

Mit dem Cellavista hat sich SynenTec in den letzten Jahren erfolgreich in den Zellkulturlabors der Pharmaforschung etabliert. Als kompakte Lösung ist das neue NyONE (Abb. 1) jetzt für den mittleren Probendurchsatz konzipiert. Beide Systeme realisieren die hochauflösende Abbildung von Zellen in Suspension und Adhäsion nicht-invasiv mittels Durchlichtdetektion. Zusätzlich ermöglichen l e i s t u n g s s t a r ke LEDs mit einer langen Lebensdauer detaillierte Fluores- Abb. 1: NyONE Image zenzaufnahmen für Cytometer die der laserunterstützte Autofokus die optimale Bildebene innerhalb von nur 100 ms automatisch einstellt.

Die Kombination hochpräziser Mechanik und Optik gewährleisten eine überragende Bildqualität. Dabei werden die optische und geometrische Auflösung der CCD-Kamera ideal mitei-

nander kombiniert und eine Bildauflösung von unter einem halben Mikrometer pro Pixel erreicht. Dieser „NANO-VIEW“ in die einzelne Zelle ermöglicht detaillierte Auswertungen (siehe Abb. 2). Durch den passgenauen Übergang der Einzelbilder (stitching) wird eine exakte Zellzahlbestimmung in den Randbereichen jeder Aufnahme gewährleistet. Dies führt zu einer präzisen Quantifizierung der Zellkultur.

Variierende Ansprüche an die Bildqualität werden durch den Wechsel von Objektiven erreicht. Der automatische Objektivwechsel ermöglicht Bildaufnahmen bis zur einer 40x Vergrößerung.

Die reine Durchlichtmikroskopie kann dabei sowohl den Startpunkt einer Klonierung (Applikation: SINGLE CELL CLONING), als auch den weiteren Kultivierungsverlauf dokumentieren (Applikation: CELL CONFLUENCE). Durch Markierung der Zellen mit Fluoreszenz-Farbstoffen oder Trypanblau werden Applikationen wie SUSPENSION CELL COUNT, TRANSFECTION EFFICIENCY, LIVE/DEAD ASSAYS und APOPTOSE ermöglicht.

Die drei Fluoreszenzkanäle im NyONE decken die große Mehrheit der zellbasierten

Abb. 2: CHO-K1, 3fach-Fluoreszenzfärbung

Assays ab. Das Cellavista ergänzt diese Kanäle um grün/amber/rot, mit denen eine Vielzahl weiterer Flourophore anregbar sind.

Bei gleichzeitiger Aufnahme eines Durchlicht- und eines Fluoreszenzkanals wird eine 96-well Mikrotiterplatte innerhalb von nur 3 Minuten gemessen und ausgewertet (2x Objektiv, full-well scan, Cellavista).

Die Messung von Mikroskop-Slides, Mikrotiterplatten und Zellkulturflaschen eröffnen eine übergangslose Analyse der Zellkultur vom µL-Stadium bis hin zum mL-Maßstab.

Zudem kann das Cellavista System um Inkubatoren, Liquid-Management, Plate Stacker, Clone Picker, bis hin zu komplett automatisierten Lösungen erweitert werden (unter anderem realisiert mit Hamilton, Tecan, PAA).

Mit einer integrierbaren Inkubationskammer ist es möglich, eine lückenlose Dokumentation des Kultivierungsverlaufes zu erzeugen (LIVE CELL IMAGING), wie es z.B. bei der Applikation WUNDHEILUNG oder CHEMOTAXIS wichtig ist.

Die erhobenen Bilddaten werden entweder parallel zur Aufnahme oder zeitversetzt ausgewertet. Dazu werden verschiedene Auswerteroutinen (Operatoren) angeboten, die mit voreingestellten Parametern auf die jeweilige Applikation zugeschnitten sind. Diese können individuell angepasst werden. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt z. B. als HEAT-MAP, HISTOGRAMM oder SCATTER PLOT (Abb. 3) und ermöglicht eine sofortige Interpretation.

Somit bietet SynenTec mit dem Cellavista und dem NyONE auf unterschiedliche Anforderungen zugeschnittene Komplettlösungen für die effiziente und kostengünstige Automatisierung in jedem Zellkulturlabor. Getreu dem Motto: „From cells to numbers“.

Kontakt

Abb. 3: Benutzeroberfläche des NyONE mit Auswertung zu LIVE/DEAD (grün/rot) und APOPTOSE (gelb); rechts: Auswertungen als Heat-map (Viabilität) und Histogramm (Compactness).

LABORWELT

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Dr. Sebastian Giehring und Dr. Regine Lümen SynenTec Bio Services GmbH Johann-Krane-Weg 42 48149 Münster regine.luemen@synentec-bioservices.com www.synentec-bioservices.com 14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | XIII

19.06.2013 18:16:27 Uhr

Serie Labormarkt im Umbruch (16)

Thermo Fisher: Die Happen werden größer

Thermo Fisher Scientific Inc. (2012): Umsatz: 12,51 Mrd. US-$ Gewinn (EBITDA): 1,48 Mrd. US-$ Umsatzrendite (nach Steuern): 11,8% Börsenwert (gesamt): 30,5 Mrd. US-$ (14.6.2013) Mitarbeiter: 38.900 Vorstandsvorsitzender: Marc N. Casper

Dr. Martin Laqua, Redaktion LABORWELT

Märkte (2012)

Milliardenschwere Übernahmen sind gang und gäbe im Labormarkt. Grund genug, in dieser LABORWELT-Serie einen Blick auf die Player, ihre Strategien und Deals zu werfen. Klar ist: Elefantenhochzeiten bleiben an der Tagesordnung. Die Preise bleiben hoch, genauso wie die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Labormarkt in zehn Jahren völlig anders darstellen wird als heute. Mit Thermo Fisher Scientific Inc. widmen wir uns in dieser Folge wieder dem Unternehmen, mit dem 2010 die Reihe „Labormarkt im Umbruch“ begann. In den vergangenen drei Jahren ist im Hause Thermo viel passiert. Die damalige Überschrift „Hungriger Hecht im Karpfenteich“ hat auch im Jahr 2013 noch Bestand. Schlagzeilen machte das Unternehmen im Frühjahr, als es einen Bieterwettstreit um die Übernahme des Life-Sciences-Spezialisten Life Technologies Corp. gewann. Damit will Thermo die derzeit lukrativste Sparte Spezialdiagnostik weiter ausbauen und sich für die Ankunft der personalisierten Medizin hübsch machen.

Sparten nach Umsatz (2012)

Holding hinter sich, die etwa 12 Mrd. US-$ locker gemacht hätten. Zu den anderen erfolglosen Interessenten gehörten Sigma Aldrich, Roche und Danaher. Um die Kaufsumme zu stemmen, setzt Thermo nun auch auf die Börse. Anfang Juni wurde bekannt, dass 2,2 Mrd. US-Dollar über eine Neuemission erlöst werden sollen. Dies entspräche etwa der Summe, die Thermo noch zusätzlich zum Kaufpreis zum Ablösen von Life Technologies Schulden aufbringen muss. Analysten sehen dem Deal mit gemischten Gefühlen entgegen.

Sie befürchten, dass Thermo zu freigebig war.

Life Technologies ist mit großem Abstand nur Nummer zwei auf dem Sequenzierungsmarkt – und der Rückstand zu Illumina wird derzeit stetig größer. Immerhin: Die Kalifornier sind auch in den Bereichen Tiergesundheit, klinische Forschung, Forsensik, Lebensmittelsischerheit und Bioproduktion aktiv. Da dürften sich auch unabhängig von Ion Torrent-Halbleitersequenzieren Synergien finden. Wie clever der Schachzug war, wird letzten Endes davon abhängen, ob es Thermo gelingt, Life Technologies neues Leben einzuhauchen. Dass der Laborriese weiß, wie Diagnostik geht, hat er jedenfalls in den vergangenen Jahren durchaus eindrucksvoll bewiesen. © Skatz-Nelstar / Wikimedia Commons

Thermo Fisher Scientific hat in den vergangenen drei Jahren unbeirrt seinen Wachstumskurs fortgesetzt. Verglichen mit dem Geschäftsjahr 2009 stieg der Umsatz 2012 um knapp 24%, der Börsenwert kletterte um fast die Hälfte.

Dabei setzt CEO Marc Casper wie sein 2009 an die Spitze von Bayer gewechselter Vorgänger Marjin Dekkers vor allem auf Zukäufe.

Noch im September 2012 bemerkte Reuters, dass sich die M&A-Aktivitäten im Sektor Biowissenschaften auf einem 3-Jahres-Tief befänden.

Dass dies im Nachhinein betrachtet nur eine Momentaufnahme war, ist auch Thermo Fisher zu verdanken. Am 15. April 2013 versetzte die Firma die Szene in helle Aufregung. In einer Auktion um den Kauf der Life Technologies Corp. setzte sie sich mit einem 13,8 Mrd. US-$-Angebot durch. Der Weltmarktführer in Sachen Laborausstattung nimmt somit mehr Geld in die Hand als die wohl am besten in der Diagnostik aufgestellte Pharmafirma: Roche bot 6,7 Mrd. US-$ für den Life Tech-Konkurrenten Illumina. Im Gegensatz zu den Schweizern war Thermo jedoch erfolgreich.

Im Bieterwettkampf ließ die Ostküstenfirma ein Investorenkonsortium um die Blackstone Group, die Carlyle Group und Singapurs Temasek

Gesundheitswesen: 26%, Pharma/Biotech: 25%, Industrie: 27%, Öffentlicher Sektor: 22%

Die B.R.A.H.M.S. AG in Henningsdorf wurde von Thermo 2009 für 330 Mio. Euro übernommen.

XIV | 14. Jahrgang | Nr. 4/2013

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Analysetechnologien 32%, Spezialdiagnostik 22%, Laborbedarf und Dienstleistungen 46%

Bereits Anfang 2010 zeigten sich die Ergebnisse einer Shoppingtour durch Europa nach der Thermo mit der Übernahme von Finnzymes (Finnland, keine Bekanntgabe finanzieller Details) und Fermentas (Kanada/Litauen, 260 Mio. US-$) das Geschäft mit PCR-Verbrauchsmitteln gefestigt hatte. Seine Analytik-Sparte stärkte Thermo 2010 mit dem Kauf von Dionex Corp. aus Sunnyvale in Kalifornien. Für 2,1 Mrd. US-$ in Barmitteln komplementierte Thermo damit sein Chromatographie-Portfolio. In einer ähnlichen Liga bewegte sich der Deal mit Cinven, einer Investmentfirma mit privatem Beteilingungskapital. Für satte 3,5 Mrd. US-$ wechselte 2011 das schwedische Diagnostikunternehmen Phadia den Besitzer. Phadia stellt Bluttestsysteme für Allergien, Asthma und andere Autoimmunerkrankungen her.

Ein drittes Standbein Diese Akquisition nahm Thermo zum Anlass, ein drittes Berichtssegment einzuführen: Spezialdiagnostik. „Dieser Geschäftszweig hat nun mit mittlerweile 2 Mrd. US-$ Umsatz eine signifikante Größe erreicht“, kommentierte Casper den Schritt damals. Außerdem bemühte sich Thermo Fisher 2011 um die Übernahme des Laborbedarfsspezialisten Millipore, zog aber Merck gegenüber den Kürzeren. Das Folgejahr begann deutlich ruhiger. So folgten einzig Mitte 2012 zwei mittelgroße Übernahmen. Für 175 Mio. US-$ wechselte die Doe & Ingalls Management LLC (Durham, USA) unter das Dach von Thermos Laborbedarf- und Dienstleistungssparte. Für One Lambda aus Kalifornien musste Casper immerhin 925 Mio. US-$ auf den Tisch legen. Spätestens mit der Akquisition des Spezialisten für Transplantationsdiagnostik zeichnete sich ab, dass sich Thermos Fokus mehr und mehr auf das Diagnostikgeschäft richtet.

So wuchs der Umsatz in diesem Segment von 2011 auf 2012 um 20%. Die Entscheidung ist nachvollziehbar, denn mit einer Gewinnspanne von knapp 26% hängen die Diagnostikprodukte die beiden anderen Segmente deutlich ab (18,7% Analyseprodukte, 14,1% Laborbedarf).

Welche Rolle nach der Life-Tech-Übernahme die Gendiagnostik spielen wird, ist noch unklar.

Noch hält sich Thermo bezüglich der fälligen Restrukturierung bedeckt.

LABORWELT

21.06.2013 12:04:51 Uhr

Interaktionsanalyse

Zellbasierte p53:Mdm2 und p53:Mdm4 HCS-Assays Die spezifische Aufhebung von Protein-Protein-Interaktionen (PPI) ist ein attraktiver Angriffspunkt für die Wirkstofffindung. Allerdings mangelt es bisher aufgrund der biologischen Komplexität an zuverlässigen und flexiblen zellbasierten Screening-Assays.

Mit der im vergangenen Jahr publizierten Fluorescent Two-Hybrid (F2H)-Technologie (Methods Mol Biol . 812: 275-82) steht eine neuartige mikroskopische Methode für das zellbasierte Screening zur Verfügung, die gängige Probleme löst. Der F2H-Assay ist vielseitig anwendbar, vollständig reversibel und liefert schnelle und leicht auslesbare Daten: Die interaktionsabhängige Kolokalisation von zwei unterschiedlichen, fluores­zierenden Fusionsproteinen an der definierten Interaktionsplattform (ein inerter Verankerungspunkt im Nukleus von Säugerzellen). Mit dieser Methode konnte bereits eine Vielzahl von Protein-Protein-Interaktionen aus unterschiedlichen zellulären Kompartimenten – wie etwa Zytoplasma, Mitochondrien oder ZellkernZytoplasma pendelnde Proteine – erfolgreich darstellt werden.

Interaktion

RF

P

GFP

Mdm 2/4 p53

p53/Mdm2

p53/Mdm4

+ Nutlin-3

+ sMTide-02

0h

anchor

RFP

Mdm 2/4

1h time

Keine Interaktion

Wirkstoffzugabe

Interaktionsplattform

Ihre Pipettierhilfe für das Labor

2h

GFP

p53 anchor

Interaktionsplattform

7h

Schema der Protein-Protein-Interaktionsanalyse (links) und p53:Mdm2/Mdm4-Interaktion Darauf basierend haben wir zwei reversible F2H-Assays etabliert, um die Protein-Protein-Interaktionen zwischen dem Tumorsuppressor p53 und seinen Gegenspielern Mdm2 und Mdm4/MdmX parallel zu analysieren. Durch diese vergleichenden zellulären Assays können unterschiedliche Arten von Substanzen untersucht werden, beispielsweise Peptide oder niedermolekulare Substanzen („small molecules“). Dabei lassen sich direkt zellgängige Wirkstoffkandidaten identifizieren und charakterisieren. Wir bestimmen ihre Effizienz, die p53:Mdm2-Interaktion aufzuheben, durch automatisierte Mikroskopie und Bildauswertung. Gleichzeitig werden die jeweiligen Daten für die p53:Mdm4-Inhibition ausgewertet, und so vergleichende Studien angestellt. Außerdem liefern die zellulären Aufnahmen des F2H-Assays initiale Daten zur Zytotoxizität der untersuchten Substanzen. Zusätzlich können die F2H-Assays auch in lebenden Zellen durchgeführt und analysiert werden, wodurch in Echtzeit die Kinetik einer zellulären Protein-Protein-Interaktion visualisiert wird.

Kontakt Dr. Kourosh Zolghadr ChromoTek GmbH Am Klopferspitz 19 82152 Martinsried +49. 89. 78 79 73 06 +49. 89. 78 79 73 11 k.zolghadr@chromotek.com www.chromotek.com LABORWELT

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20.06.2013 15:27:42 Uhr

Zellbasierte Assays Chemische Biologie

„Wir wollen Biologie screenbar machen“ Zellbasierte Assays und das damit verknüpfte Feld der chemischen Biologie werden immer wichtiger, um biologische Prozesse oder Krankheiten grundlegend zu verstehen. Im April erhielt die vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie koordinierte EU-Infrastruktur EU-Openscreen die langfristige Förderzusage der Bundesregierung. In der Initiative bündeln vorhandene ScreeningZentren in Europa ihre Ressourcen für das Substanzscreening. Gesucht werden Substanzen, die in zentrale biologische Vorgänge eingreifen und ein vertieftes Verständnis davon vermitteln, wie etwa Krankheiten entstehen, Pflanzen wachsen oder Zellen sich differenzieren. LABORWELT sprach mit Dr. Ronald Frank, dem Koordinator von EU-Openscreen, über die Ziele der Initiative und wie sie erreicht werden sollen.

LABORWELT Wofür steht EU-Openscreen und was sind die Ziele der Initiative?

LABORWELT Inwieweit kann denn ein so offener Ansatz zum Technologietransfer beitragen?

Frank EU-Openscreen ist ein Netzwerk von europäischen Screening-Zentren und Experten für chemische Biologie, die gemeinsam eine Sammlung von 200.000 bis 300.000 Substanzen aufbauen und in Screenings benutzen wollen, um biologische Vorgänge besser zu verstehen. Die Substanzen werden von Europäischen Experten nach verschiedensten Kriterien aus kommerziellen und akademischen Quellen ausgewählt sowie von Chemikern bereitgestellt. Die Sammlung soll Informationen über die biologische Wirkung von Substanzen auf verschiedenste biologische Systeme liefern. Anders als zum Beispiel die European Lead Factory schauen wir nicht nur auf Arzneimittelkandidaten, sondern es geht auch um Agrar- und Umweltforschung – also alles, wo Biologie und Chemie zusammenkommen.

Als Initiative des European Strategy Forums on Research Infrastructures (EFSRI) ist es das Ziel von EU-Openscreen, sogenannte Toolsubstanzen bereitzustellen und ihre Wirkung in einer Datenbank zu erfassen. Die Toolsubstanzen sollen helfen, das grundlegende Verständnis biologischer Prozesse zu verbessern.

EU-Openscreen setzt damit einen Schritt vor verwertungs- und IP-orientierteren Initiativen an, wie der in diesem Jahr gestarteten European Lead Factory oder der Alliance of Translational Research Centres.

Frank Wir sehen in vielen Fällen, dass die Translation in Sackgassen landet. Unserer Meinung nach liegt das daran, dass das Wissen darüber, wie Sub­stanzen auf biologische Vorgänge wirken, noch viel zu begrenzt ist. Ein tieferes grundlegendes Verständnis über die Wirkung und Toxizität von Substanzen auf Mensch und Umwelt hilft besser, das Risiko eines teuren Scheiterns in später Entwicklungsphase zu verkleinern, als es im Geheimen immer wieder mit dem gleichen Ansatz zu versuchen. Wenn wir erst einmal grundlegende Prinzipien besser verstehen, wird es möglich sein, mit weniger Entwicklungskandidaten eine bessere Erfolgsrate zu erzielen. Deshalb wollen wir die breite Biologie screenbar machen.

Ein wichtiges Mittel dazu ist auch das High Content-Screening (HCS) mit zellbasierten Assays.

Tab. 1: An EU-Openscreen beteiligte Screeningzentren Screening-Zentrum

Standort.

CeMM, PLACEBO FIMM Helsinki FMP Berlin Fundación Medina, Granada

Austria Finland Germany Spain

IMG Prague IRBM Rome PPSC USEF Santiago de Compostela

Czech Republic Italy The Netherlands Spain

XVI | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013

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LABORWELT Das Projekt steckt schon mitten in der mit 3,7 Mio. Euro von der Europäischen Kommission geförderten Vorbereitungsphase …

Frank Die Vorbereitungsphase läuft noch bis 2015.

Dann wird EU-Openscreen die eigens von der Kommission geschaffene Rechtsform ERIC annehmen und – finanziert von den EUMitgliedstaaten, deren Unterschriften wir derzeit einsammeln – die Arbeit aufnehmen.

Wir werden an voraussichtlich acht Screeningzentren mit einer wöchentlichen Kapazität von 200.000 Substanzen screenen, um das gesamte Wirkspektrum inklusive neuer Effekte und Nebenwirkungen zu erfassen. Standards, die eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse und Daten gewährleisten, werden derzeit in einem eigenen Arbeitspaket etabliert.

LABORWELT: Wieviel Geld brauchen Sie denn pro Jahr?

Dr. Ronald Frank

ist der Koordinator von EU-OPENSCREEN am Leibniz Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) in Berlin und leitet dort auch die Arbeitsgruppe Chemische Systembiologie. Der Chemiker ist Mitgründer und CEO der Berliner AIMS Scientific Products GmbH. Nach seiner Promotion 1980 wechselte er zur Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) in Braunschweig, das heutige HelmholtzZentrum für Infektionsforschung (HZI).

Dort arbeitete er über chemische GenSynthese, die kombinatorische Synthese von Nukleinsäuren und Peptiden und richtete die High-Throughput-ScreeningPlattform des Zentrums ein.

Frank Um die aus dem deutschen ChemBioNet hervorgegangene Infrastruktur am Leben zu halten, brauchen wir etwa 2,5 Mio. Euro jährliche Betriebskosten. Dazu kommen natürlich die Projekte , die wir mit mindestens 10 Mio. Euro pro Jahr veranschlagen. Diese müssen aus verschiedenen Quellen finanziert werden.

Wir hoffen aber, dass sich viele EU-Länder an sogenannten Project Calls beteiligen. Insgesamt erwarten wir europaweit eine jährliche Auslastung von etwa 200 Projekten, von denen mindestens 50 von solchen EU-OPENSCEEENspezifischen Calls finanziert werden sollten.

LABORWELT: Werden Sie auch die Entwicklung neuer Methoden vorantreiben?

Frank Wir stimulieren die Entwicklung neuer Methoden im wissenschaftlichen Umfeld der der beteiligten Zentren und Partnerinstitute, haben aber kein eigenes Budget, um eine Methodenentwicklung durchzuführen. Wir suchen aber den Austausch mit Entwicklern, Verbrauchsmittel- und Reagenzienherstellern sowie Biotech-Unternehmen. t.gabrielczyk@biocom.de LABORWELT

20.06.2013 15:28:59 Uhr

RNAi-Knockdown Zellbasierte Assays

Funktionelle Genanalyse

Neue Vektoren für zellbasierte Assays mit fast 100% Knockdown-Effizienz Zellbasierte funktionelle Studien der Gendepletion und Genüberexpression zählen heute zu den unverzichtbaren Werkzeugen der molekularbiologischen Grundlagen- und angewandten klinischen Forschung. Voraussetzung für ein aussagekräftiges Zellmodell ist dabei die homogene, hocheffiziente und spezifische Genregulation.

Forscher der Sirion Biotech in München haben kommerziell erhältliche und In-houseRNAi-Plattformen miteinander verglichen und eine Screening-Technologie für die Identifizierung hochaktiver shRNAs (RNAiONE™) für das Gene Silencing entwickelt. RNAiONE

Abb. 1: Validierung von 15 shRNA-Sequenzen gegen hGPCRx mittels der RNAiONETechnologie

wurde sowohl auf die RNA-Polymerase (RNAPol)-III- als auch die RNA-Pol-II-abhängige shRNA-Expression adaptiert. Dies erlaubt den effektiven Einsatz in einem eigens dafür entwickelten konstitutiven und induzierbaren viralen Expressionsvektor. Die aufeinander abgestimmte Kombination von shRNA-Validierung und dem Design des viralen Vektors ermöglicht die Entwicklung stabil und transient exprimierender Zellmodelle, die einen fast vollständigen Knockdown zeigen. Die hohe Knockdown-Effizienz der neuen Zellmodelle markiert einen signifikanten Fortschritt für die Grundlagenforschung, die Targetfindung und das zellbasierte Screening.

Das Verfahren bis hin zu einem homogenen effizienten Knockdown-Zellpool, der eine klonale Selektion verzichtbar macht, besteht aus vier Schritten: (a) shRNA-Design, (b) shRNA-Validierung mit RNAiONE™, (c) Integration in die gewünschte virale Vektor Plattform, d) Zellmodell-Generierung.

Als Funktionskontrolle dieser Plattform dient die induzierbare Depletion eines spezifischen

Abb. 2: Knockdown-Effizienz der besten shRNA-Sequenz 15 im stabilen induzierbaren HEK293-Zellmodell humanen G-Protein-gekoppelten Rezeptors (hGPCRx) in HEK293-Zellen: Abbildung 1 zeigt die Validierung von 15 shRNA-Sequenzen gegen hGPCRx mittels RNAiONE. Die effizienteste Sequenz 15 wurde anschließend in SIRION Biotechs induzierbare lentivirale Plattform kloniert und ein stabiles HEK293-Zellmodell mittels lentiviraler Transduktion generiert.

Das Ergebnis in Abbildung 2 zeigt deutlich den hocheffizienten Knockdown (KD) von 90% auf mRNA-Ebene nach Dox-Applikation.

Kontakt Dr. Kathrin Schmitt Director, Sales & Marketing schmitt@sirion-biotech.de

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Service Verbände

DGHM & DGI

LABORWELT-Partner Dt. Ver. Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL)

Programm für Jahrestagung steht

www.dgkl.de

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

www.dghm.org

btS (Biotechnologische Studenteninitiative e.V.) www.bts-ev.de Gesellschaft für Genetik

GENE

K TI

ELLSC S

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AFT FÜ H

GE

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/ Netzwerk Nutrigenomik www.nutrigenomik.de DiagnostikNet-BB www.diagnostiknet-bb.de Verband der Diagnostica-Industrie e.V. www.vdgh.de Österreichische Reinraumgesellschaft (ÖRRG) Österreichische Ges. f. Laboratoriumsmedizin & Klinische Chemie

www.oerrg.at

www.oeglmkc.at

XVIII | 14. Jahrgang | Nr. 2/2013

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 Das Programm für die 65. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) e. V. und Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Infektiologie (DGI) e. V. – Programm steht von Mitte Juli an online unter www.dghm-dgi2013.de zur Verfügung. Knapp 400 Abstracts wurden für die diesjährige Jahrestagung vom 22. bis zum 25. September in Rostock eingereicht. Nun werden diese von der Programmkommission ausgewertet und zusammengestellt. Folgende Vorträge und Referenten waren aber bereits Ende Juni fest eingeplant: – DGHM Lecture Thomas C. Mettenleiter (Greifswald/D) – Hauptsymposium 1 (DGHM) – Zoonoses Marcello Gottschalk (Montreal/CAN) Shah M. Faruque (Dhaka/BD) – Hauptsymposium 2 (DGHM) – Pathogen Transmission and Surveillance Edward Kujper (Leiden/NL) Petra Gastmeier (Berlin/D) Hajo Grundmann (Groningen/NL) – Hauptsymposium 3 (DGHM) – Omics in Infected Tissues/Systems Biology

Dirk Bumann (Basel/CH) Jim Musser (Houston, TX/US) Michael G. Katze (Seattle, WA/US) – Hauptsymposium 1 DGI – Is Immune Reconstitution a Disease?

Graeme Meintjes (Cape Town/SA) Verena Moos (Berlin/D) – Hauptsymposium 1 (DGHM/DGI)– Infections in Special Patient Groups Thirumala-Devi Kanneganti (Memphis, US) Philipp Henneke (Freiburg/DE) – Hauptsymposium 2 (DGHM/DGI) – Physiological Microbiomes interacting Agents and Antibiotics Eric Pamer (New York, US) Teresa M. Copue (Madrid/ES) John Tagg (Dunedin/NZ) – Hauptsymposium 2 DGI – News from recent international and national practice guidelines Andrew Ullmann (Würzburg/D) Winfried Kern (Freiburg/D) Die Kongressanmeldung ist noch bis zum 31.

Juli 2013 zum kostengünstigeren Frühbucherpreis möglich.

DGKL/RfB

Großer Einfluss des Laborparameters INR auf den Lab MELD-Score Laborparameter  Einen großen Einfluss des Laborparameters INR auf den Lab MELD-Score hat das Referenzinstitut für Bioanalytik (RfB) in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Klinik 1 des Universitätsklinikums Frankfurtin einem externen Ringversuch festgestellt. Untersucht wurde der Einflusses der Laborparameter Bilirubin, Kreatinin und INR auf die Berechnung des Lab-MELD-Scores, der für die Allokationsliste bei Lebertransplantationen bei Eurotransplant die entscheidende Rolle spielt. Zudem ging es darum, den LabMELD-Score unter Berücksichtigung der in der Anamnese angegebenen klinischen Werte zu bewerten. Die Teilnehmer erhielten dazu Untersuchungsmaterial zu insgesamt vier Kasuistiken, wobei zu jedem klinischen Fall Laborproben von zwei unterschiedlichen Zeitpunkten versandt wurden. Die Pilotstudie verdeutlicht, dass der Einfluss von Bilirubin auf den Lab MELD-Score zu einer Schwankung eines Punktwert führte, beim Kreatinin von maximal zwei Punktwerten und beim INR bis zu drei Punktwerte. Diese laborchemischen Abweichungen, die in ihrer Konsequenz zu einem Transplantationsplatz auf einer Allokations- oder Warteliste führen können zeigen Handlungsbedarf bezüglich der Wertigkeit der Leberfunktionsparameter.  In einer nochfür dieses Jahr geplanten Folgestudie soll neben den drei bisher be-

rücksichtigten Analyten eine weitere Untersuchung auf die Leberfunktionsparameter Quick, Faktor V, Natrium und Cholinesterase erfolgen. Alle Teilnehmer der Pilotphase konnten die Laborwerte korrekt in Kontext mit der klinischen Anamnese setzen und haben somit eine konstruierte Unplausibilität in einem Fall richtig erkannt. In den nächsten Wochen werden Laboratorien von Lebertransplantationszentren explizit auf die geplante Studie hingewiesen inklusive der voraussichtlichen Anmeldefristen. Grundsätzlich besteht für jedes medizinische Labor die Möglichkeit zur Teilnahme an der Lab-MELDDL-Score-Studie.

Weitere Informationen können angefragt werden unter info@dgkl-rfb.de.

Mit dem neuen experimentellen Ansatz wird in Zusammenarbeit mit Eurotransplant untersucht, ob sich neue Leberfunktionsparameter besser eignen einen Leber-Scorewert zu bestimmen, der unabhängig von Labormethoden mit der Krankheitsschwere der Patienten korreliert, so dass die Erstellung der Allokationsliste, wie von Eurotransplant beabsichtigt, ausschließlich anhand der Krankheitssituation der Patienten und der damit verbundenen Zukunftsprognose durchgeführt werden kann.

T. Kaiser, S. Zeuzem, J. Thiery, M. Neumaier, K.P. Kohse, T. Demant, M. Schmidt LABORWELT

20.06.2013 15:30:30 Uhr

Verbände Service

Diagnostik-Netzwerk BB

Erstattung

Diagnostik-Netzwerk BB

Immunologische Innovationsziffern Termine Donnerstag, den 22. August, widmet Schnelltestplattform statt Wartenummer sichAmdie Veranstaltungsreihe „Treffpunkt In-vi Die Bedeutung der patientennah durchgeführten Laboranalysen wächst kontinuierlich, denn dank umgehend verfügbarer Ergebnisse lassen sich Therapieentscheidungen zügiger treffen und Prozesse in der klinischen Routine effizienter gestalten. Die Mitglieder des DiagnostikNet-BB stellen eine universelle, konfigurierbare Plattform für Lateral FlowTests zur Verfügung, die Biomarker exakt qualifiziert und quantifiziert. Die Ergebnisse werden dabei schnell, unkompliziert und RiliBäk-konform an Patientendaten-Management-Systeme übermittelt. Die Plattform ist für eine Vielzahl diagnostischer Anwendungen interessant, so beispielsweise in der personalisierten Medizin.

Dabei lassen sich mehrere Parameter simultan bestimmen, was die Diagnosestellung nochmals verfeinert. Im Zusammenhang mit einer Biomarkerentwicklung und -validierung können zudem die dafür benötigten klinischen Proben schnell und bedarfsgerecht bereitgestellt werden. Im Rahmen des neuen Angebotes können auch die aktuellen Vergütungsmöglichkeiten analysiert werden.

18-19_LW-Spezial_03_13_Verbände_tg.indd 19

 Die Arbeitskreise Companion Diagnostics & Erstattung engagieren sich für bessere Bedingungen in der Erstattung von Diagnostika. Damit innovative Produkte nicht an der EBM-Hürde scheitern und zügig verfügbar werden, haben wir das Konzept der Innovationsziffer entwickelt. Im Kern geht es dabei darum, eine variable Ziffer zu erstellen, die eine vorübergehende Erstattung ermöglicht und – sofern sich ein klinischer Nutzen zeigt – als Regelleistung aufgenommen wird. Mehr Informationen dazu gibt es unter www. diagnostiknet-bb.de.

tro-Diagnostik“ im Magnus-Haus Berlin-Mitte von 17.00 bis 19.15 Uhr der „Neurologie“.  Am Mittwoch, den 28. August heißt das Thema von „Treffpunkt In-vitro-Diagnostik“ zur gleichen Zeit, am gleichen Ort „Labordiagnostik & Bildgebung“.  Zu einem Workshop „Point-of-CareTesting“ (POCT) lädt das DiagnostikNet BB am Donnerstag, den 10. Oktober, nach Hennigsdorf ein  Zudem wird das Diagnostik-Netzwerk BB vom 30. Juli bis 1. August auf dem Jahrestreffen der American Association for Clinical Chemistry (AACC) in Houston (28.7.-1.8.2013) vertreten sein.  Messeauf tritte plant das DiagnostikNetzwerk BB auf der Biotechnica vom 8. bis 10. Oktober in Hannover und auf der MEDICA vom 20.-23. November in Düsseldorf.  Informationen zu Aktivitäten und zur immunologischen Schnelltestplattform gibt: Dr. Frauke Adams, Netzwerkmanagement DiagnostikNet-BB Tel.: +49-(0)3302 55 199-14 f.adams@diagnostiknet-bb.de www.diagnostiknet-bb.de

20.06.2013 15:30:45 Uhr

Service Produktwelt Greiner Bio-One

BioCat

Neue Zellkulturgefäße für Stammzellanwendungen Greiner Bio-One hat eine neue Oberfläche entwickelt, die die Interaktion zwischen Zellkulturgefäß und Zellen äußerst effektiv verhindert. Die zellabweisende Oberfläche unterstützt insbesondere die Bildung von Stammzellaggregaten, die eine Schlüsselposition bei der Kultivierung und Differenzierung von Stammzellen einnehmen. Zudem eignet sie sich für die Kultivierung von Sphäroiden, die als 3D-Modelle eine immer wichtigere Rolle spielen, und für die Suspensionskultur von semi-adhärenten und adhärenten Zelllinien.

Der zellabweisende Effekt der neuen Oberfläche wird durch eine stabile chemische Modifikation des verwendeten Kunststoffes erreicht.

Die neuen CELLSTAR®-Zellkulturgefäße mit

zellabweisender Oberfläche sind frei von nachweisbaren DNasen, RNasen und humaner DNA. Sie enthalten keine nachweisbaren Endotoxine und zytotoxischen Substanzen, sind steril und vier Jahre haltbar. Greiner Bio-One bietet die zellabweisende Oberfläche zunächst für 96 Well-Mikroplatten mit F- oder U-Boden, 6 Well-Multiwell-Platten sowie für die 100 mm-Zellkulturschale an.

Speziell für die hochauflösende Mikroskopie hat Greiner Bio-One die 96 Well SCREENSTAR Mikroplatte aus Cycloolefin entwickelt, die das Mikroskopieren bei hoher Vergrößerung auch im Randbereich der Platte ermöglicht. Die 190 µm starke hochtransparente CycloolefinBodenfolie entspricht den Anforderungen gängiger Mikroskope und bietet eine hervorragende Bildqualität ohne aufwendige Geräteanpassung.

TrueMAB Antikörper BioCat stellt mit den TrueMAB Monoklonalen Antikörpern von OriGene eine Kollektion von aktuell 6.500 validierten Antikörpern vor, die unter Verwendung authentischer Antigene hergestellt werden. Diese Antigene sind in menschlichen Zelllinien exprimierte humane full-length Proteine, die unter nativen Bedingungen aufgereinigt werden, um die Proteinkonformation zu erhalten.

Im Gegensatz zu den meisten kommerziellen Antikörpern, die gegen kurze Peptide hergestellt werden, erkennen TrueMAB Monoklonale Antikörper auch Konformationsepitope, die hauptsächlich auf der Oberfläche von nativen Proteinen präsentiert werden. Die Sensitivität und Spezifität von Immunoassays wird dadurch stark erhöht.

TrueMAB Monoklonale Antikörper eignen sich ausgezeichnet für Immunoassays, bei de-

Greiner Bio-One GmbH Dr. Ulrike Honisch Maybachstraße 2 72636 Frickenhausen Tel.: +49-(0)7022-948-420 ulrike.honisch@gbo.com www.gbo.com/bioscience

Gilson International

Mit automatisierten Pipettierschritten Kosten und Zeit einsparen PIPETMAX ist ein preiswerter und moderner Pipettierautomat für jedes Life Science Labor: Manuelle Probenvorbereitung kann zeitaufwendig, komplex und fehleranfällig sein, was oft zu erhöhten Kosten führt. Der neue PIPETMAX ist eine offene, einfach zu bedienende Plattform, die zur Automatisierung von manuellen Pipettierschritten dient, die im Bereich von vielen molekularbiologischen Applikationen (z. B. PCR/qPCR, Cell based assays, NGS, ELISA) anfallen. PIPETMAX zeichnet sich durch eine einfache und flexible Steuerung

aus und trägt zur Kostenminimierung und Sicherheit von Routine-Pipettierprozessen während der Probenvorbereitung bei. Das kompakte System schließt eine Lücke zwischen manuellem Liquid Handling und automatischem Liquid Handling für den Hochdurchsatz.

PIPETMAX wird als Komplettpaket mit fest installierten Applikationen (z. B. qPCR Set Up verschiedenster Hersteller) geliefert. Zudem können auch eigene Methoden individuell programmiert und mit anderen Nutzern ausgetauscht werden.

PIPETMAX trägt dazu bei, die Arbeitsbedingungen von Wissenschaf tlern zu verbessern, indem das System ihnen mehr Zeit für Forschungsaufgaben lässt, anstatt wiederkehrende, manuelle Pipettierprozesse durchzuführen.

Gilson International B. V. Silke Ubben Hoenbergstraße 6 65555 Limburg-Offheim Tel.: +49-(0)6431-21215-0 news-de@gilson.com www.gilson.com

XX | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013

20_LW-Spezial_03_2013_PI_BS.indd 20

nen die Proteinkonformation eine Rolle spielt, wie zum Beispiel Immunfluoreszenz, Durchflusszytometrie, Immunpräzipitation, ChIP, ELISA, High Content Screening, Antibody Arrays und Luminex Multiplexing. Auch für Western Blot und IHC sind die Antikörper validiert. Die Kollektion wird ständig erweitert.

BioCat bietet zudem mehr als 8..000 in humanen Zelllinien exprimierte Proteine an, dazu die entsprechenden Zelllysate und die zugrundeliegenden OriGene cDNA-Kollektionen.

BioCat GmbH Im Neuenheimer Feld 584 69120 Heidelberg Tel.: +49-(0)6221-7141516 info@biocat.com www.biocat.com/truemab-antibodies LABORWELT

20.06.2013 15:31:57 Uhr

BioTek Instruments

CytationTM3 vereint Reading und Imaging BioTek hat die erste Kombination aus Multi-Detektions-Reader für Mikroplatten und Imaging-System vorgestellt – den Cytation™3 MultiDetektions-Reader für das Cell Imaging. Durch die Verbindung von Multi-Detektion und automatisierter digitaler Mikroskopie in einem Gerät, erhalten Zellforscher mehr datenintensive quantitative und qualitative Informationen über ihre Zellen. Die modulare Architektur des Systems ermöglicht eine Aufrüstung wenn neue Aufgaben es erfordern.

Weil Cytation3 digitale Mikroskopie, Multi-Detektion und Inkubation in einem kompakten und bezahlbaren Gerät vereinigt, vereinfacht es nicht nur Forschung und Assay-Entwicklung, sondern erhöht auch den Durchsatz in der Zellbiologie.

Die automatische Fluoreszenz-Mikroskopie ermöglicht HellfeldImaging und Farbwechsel mit eingebauten Filterblöcken. Ein automatisierter Kreuztisch, Autofokus, automatische Belichtung und Softwarefunktionen erhöhen den Durchsatz bei CCD-basierten Bild-

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aufnahmen, Zellzählung und anderen Aufgaben. Eingebaute Objektive erlauben dem Anwender ganze Mikroplatten zu betrachten oder kleinste Details intrazellulärer Vorgänge zu untersuchen.

Der Multi-Detektions-Reader im Cytation3 misst Absorption, Fluoreszenz und Lumineszenz. Die patentierte Hybrid Technologie™ kombiniert filter- und monochromatorbasierte Fluoreszenzoptik und ermöglicht eine grenzenlose Assay-Flexibilität. Die filterbasierte Optik bietet überlegene Sensitivität und Effizienz, während die Monochromatoroptik jede denkbare Wellenlängenauswahl zulässt und einen Wellenlängen-Scan. Die Möglichkeit, Hochleistungsfluoreszenz (Top/ Bottom) zu messen, erhöht die Flexibilität zusätzlich.

Der Cytation3 bietet eine gleichmäßige Temperaturüberwachung bis zu 45 °C, einen variablen Schüttelbetrieb und die CO2- und O2Regulation für Lebendzell-Assays. Das erhöht die Laboreffizienz und verringert die Zeit, in der die Zellen unregulierter Umgebung ausgesetzt sind, wie es bei manueller Handhabung der Platten normalerweise der Fall ist.

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14. Jahrgang | Nr. 3/2013 | XXI

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20.06.2013 15:32:44 Uhr

Ausblick

Vorschau Heft 4/2013

Medizin

Atomtests helfen Neuroforschern

© D‘oh Boy / flickr.com



Die oberirdischen Atombombentests Mitte des 20. Jahrhunderts haben dazu beigetragen, eine strittige Frage der Neurowissenschaften zu klären. Das dürfte zwar so ziemlich die einzige positive Auswirkung dieser Tests sein; für die Hirnforscher in aller Welt war die Frage aber immerhin eine der wichtigsten überhaupt: Auch im Gehirn von Erwachsenen entstehen ständig neue Zellen – und zwar in durchaus erklecklicher Zahl. Die Forscher um Kristy Spalding und Jonas Frisén vom Karolinska-Institut

in Stockholm untersuchten die Neubildung von Neuronen im Hippocampus Verstorbener per Isotopenanalyse. Sie machten sich dabei zunutze, dass das radioaktive Kohlenstoffisotop 14C während der Bombentests in den vierziger bis sechziger Jahren vermehrt in die Atmosphäre gelangt war. Der sich über die Jahre stetig verringernde 14C-Gehalt in der Atmosphäre spiegelt sich auch in der DNA der Nervenzellen wider.

Dank dieses Wissens konnten die Schweden ein Modell der Neuronenregeneration erstellen, das sie Anfang Juni im Fachmagazin Cell (doi: 10.1016/j.cell.2013.05.002) vorstellten: Demnach wird eine Neuron-Subpopulation, etwa ein Drittel aller Neurone im Hippocampus, Stück für Stück immer wieder auf Vordermann gebracht. Hier entstehen täglich auf jeder Hirnseite je etwa 700 Neurone. Aufgrund der Gesamtzahl der Neurone in dieser Hirngegend wird eine Nervenzelle hier somit etwa alle sieben Jahre ausgetauscht.

Soziale Medien

Gates investiert in Researchgate 

Bill Gates steigt beim „Facebook für Forscher“ Researchgate ein. Das Netzwerk aus Berlin nutzen weltweit mehr als 2,9 Mio. Wissenschaftler.

Die Internetplattform dient ihnen unter anderem zur Veröffentlichung von Fachartikeln und Rohdaten. Auch viele wissenschaftliche Institutionen wie die Max-Planck-Gesellschaft nutzen Researchgate zur Kommunikation. In seiner jüngsten Finanzierungsrunde hat die Firma rund 35 Mio. Dollar (26,8 Mio. Euro) eingeworben.

Anfang Juni gab Researchgate bekannt, dass

es einen großen Anteil dieser Millionensumme Microsoft-Gründer Bill Gates zu verdanken hat. „Wir freuen uns sehr, mit Bill Gates und Tenaya Capital zwei weitere Investoren gefunden zu haben, die sich der Bedeutung unserer Arbeit – für die Wissenschaft und die gesamte Gesellschaft – bewusst sind“, teilte Geschäftsführer Ijad Madisch mit. Neben den genannten Investoren beteiligen sich die Dragoneer Investment Group, Thrive Capital sowie Benchmark und Founders Fund an der Finanzierungsrunde.

Aus der laborwelt.de-Galerie

Harte Schale, flexibles Genom

XXII | 14. Jahrgang | Nr. 3/2013

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Biotechnica Technologien und Dienstleistungen rund um die Schwerpunkte von Europas großer Ausrüstermesse stehen im Mittelpunkt dieses Spezials: Drug Discovery/Automation, Biomanufacturing, Bioökonomie und Lebensmittel-Biotechnologie sowie die personalisierte Medizin werden von Branchenexperten beleuchtet. Ein Porträt des Biotechnica-Partnerlandes Schweiz rundet das umfassende Informationsangebot ab. Erscheinungstermin des LABORWELTSpezials „Biotechnica“ ist der 26. September 2013. Beiträge müssen bis 10. September 2013 eingereicht werden (Redaktionskontakt: t.gabrielczyk@biocom.de).

Termine Werbekunden bietet diese Ausgabe, begleitend zu redaktionellen Beiträgen, eine opti­male Plattform für ihre Produkt-und Image­anzeigen. Reservieren Sie Ihren Werbeplatz im Spezial zur Biotechnica bis spätestens 13. September 2013. Informationen geben Oliver Schnell (Tel.: +49-30-264921-45, E-Mail: o.schnell@biocom.de).und Christian Böhm (Tel.: +49-30-264921-49, c.boehm@ biocom.de).

Impressum © Luc Beaufort, CEREGE (Univ. Aix-Marseille/CNRS)

Die Form ihres Panzers aus dünnen Kalkschilden erinnert an einen Fußball in Miniaturgröße.

Die gerade einmal fünf Tausendstel Millimeter große Kalkalge Emiliania huxleyi gehört jedoch zu den interessantesten Lebewesen unserer Ozeane. Forscher des Alfred-Wegener-Institutes haben nun ihr Genom entziffert und dabei eine Erklärung für die enorme Anpassungsfähigkeit des Einzellers gefunden. Wie sie am 12.

Juni in Nature (doi: 10.1038/nature12221) berichten, besitzt die Alge ein besonders großes, sogenanntes Pan-Genom: Die Einzeller teilen nur einen Stammsatz identischer Erbinformationen miteinander. Der Rest des Erbguts variiert stark und hängt von Ort und Lebensbedingungen ab. E. huxley ist die erste Alge, bei der dieses Phänomen entdeckt wurde.

Themen

LABORWELT (ISSN 1611-0854) erscheint vierteljährlich 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 Dipl.-Biol. 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.

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XP® , eXceptional Performance™, and Cell Signaling Technology® are registered trademarks or trademarks of Cell Signaling Technology, Inc.

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