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Ausgabe 186

Das "Österreich Journal" zum Durchblättern - die gewohnten vier verschiedenen pdf-Varianten zum Download finden Sie hier: http://www.oesterreichjournal.at

ÖSTERREICH JOURNAL NR.

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 186 / 01. 07. 2019 Wissenschaft & Technik Wie eine Körperzelle zu ihrer Bestimmung findet 108 Eine internationale Studie unter maßgeblicher Mitwirkung der MedUni Wien beleuchtet den Mechanismus, wie sich undifferenzierte Zellen auf ihre biologische Bestimmung im Körper festlegen. Ob die lichtempfindlichen Zapfen der Re - tina im Auge, die blutpumpenden Mus - keln des Herzens oder die Zellen des Ausscheidungssystems der Nieren, der menschliche Körper besteht aus hunderten Zelltypen, die höchst spezialisiert sind, um ihre Aufgaben mit größter Präzision zu erfüllen. Diese Billionen von komplexen Zellen entstehen alle aus einer einzigen Art von Ur - keimzelle. Jetzt haben WissenschafterInnen der Medizinischen Universität Wien, der Har - vard Medical School, des Karolinska Instituts in Schweden und anderen Institutionen neue Hinweise bezüglich der molekularen Lo gik der Zellen, die ihre Bestimmung prägt, entdeckt. Die ForscherInnen untersuchten den Werdegang von primitiven Zellen aus der Neuralleiste (embryonale Gewebestruktur) von Mäusen – das sind Zellen, die in der frühen Entwicklung auftreten und Grundlage für die Bildung von außerordentlich verschiedenartigen Zelltypen im Körper sind. Beim Menschen ist sie für die Entstehung des Gesichtes, der Zähne, der Sinnesneuronen, der Pigmentierung, der neuroendokrinen Zellen sowie der Gliazellen und vieler anderer Zellen im Körper verantwortlich. Um die genetischen Veränderungen in einzelnen Zellen, Zelle für Zelle zu beobachten, setzten die ForscherInnen die Methode der Einzelzell- Sequenzierung ein. Zahlreiche Weggabelungen mit Entscheidungen Die Studiengruppe zeichnete den Zell- Werdegang in Form eines Entscheidungsbaumes mit einer Reihe von Weggabelungen auf. Um die Abfolge der Zell-Entscheidungen festzustellen und wie sich diese damit auf ihre vorgegebene Bestimmung festlegt, beobachteten Die ForscherInnen die Anzahl der Veränderungen der RNS (Ribonukleinsäure). Veränderungen in der RNS entstehen, wenn eine Zelle beginnt, ihre Startbefehle von den Genen auszuführen und sich zu transformieren. Da genetische Programmierung ak - tiviert oder stillgelegt werden kann, verändert sich die Menge der RNS-Produktion dementsprechend. Die Ergebnisse zeigen, daß die Zellen im Laufe ihres Weges bis ins Erwachsenenalter mehrfach konkurrierenden Wahlmöglichkeiten gegenüberstehen und eine Reihe von bi - nären Entscheidungen treffen, bis sie ihre endgültige Bestimmung erreichen. Bei den Zellen der Neuralleiste läuft das zum Beispiel in drei Phasen ab: Aktivierung der konkurrierenden genetischen Programmierungen, die um die Aufmerksamkeit der Zelle wetteifern, graduelle Beeinflussung in Richtung einer der Alternativen und die endgültige Bestimmung der Zelle. Die erste Verzweigung in der Entwicklung erfolgt auf einer Schnittstelle, wo die Zelle der Neuralleiste sich entscheiden muß ob sie eine sensorische Nervenzelle oder ein anderer Zelltyp wird. An der nächsten Weggabelung muß sich die Nervenzelle entscheiden, ob sie eine Gliazelle oder ein Neuron wird und so weiter bis ihre endgültige Bestimmung erreicht ist. »Österreich Journal« – http://www.oesterreichjournal.at Konkurrenz buhlt um die Zelle Konkurrierende Gruppen von Genen – genetische Programme, die verschiedene Zellfunktionen regulieren – drängen die Zellen gleichzeitig in unterschiedliche Entwicklungspfade hinein. Je näher die Zelle zu einer Entscheidungsgabelung kommt, desto grösser ist die Ko-Aktivierung der zwei genetischen Programme, die jedes für sich die Zel - le in eine andere Richtung locken wollen – zum Beispiel zu einer Entscheidung, ob sie ein Kieferknochen oder eine Nervenzelle wird. Sobald sich eine Zelle für einen Pfad entscheidet, wird dieses genetische Programm stärker, während das konkurrierende Programm schwächer und stillgelegt wird. Beobachtungen lassen vermuten, daß die Zelle ihre Entscheidung erst trifft, nachdem beide Programme teilweise aktiviert wurden, wobei sie auf beide Alternativen vorbereitet wird, bevor sie sich festlegt. Das war überraschend für die ForscherInnen, die erwartet hatten, daß die Zelle eine frühe Präferenz für die eine oder andere Option zeigt. Ko-Studienleiter Igor Adameyko von der MedUni Wien und dem Karolinska Institut dazu: „Das könnte bedeuten, daß eine komplexe und lange Abfolge von widersprüchlichen Signalen die Zelle auf eine Reihe von möglichen Ergebnissen vorbereitet, und erst am Ende wird die Situation entschieden und auf eine einzige gültige Option reduziert.“ Welche Faktoren tatsächlich zur endgültigen Entscheidung führen, ist noch nicht ge - klärt. Das Team schätzt, daß es wahrscheinlich eher externe Signale aus dem Umfeld der Zelle sind als Signale, die aus der Zelle selbst erfolgen. Sie macht sich bereit, auf das eine oder andere Signal zu reagieren, was aber die Zelle dann genau in eine bestimmte Richtung treibt, ist noch unverstanden. Die Erkenntnisse beziehen sich vorerst zwar ausschließlich auf Zellen der Neuralleiste, doch derselbe Denkansatz könnte auch zum Verständnis der Zelldifferenzierung in anderen Geweben beitragen. Vom rechten Weg abkommen Die Studienbeobachtungen helfen dem Verständnis, wie Zellen reifen, um ihre Rolle zu erfüllen, aber auch, was genauso wichtig ist, wie sie „vom Weg abkommen“ und sich unkontrolliert teilen – das wesentliche Kennzeichen etwa eines Karzinoms. Obwohl die Zellspezialisierung ein streng kontrollierter Prozess ist, können Fehler in der Differenzierung auftreten, die dann zu bösartigem Wachstum führen. Adameyko: „Krebserregende Ereignisse geben noch immer Rätsel auf, und unsere Studien lassen vermuten, daß sie auf Grund von Fehlberechnungen entstehen, wo, ähnlich wie bei einem abstürzenden Computerprogramm, die Zelle in einem fehlerhaften Stadium festhängt, obwohl die zu - grundeliegende Hardware immer noch in Ordnung ist.“ Das Verständnis der grundlegenden Biologie der Wahlentscheidungen der Zellen könnte aber auch dazu beitragen, künstliches Gewebe für medizinische Be handlungen wachsen zu lassen. n https://www.meduniwien.ac.at/

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 186 / 01. 07. 2019 Wissenschaft & Technik Revolutionäre Innovation gegen Parkinson 109 Einer Studierendengruppe der FH Wiener Neustadt ist es nun gelungen, ein neues Wearable zu entwickeln, das den therapeutischen Markt für Parkinson-PatientInnen revolutionieren will. Rund sechs Millionen Menschen leiden weltweit unter Parkinson, die Hälfte da - von hat mit den Symptomen des Freezings und des Trippelings zu kämpfen. Einer Studierendengruppe der FH Wiener Neustadt ist es nun gelungen, ein neues Wearable zu entwickeln, das den therapeutischen Markt für Parkinson-PatientInnen revolutionieren will. Zusammen mit dem führenden Parkinson- Spezialisten Dieter Volc, der bereits auf 25 Jahre Erfahrung mit der Krankheit zurück - blicken kann, entwickelte die Studierendengruppe ein Produkt, das den beiden Phänomenen des Freezing und des Trippelings entgegenwirken soll. Durch Freezing und Trippeling wird die Mobilität der Betroffenen stark eingeschränkt, was in vielen Fällen zu schwerwiegenden Stürzen und gefährlichen Situationen führen kann. Eben jene Situationen sollen durch die Innovation künftig verhindert werden können, indem diskrete Rei - ze in Form von Vibration verabreicht werden. So soll die Lebensqualität der Betroffenen nachhaltig verbessert werden. Von Anfang an stand das Start Up-Center der FH Wiener Neustadt dem Helpsole-Team mit Rat und Tat zur Seite. Leiter Thomas Wally CFA sieht den Erfolg als Bestätigung des Wegs, den die FH Wiener Neustadt seit Jahren eingeschlagen hat. „Wir fördern innovative Ideen und helfen jungen GründerInnen bei der Entwicklung ihrer Geschäftsidee. An der FH Wiener Neustadt ist riesiges Potential vorhanden – Erfolgsgeschichten wie jene von Helpsole zeigen, daß wir so junge Menschen auf ihrem Weg zum erfolgreichen Unternehmen begleiten und gleichzeitig einen wertvollen Beitrag zur lokalen Wirtschaft leisten können.“ »Helpsole« gewinnt Teilnahme an der Berkeley Summer School Eine weitere Bestätigung dafür, daß es sich bei „Helpsole“ um ein Start Up mit grossem Potential handelt: Bei einem durch tecnet, accent, WKO und Open Austria (Initiative der Außenwirtschaft Austria und des Außenministeriums) organisierten Pitching Foto: NLK / Pfeiffer v.l.: Ferdinand Perktold (CFO Helpsole), Ines Nechi (CEO Helpsole), Petra Bohuslav (NÖ Landesrätin), Andreas Müllner (COO/CTO Helpsole) und Philip Lederle (CSO Helpsole) Events für die Teilnahme an der Berkeley Summer School gingen die Studierenden der FH Wiener Neustadt als Sieger hervor. Im Rahmen der Spin-off-Strategie des Landes Niederösterreich und unter Federführung der Technologiefinanzierungsgesellschaft tecnet equity und dem accent Gründerservice kämpften heuer 12 Teams aus niederösterreichischen Fachhochschulen um die Teilnahme an dem zehntägigen Aufenthalt im Silicon Valley sowie den den an der Berkeley Entrepreneurship Summer School im August. „Mit der Teilnahme an der Berkeley Summer School, die heuer zum dritten Mal stattfindet, wollen wir einen Schritt setzen, damit auch niederösterreichische Studentinnen und Studenten die US-amerikanische Gründungskultur und den besonderen Spirit im Silicon Valley erleben können“, erklärt Landesrätin Petra Bohuslav. „Denn neben der Summer School wird auch ein Blick hinter die Kulissen von Firmen wie Google, Facebook und Co geworfen. Dort wird das Team auch ihr Projekt vorstellen und wertvolle Tipps zur Weiterentwicklung erhalten“. „Als wir eingereicht haben, hätten wir nie damit gerechnet, das Ganze zu gewinnen. Die Reise nach Berkeley ist nicht nur für uns »Österreich Journal« – http://www.oesterreichjournal.at persönlich eine Riesensache, sondern natürlich auch eine unglaubliche Chance zur Wei - terentwicklung unseres Produkts“, freut sich „Helpsole“-Mitgründer Ferdinand Perktold. „Wir wollen gerade im Technologiebereich bewußt den internationalen Wissensaustausch fördern und jungen heimischen Gründern den Blick über die Grenzen er - möglichen“, betont Doris Agneter, Geschäfts - führerin von tecnet equity. Und accent Geschäftsführer Michael Moll erklärt: „Die Teams, die in den vergangenen zwei Jahren im Silicon Valley waren, haben durch diese Teilnahme eine ganz erstaunliche Weiterentwicklung erhalten.“ Land Niederösterreich schlägt Brücke zwischen Wirtschaft und Wissenschaft Das Land Niederösterreich schloß im Rah - men der Amerikareise von Wirtschaftslandes - rätin Petra Bohuslav eine Kooperation mit der Universität Berkeley ab. Diese Kooperation ist Teil der Spin-off-Strategie Niederösterreich und verstärkt die Brücke von der Wissenschaft zur Wirtschaft. Damit werden neue Impulse für Start Ups und Spin-offs in Niederösterreich geschaffen. n http://www.fhwn.ac.at/

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