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Oraler Impfstoff schützt Zuchtfische vor tödlichem Nervennekrose-Virus

Singapurische Forscher haben einen oralen Impfstoff entwickelt, der Zuchtfische wirksam vor dem Nervennekrose-Virus (NNV) schützt. Das Virus verursacht in der Larven- und Jungfischphase eine nahezu 100-prozentige Sterblichkeit und führt zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten in der Aquakultur. Die neue Vakzine nutzt virusähnliche Partikel (VLPs), die in Milchsäurebakterien eingekapselt werden und mit dem Futter verabreicht werden können. Die Studie wurde von der National University of Singapore veröffentlicht. Hintergrund Das Nervennekrose-Virus (NNV) ist eines der schwerwiegendsten Pathogene in der marinen Aquakultur. Besonders gefährdet sind Larven und Jungfische von wirtschaftlich wichtigen Arten wie Zackenbarsch und Wolfsbarsch. Bisher gab es keine einfachen und wirksamen Behandlungsmöglichkeiten. Impfungen per Injektion sind bei großen Beständen und besonders bei kleinen Fischen unpraktisch und stressreich. Technische Lösung Die Forscher nutzten virusähnliche Partikel (VLPs) des NNV-Kapsidproteins, die das Immunsystem stimulieren, ohne infektiöses Virusmaterial zu enthalten. Diese VLPs wurden in das Bakterium… 

TIM-3-Blockade verbessert CAR-T-Zellen gegen solide Tumore

Chinesische Forscher haben CAR-T-Zellen so modifiziert, dass sie den Erschöpfungsmarker TIM-3 nicht mehr exprimieren. In einem Eierstockkrebs-Modell führte diese Veränderung zu einer stärkeren Tumorabwehr und verzögerte das Tumorwachstum in der frühen Phase deutlich. Die Studie wurde von Wissenschaftlern der Chongqing Medical University und Partnerinstitutionen durchgeführt. Hintergrund CAR-T-Zell-Therapien haben bei Blutkrebs große Erfolge erzielt, scheitern jedoch häufig bei soliden Tumoren. Ein Grund ist das immunsuppressive Tumormilieu, das T-Zellen erschöpft und funktionsunfähig macht. TIM-3 ist ein wichtiger Checkpoint-Rezeptor, der diese Erschöpfung fördert. Bisherige Ansätze mit systemischen Antikörpern gegen Checkpoint-Moleküle sind oft nur kurz wirksam und mit erheblichen Nebenwirkungen verbunden. Methode der Studie Die Forscher konstruierten HER2-spezifische CAR-T-Zellen, die zusätzlich TIM-3 durch eine short hairpin RNA (shRNA) dauerhaft ausschalten. Diese modifizierten Zellen wurden sowohl in Zellkultur-Experimenten als auch in einem Mausmodell mit Eierstockkrebs (SKOV3) getestet. Die Tiere erhielten die CAR-T-Zellen sieben Tage nach… 

Neuer Biomarker identifiziert aggressiven Darmkrebs-Subtyp CMS4

Chinesische Forscher haben das Protein PLXNC1 als neuen Biomarker für den besonders aggressiven Konsensus-Molekular-Subtyp 4 (CMS4) des kolorektalen Karzinoms identifiziert. Hohe PLXNC1-Expression ist mit schnellerem Fortschreiten der Erkrankung, erhöhter Metastasierung und schlechterer Prognose verbunden. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Genes & Diseases veröffentlicht. Hintergrund Kolorektale Karzinome werden in vier Konsensus-Molekular-Subtypen (CMS1–CMS4) eingeteilt. Der Subtyp CMS4 ist durch ein mesenchymales Phänotyp, starke Stroma-Infiltration und eine besonders ungünstige Prognose gekennzeichnet. Bisher fehlten jedoch robuste und leicht zugängliche Biomarker, um diesen Subtyp zuverlässig von den anderen zu unterscheiden. Wichtige Ergebnisse PLXNC1 (Plexin C1) ist in CMS4-Tumoren deutlich stärker exprimiert als in anderen Subtypen. Erhöhte PLXNC1-Werte erwiesen sich als unabhängiger Risikofaktor für ein schlechteres Gesamtüberleben. Das Protein fördert laut den Untersuchungen das Tumorwachstum, die Invasion, die Metastasierung und die Immunevasion. Zudem korreliert es mit einer Umgestaltung der extrazellulären Matrix, Angiogenese und einer immunsuppressiven… 

CERN verabschiedet sich vom LHC und beginnt Long Shutdown 3

Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN hat seinen letzten Physikbetrieb beendet und ist in die dritte lange Stillstandsphase (Long Shutdown 3) gegangen. In den kommenden Jahren werden umfangreiche Wartungs-, Konsolidierungs- und Umrüstarbeiten durchgeführt, um den Beschleuniger für den High-Luminosity LHC (HiLumi LHC) ab etwa 2030 vorzubereiten. Die Luminosität soll dabei um bis zu den Faktor zehn gesteigert werden. Hintergrund Seit dem Start des Physikbetriebs im Jahr 2009 hat der LHC in drei Betriebsphasen (Run 1–3) enorme Datenmengen geliefert. Zu den wichtigsten Erfolgen zählen die Entdeckung des Higgs-Bosons 2012 sowie über 85 neue Hadronen. Der LHC hat maßgeblich zum Verständnis des Standardmodells der Teilchenphysik beigetragen und gleichzeitig strenge Grenzen für mögliche neue Physik jenseits des Standardmodells gesetzt. Ziele von Long Shutdown 3 Während der mehrjährigen Stillstandsphase werden rund 1,2 Kilometer an Magneten und Komponenten im LHC-Tunnel ausgebaut und durch neue,… 

Neue KI macht geostationären Satelliten für Ozeanfarbe nutzbar

Ein internationales Forschungsteam hat einen KI-Algorithmus entwickelt, der aus Daten des geostationären Wettersatelliten Himawari-8 alle zehn Minuten hochwertige Informationen zur Ozeanfarbe gewinnt. Damit können schnelle Veränderungen in Küstengewässern, Algenblüten und Sedimenttransport erstmals in hoher zeitlicher Auflösung beobachtet werden. Die Studie wurde von Forschern der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Partnern durchgeführt. Hintergrund Die Ozeanfarbe gibt Aufschluss über marine Ökosysteme, Phytoplankton und Wasserqualität. Bisher lieferten vor allem polarumlaufende Satelliten wie MODIS präzise, aber nur einmal täglich aktualisierte Daten. Geostationäre Satelliten wie Himawari-8 bieten zwar eine hohe zeitliche Auflösung, sind jedoch nicht für Ozeanbeobachtung optimiert und liefern Daten mit niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis und systematischen Fehlern. Technische Lösung Die Forscher entwickelten einen transformerbasierten Algorithmus, der atmosphärische Korrekturen mit maschinellem Lernen kombiniert. Das System wurde mit Hunderten Millionen Trainingsdaten aus MODIS- und AERONET-OC-Messungen trainiert. Es korrigiert Rauschen und systematische Verzerrungen in den Himawari-8-Daten und liefert… 

Mini-KI sortiert Snack-Möhren automatisch in die richtige Richtung

Norwegische Forscher haben ein kleines, lokales KI-System entwickelt, das Snack-Möhren in Verpackungen automatisch so ausrichtet, dass alle Karotten in dieselbe Richtung zeigen. Ziel ist ein ansprechendes Erscheinungsbild, das Verbraucher zum Kauf verleitet. Das System wurde vom Forschungsinstitut SINTEF für den norwegischen Gemüseproduzenten Totengrønt entwickelt. Hintergrund Snack-Möhren sollen als gesunde Alternative zu Chips und Schokolade positioniert werden. Damit sie optisch ansprechend wirken, müssen alle Karotten in der Verpackung einheitlich ausgerichtet sein – idealerweise mit dem oberen Ende in dieselbe Richtung. Bisher erfolgte diese Ausrichtung manuell, was zeitaufwendig und teuer ist. Gleichzeitig sind Snack-Möhren relativ gleichmäßig geformt, was die automatische Erkennung der Enden erschwert. Technische Lösung Das Team von SINTEF entwickelte ein kompaktes KI-System, das mit einer Kamera die Möhren von oben bis unten scannt und ihre Ausrichtung bestimmt. Das System läuft auf einem kleinen lokalen Rechner und kommt ohne große Cloud-Modelle… 

Nanosensor erkennt Autismus

Forscher der Ohio University haben einen Nanosensor entwickelt, der anhand der Stickstoffmonoxid-Produktion (NO) von Stammzellen Autismus-Spektrum-Störungen (ASS) von Intelligenzminderung unterscheiden kann. Die Methode funktioniert bereits an undifferenzierten induzierten pluripotenten Stammzellen und könnte eine frühe, objektive Diagnose ermöglichen. Die Studie wurde in einer Fachzeitschrift veröffentlicht. Hintergrund Die Diagnose von Autismus-Spektrum-Störungen erfolgt derzeit vorwiegend durch Verhaltensbeobachtung und ist oft erst im Kleinkindalter möglich. ASS und Intelligenzminderung weisen häufig überlappende Symptome und gemeinsame genetische Ursachen auf, was die Differentialdiagnose erschwert. Bisher fehlten zuverlässige biologische Marker, die eine frühe und objektive Unterscheidung erlauben. Methode des Nanosensors Die Wissenschaftler nutzten einen Kohlenstofffaser-Nanosensor, der ursprünglich für kardiovaskuläre und Alzheimer-Forschung entwickelt worden war. Mit diesem Sensor maßen sie in Echtzeit die Stickstoffmonoxid-Produktion in induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs), die aus Patienten gewonnen wurden. Die Messungen erfolgten bereits an undifferenzierten Zellen, ohne dass diese zuvor in Nervenzellen umgewandelt werden… 

Immunmolekül IL-6 treibt übermäßigen Alkoholkonsum bei Frauen

Eine Studie von Scripps Research hat gezeigt, dass das Immunmolekül Interleukin-6 (IL-6) bei alkoholabhängigen weiblichen Mäusen übermäßigen Alkoholkonsum fördert. Die Blockade von IL-6 mit einem Antikörper reduzierte den Konsum signifikant. Bei männlichen Tieren und nicht abhängigen Tieren beiderlei Geschlechts zeigte sich kein vergleichbarer Effekt. Die Ergebnisse wurden im Journal of Neuroinflammation veröffentlicht. Hintergrund Alkoholabhängigkeit (Alcohol Use Disorder) wird zunehmend als Erkrankung mit starker Beteiligung des Immunsystems betrachtet. Frühere Arbeiten hatten bereits erhöhte IL-6-Spiegel bei starken Trinkern und einen genetischen Zusammenhang mit dem Risiko für Alkoholabhängigkeit gezeigt. IL-6 ist ein zentrales Entzündungsmolekül, das im Gehirn die Funktion neuronaler Schaltkreise beeinflusst. Wichtige Ergebnisse der Studie Chronischer Alkoholkonsum führte bei Mäusen zu einer verstärkten IL-6-Signalgebung in der zentralen Amygdala. Dies schwächte das hemmende GABA-System und begünstigte eine Übererregbarkeit der Nervenzellen. Die Gabe eines Antikörpers gegen den IL-6-Rezeptor reduzierte bei alkoholabhängigen weiblichen Mäusen den… 

Viren können Parkinson auslösen

Forscher der Texas A&M University haben erstmals in einem Tiermodell nachgewiesen, dass eine einfache Virusinfektion die für Parkinson typischen Hirnschäden und Bewegungsstörungen auslösen kann. Das Modell nutzt das Theiler’s murine encephalomyelitis virus (TMEV) und bestätigt damit eine lang gehegte Hypothese. Die Studie wurde in Brain, Behavior, and Immunity-Health veröffentlicht. Hintergrund Parkinson ist nach Alzheimer die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung weltweit. Sie geht mit dem Verlust dopaminproduzierender Nervenzellen im Gehirn einher und führt zu Bewegungsstörungen, Tremor und weiteren Symptomen. Neben genetischen und toxischen Faktoren wird seit Langem vermutet, dass Virusinfektionen, die eine Entzündung im Gehirn auslösen, die Erkrankung triggern können. Bisherige Tiermodelle beruhten jedoch meist auf genetischen Veränderungen oder toxischen Substanzen. Methode des neuen Modells Die Forscher infizierten Mäuse mit dem natürlich vorkommenden TMEV-Virus. Bereits eine Woche nach der Infektion konnte das Virus in dopaminproduzierenden Zellen nachgewiesen werden. Nach einem Monat waren… 

Rauchen löst Kettenreaktion aus, die Arterienverkalkung beschleunigt

Eine neue Studie der University of Oklahoma hat einen bislang unbekannten Mechanismus identifiziert, über den Rauchen Herz-Kreislauf-Erkrankungen fördert. Zigarettenrauch aktiviert Immunzellen und löst eine Entzündungskaskade aus, die die Plaquebildung in den Arterien verstärkt. Die Ergebnisse wurden in einer Fachzeitschrift veröffentlicht. Hintergrund Rauchen ist ein zentraler Risikofaktor für Herzinfarkte und Schlaganfälle. Während die schädigenden Effekte auf die Lunge gut bekannt sind, war der genaue biologische Zusammenhang zwischen Tabakrauch und Arteriosklerose bislang nur teilweise verstanden. Die neue Arbeit zeigt, dass Rauchen das Immunsystem systemisch umprogrammiert und chronische Entzündungen in den Gefäßen fördert. Mechanismus der Entzündungskette Zigarettenrauch führt zu einer starken Vermehrung und Aktivierung von Neutrophilen. Diese weißen Blutkörperchen interagieren mit Makrophagen in den Gefäßwänden. Dabei sterben die Neutrophilen ab und setzen entzündungsfördernde Botenstoffe frei, insbesondere Interleukin-1? und Interleukin-1?. Die Makrophagen werden dadurch funktionsgestört und können tote Zellen sowie überschüssiges Cholesterin nicht mehr…