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Erster körperweiter Einzelzell-Atlas kartiert DNA-Faltung und Epigenetik gemeinsam

2026-07-232026-07-23
Aktuelles

La Jolla – Forschende des Salk Institute und des Arc Institute haben den ersten körperweiten Einzelzell-Atlas erstellt, der zwei zentrale epigenetische Systeme – die dreidimensionale Genomfaltung und die DNA-Methylierung – in denselben Zellen misst. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht (DOI: 10.1126/science.adx0673). Jede Zelle des menschlichen Körpers trägt denselben DNA-Code. Welche Gene aktiv oder stumm sind, steuern epigenetische Markierungen und die räumliche Organisation des Genoms. Bislang waren DNA-Methylierung und 3-D-Genomstruktur nie gleichzeitig in Einzelzellen über den gesamten Körper erfasst worden. Der neue Atlas umfasst 86.689 Zellen aus 16 menschlichen Geweben und unterscheidet 35 Hauptzelltypen sowie 206 Untertypen. Er ist frei zugänglich unter http://humancellepigenomeatlas.arcinstitute.org/. Die Arbeit ist Teil des NIH-Programms 4D Nucleome. Die Forschenden identifizierten mehr als 1,36 Millionen differenziell methylierte Regionen und 283.606 differentielle Chromatinschleifen. Krankheitsassoziierte genetische Varianten – die meist in nicht-kodierenden Genomabschnitten liegen – ließen sich…

2026-07-232026-07-23
Aktuelles

Pittsburgh/Pittsburgh – Forschende der Carnegie Mellon University, der University of Pittsburgh und weiterer Institutionen haben Unterschiede in der dreidimensionalen Architektur des Genoms in Gehirnzellen von Alzheimer-Patienten nachgewiesen. Die Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Science (DOI: 10.1126/science.adz1652), verknüpft Genomfaltung mit Genaktivität und der räumlichen Organisation von Hirngewebe. Die Forschenden analysierten postmortales Gewebe aus dem präfrontalen Kortex von Personen mit und ohne Alzheimer-Erkrankung. Mit der Methode GAGE-seq erfassten sie in denselben Zellen sowohl die Genexpression als auch die dreidimensionalen Genomkontakte. Diese Daten kombinierten sie mit räumlichen Transkriptomkarten intakten Gewebes. Ein neu entwickeltes Deep-Learning-Modell namens Hicformer sagt anhand der DNA-Sequenz, globaler Faltungsmuster und lokaler Kontaktkarten die zelltypspezifische Genaktivität voraus. Es dient als rechnerisches Werkzeug, um den Einfluss veränderter Genomorganisation auf die Genregulation zu untersuchen. In Zellen von Alzheimer-Patienten zeigten sich aktive und inaktive Genomregionen (Kompartimente) weniger klar getrennt – ein Muster, das die…

2026-07-232026-07-23
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Kobe – Forschende der Kobe University haben aus einer speziellen Untergruppe von T-Zellen induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) erzeugt und diese wieder in T-Zellen umgewandelt. Die so gewonnenen Immunzellen attackierten und verkleinerten patienteneigene kolorektale Tumoren, die in Mäuse implantiert worden waren. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Stem Cell Reports veröffentlicht (DOI: 10.1016/j.stemcr.2026.103018). Aktuelle Krebsimmuntherapien erfordern meist die Entnahme eigener T-Zellen eines Patienten, deren genetische Modifikation und die Rückgabe – ein teurer und zeitaufwändiger Prozess. Gamma-Delta-(??)-T-Zellen können dagegen von Spendern stammen und patienteninabhängig eingesetzt werden. Sie sind jedoch selten und lassen sich im Labor nur schwer vermehren. Das Team um den Stammzellforscher Takashi Aoi erzeugte iPS-Zellen aus solchen ??-T-Zellen und wandelte sie reproduzierbar wieder in T-Zellen um. Dabei erzielte es eine insgesamt 80.000-fache Vermehrung – ohne den Einsatz von Tierzellen oder tierischen Extrakten, was eine Voraussetzung für klinische Anwendungen ist. Da…

2026-07-23
Aktuelles

Busan – Forschende der Pusan National University in Südkorea haben eine Plattform entwickelt, die multiresistente gramnegative Bakterien anfälliger für Polymyxine macht und so niedrigere, potenziell sicherere Dosierungen ermöglicht. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Drug Resistance Updates veröffentlicht (DOI: 10.1016/j.drup.2026.101406). Antimikrobielle Resistenzen zählen zu den größten gesundheitlichen Herausforderungen. Multiresistente gramnegative Bakterien wie Escherichia coli machen selbst Reserveantibiotika wie Polymyxine zunehmend unwirksam. Diese Wirkstoffe sind bei schweren Infektionen oft die letzte Option, können jedoch Nieren- und Nervenschäden verursachen. Statt eines neuen Antibiotikums identifizierten die Forschenden um Professor Kwang-sun Kim ein natürlich vorkommendes bakterielles Peptid namens TimP. Es wird von einer kleinen nicht-kodierenden RNA (sRNA) namens RyfA kodiert und veranlasst die Bakterien, ihre äußere Membran umzubauen. Dadurch entstehen Öffnungen, über die Polymyxine leichter in die Zelle eindringen können. Das Team screente 91 bakterielle sRNAs und isolierte TimP als verantwortliches Peptid. TimP bindet…

Poster announcing 'Selected Artist' Marita Vollborn for Chianciano Biennale 2026, featuring a bronze sculpture centerpiece.

Interview über „ARES“ auf der Chianciano Biennale 2026: Kunst zwischen Demokratie und Machtpolitik

2026-07-232026-08-07
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Die europäische Künstlerin spricht über den Respekt vor der amerikanischen Wählerschaft, die Grenzen der Gewaltenteilung, die Bedrohung durch Krieg, das Beispiel Grönland – und warum sie Ausstellungen in den USA überdenkt. Interview mit Marita Vollborn: „ARES“ auf der Chianciano Biennale 2026 – Kunst, Politik und globale Machtverschiebungen Frau Vollborn, herzlichen Glückwunsch nochmals zu Ihrer Auswahl für die Chianciano Biennale 2026 mit Ihrer Bronzeskulptur „ARES“. Angesichts der aktuellen Entwicklungen in den Vereinigten Staaten unter Präsident Trumps zweiter Amtszeit: Wie sehen Sie die Rolle der Kunst bei der Auseinandersetzung mit politischen Realitäten? Wie politisch muss zeitgenössische Kunst sein? Marita Vollborn: Danke. Kunst war schon immer politisch, ob sie es zugibt oder nicht. „ARES“, meine Bronzeskulptur, benannt nach dem griechischen Kriegsgott, ist eine direkte Auseinandersetzung mit Militarismus, der Profitgier aus Konflikten und dem rücksichtslosen Machtmissbrauch. Im aktuellen amerikanischen Kontext erscheint sie umso dringlicher. Das…

2026-07-222026-07-22
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Silver Spring – Die US-Arzneimittelbehörde FDA hat gemeinsam mit den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) und dem Landwirtschaftsministerium (USDA) den Strategieplan des National Antimicrobial Resistance Monitoring System (NARMS) für die Jahre 2026 bis 2030 veröffentlicht. Die Veröffentlichung fällt mit dem 30-jährigen Bestehen des Programms zusammen. NARMS begann 1996 mit der Testung der Antibiotikaempfindlichkeit von Salmonella-Isolaten aus dem Menschen und hat sich seither zu einem modernen One-Health-Überwachungssystem entwickelt, das auf Ganzgenomsequenzierung setzt. Der neue Strategieplan orientiert sich an drei Schwerpunkten: der Stärkung der Kernüberwachung, dem Ausbau kollaborativer Netzwerke und der Förderung von Innovationen. Ziel ist es, die Überwachung antimikrobieller Resistenzen zu verbessern, den Datenaustausch auszuweiten und die gewonnenen Erkenntnisse stärker in Forschung und evidenzbasierte Politik einfließen zu lassen. Antimikrobielle Resistenzen gelten weiterhin als erhebliche Bedrohung für die öffentliche Gesundheit. Der Plan sieht eine engere behördliche Koordination, stärkere Partnerschaften und…

2026-07-222026-07-22
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Daejeon – Forschende des Institute for Basic Science (IBS) in Südkorea haben mikroskopische Öffnungen in der Arachnoidalmembran entdeckt, über die das Gehirn Stoffwechselabfälle entsorgt. Die als „arachnoid fenestrations“ bezeichneten Durchlässe ermöglichen den Übertritt von Liquor cerebrospinalis (Hirnwasser) in die meningealen Lymphgefäße. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht (DOI: 10.1016/j.cell.2026.06.035). Das Gehirn produziert kontinuierlich metabolische Abfallstoffe, darunter Proteine wie Beta-Amyloid, phosphoryliertes Tau und Alpha-Synuklein. Diese werden über den Liquor abtransportiert und gelangen letztlich in die Lymphknoten des Halses. Unklar war bislang, wie der Liquor die Arachnoidalmembran – eine Schutzbarriere zwischen Gehirn und Lymphsystem – überwindet. Das Team um Gou Young Koh identifizierte im Bereich zwischen den Riechkolben und der Siebbeinplatte (Lamina cribrosa) zahlreiche mikroskopische Öffnungen mit einem Durchmesser von etwa 2 bis 12 Mikrometern. Fluoreszenztracer, die in den Liquor injiziert wurden, sammelten sich an diesen Öffnungen, durchquerten die Membran,…

2026-07-222026-07-22
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Madrid – Forschende der Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) und des Hospital Universitario Severo Ochoa haben eine Methode entwickelt, die künstliche Intelligenz und die Analyse der nächtlichen Hirnaktivität einsetzt, um die Früherkennung von Alzheimer zu erleichtern. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift GeroScience veröffentlicht. Die Forscher analysierten eine einzigartige Datenbank mit Polysomnographien (nächtliche Aufzeichnungen der Hirnstromaktivität) und Biomarkerdaten aus dem Liquor cerebrospinalis. Die Datenbank umfasste 42 Patientinnen und Patienten mit leichter bis mittelschwerer Alzheimer-Erkrankung sowie 58 kognitiv gesunde Kontrollpersonen. Mithilfe von maschinellem Lernen konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler anhand der nächtlichen Hirnwellen gesunde Personen von Alzheimer-Patienten mit hoher Genauigkeit unterscheiden. Durch die Kombination mit Schlüssel-Biomarkern wie Beta-Amyloid (A?42), phosphoryliertem Tau (p-tau181), Gesamt-Tau (t-tau) und Neurofilament Light Chain (NfL) identifizierte der Algorithmus drei unterschiedliche biologische Subgruppen von Alzheimer-Patienten mit graduellen Unterschieden in den Biomarkerprofilen. „Die Aufzeichnung der elektrischen Hirnaktivität im…

Three coworkers in an office collaborating at a desk: a man seated with a tablet, another man standing, and a woman at a computer.

Vorzeitige Alterung von Blutstammzellen bei Sichelzellanämie möglicherweise umkehrbar

2026-07-222026-07-22
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Memphis – Bei Patientinnen und Patienten mit Sichelzellanämie altern Blutstammzellen vorzeitig. Diese Seneszenz lässt sich in Modellsystemen mit Anti-Aging-Medikamenten (Senolytika) teilweise rückgängig machen. Das zeigt eine Studie des St. Jude Children’s Research Hospital, die in Science Translational Medicine veröffentlicht wurde (DOI: 10.1126/scitranslmed.adv0628). Sichelzellanämie ist die weltweit häufigste erbliche Bluterkrankung und betrifft schätzungsweise sieben Millionen Menschen. Durch eine Mutation im Hämoglobin-Gen entstehen sichelförmige rote Blutkörperchen, die Sauerstoff nur unzureichend transportieren. Die Blutstammzellen stehen dadurch unter chronischem Stress, weil sie verstärkt neue Zellen produzieren müssen. Betroffene haben ein erhöhtes Risiko für Funktionsstörungen der Blutbildung und Blutkrebserkrankungen. Die Forschenden untersuchten Blutstammzellen von Kindern und jungen Erwachsenen mit Sichelzellanämie (Alter 6 bis 23 Jahre). Dabei fanden sie zahlreiche Marker der zellulären Seneszenz. Die Zellen waren kaum noch in der Lage, andere Blutzellen, einschließlich sauerstofftransportierender Erythrozyten, zu bilden. In Mausmodellen, in die die Patienten-Stammzellen transplantiert…

2026-07-222026-07-22
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Burlington – Die Verbesserung der Biosicherheit in der Nutztierhaltung erfordert nicht nur technische Empfehlungen, sondern vor allem ein besseres Verständnis menschlichen Entscheidungsverhaltens. Das zeigt eine internationale Übersichtsarbeit unter Leitung der University of Vermont, die in Frontiers in Veterinary Science veröffentlicht wurde (DOI: 10.3389/fvets.2026.1851630). Ein Team um Dr. Julia M. Smith analysierte Studien aus den Jahren 2008 bis 2024 zu Maßnahmen, die Landwirte und Tierbetreuer zur Umsetzung von Seuchenpräventionspraktiken bewegen sollen. Von ursprünglich 699 identifizierten Publikationen erfüllten nur 33 die Kriterien und umfassten 41 Einzelstudien. Untersucht wurden Betriebe mit Geflügel, Schweinen, Rindern und Schafen. Die Auswertung ergab, dass Bildungsprogramme – Schulungen, Workshops, Informationskampagnen, Befragungen, Audits und Aktionspläne – die mit Abstand häufigsten Ansätze sind. Viele dieser Maßnahmen konzentrieren sich vor allem darauf, Wissen und Bewusstsein zu erhöhen. Andere wichtige Einflussfaktoren wie Anreize, soziale Normen, Gewohnheiten, infrastrukturelle Bedingungen oder praktische Hürden (Kosten,…

Erster körperweiter Einzelzell-Atlas kartiert DNA-Faltung und Epigenetik gemeinsam

KI und Einzelzelltechnik zeigen veränderte 3-D-Genomorganisation bei Alzheimer

Massenproduzierte Immunzellen schrumpfen patienteneigene Darmtumoren bei Mäusen

Neue Methode macht multiresistente Bakterien empfindlicher für Polymyxine

Interview über „ARES“ auf der Chianciano Biennale 2026: Kunst zwischen Demokratie und Machtpolitik

FDA legt Strategieplan zur Überwachung antimikrobieller Resistenzen vor

Forscher entdecken mikroskopische Öffnungen für die Abfallentsorgung des Gehirns

Neue KI-Methode nutzt Schlafdaten für frühe Alzheimer-Diagnose

Vorzeitige Alterung von Blutstammzellen bei Sichelzellanämie möglicherweise umkehrbar

Bessere Biosicherheit in der Tierhaltung hängt stark vom menschlichen Verhalten ab

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