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KI generiert erstmals lebensfähige Bakteriophagen-Genome

Forschende haben mit generativen Genom-Sprachmodellen erstmals vollständige, lebensfähige Bakteriophagen-Genome entworfen. Die Modelle Evo 1 und Evo 2, trainiert auf Millionen natürlicher Genome, erzeugten Phagen mit gezielter Wirtsspezifität für Escherichia coli C. Von nahezu 300 synthetisierten und getesteten KI-Generaten erwiesen sich 16 als lebensfähig. Die Ergebnisse erschienen in Science (DOI: 10.1126/science.aec2657). Als Vorlage diente der bekannte Phage ?X174. Die generierten Genome wiesen de-novo-Mutationen, abweichende Gene und regulatorische Elemente sowie variable Längen auf. Einer der Phagen integrierte sogar ein DNA-Verpackungsprotein eines evolutionär weit entfernten Phagen; Kryo-Elektronenmikroskopie bestätigte den Einbau in das Kapsid. Die Phagen zeigten unterschiedliche Fitnessprofile und kompetitive Infektionskinetiken. Ein Cocktail aus den generierten Phagen überwand ?X174-resistente E.-coli-Stämme – im Gegensatz zu einer Mischung natürlicher ?X174-ähnlicher Phagen. Die Arbeit demonstriert, dass Sprachmodelle evolutionäre Constraints der DNA erfassen und funktionale, von natürlichen Sequenzen abweichende Genome mit vordefinierten Eigenschaften erzeugen können. Sie erweitert… 

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Neue Ansätze für weniger suchterzeugende Opioide

Durham – Eine kleine Gruppe acetylcholinfreisetzender Nervenzellen im Nucleus accumbens spielt eine zentrale Rolle beim erlernten Belohnungseffekt von Opioiden – einem Prozess, der die Grundlage für Sucht legen kann. Wird die Morphin-Wirkung in diesen Zellen gezielt blockiert, unterbleibt die drogenbezogene Assoziation, während die schmerzstillende Wirkung und der Dopamin-Anstieg erhalten bleiben. Das zeigt eine Studie der Duke University School of Medicine an Mäusen, die in Nature veröffentlicht wurde (DOI: 10.1038/s41586-026-10887-9). Opioide lindern Schmerzen, indem sie Rezeptoren im Rückenmark und peripheren Nervensystem besetzen und zugleich die Dopamin-Freisetzung im Gehirn verändern. Der Dopamin-Anstieg im Nucleus accumbens gilt als wichtiger Treiber, doch allein reicht er nicht aus. Für das Belohnungslernen ist zusätzlich ein Abfall von Acetylcholin erforderlich, der von diesem cholinergen Hub gesteuert wird. Die Forschenden nutzten das molekulare Targeting-Werkzeug DART, um eine Version des Opioid-Antagonisten Naloxon zu erzeugen, die nur auf die cholinergen… 

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Tumorähnliche Gewebeumgebungen könnten Hinweise zur HIV-Heilung liefern

Chicago – Die Gewebe-Mikroumgebungen um HIV-infizierte Immunzellen ähneln denen von „kalten“ Tumoren, die Immunantworten unterdrücken. Persistente Virus-Reservoirs nutzen ähnliche biologische Programme wie Krebszellen, um der Immunabwehr zu entgehen. Das zeigt eine Studie der Northwestern University, die in Frontiers in Immunology veröffentlicht wurde (DOI: 10.3389/fimmu.2026.1862864). HIV-Reservoirs überleben trotz Therapie und können die Infektion nach Absetzen der Medikamente wieder aufflammen lassen. Die Forschenden untersuchten mit molekularer Bildgebung, räumlicher Transkriptomik und maschinellem Lernen die Virus-Mikroumgebung (VME) im Darmgewebe von nicht-menschlichen Primaten, die mit dem SIV-Virus (einem HIV-Proxy) infiziert waren. Dort überlebt der Großteil des persistenten Virus. Persistente Reservoire zeigten erhöhte Aktivität in Stoffwechselwegen der Gewebsumgestaltung und Immunsuppression – vergleichbar mit „kalten“ Tumoren. Kurzlebige Reservoire ähnelten dagegen „heißen“ Tumoren mit stärkerer Immunzellaktivität. Regulatorische T-Zellen spielten eine zentrale Rolle in der Zellkommunikation rund um die Reservoire. Menschliche Gene wie KRT8, EPCAM und RRM2 tragen zu… 

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Bluttest kann Lymphom-Diagnose in ressourcenarmen Regionen beschleunigen

Charleston – Ein neuer Bluttest-Ansatz kann Patientinnen und Patienten mit hohem Lymphom-Risiko schneller für eine dringende Biopsie priorisieren. Die Plattform Access to Diagnosis using Liquid Biopsy (ADLiB) kombiniert genetische Hinweise aus einer Blutprobe mit maschinellem Lernen. In einer Studie mit 124 Erwachsenen in Kapstadt identifizierte sie Lymphome in 95 Prozent der Fälle korrekt und unterschied sie mit 92 Prozent Genauigkeit von nicht-krebsartigen Ursachen. Die Ergebnisse erschienen in der Fachzeitschrift HemaSphere (DOI: 10.1002/hem3.70394). Die Diagnose von Lymphomen verzögert sich häufig, weil Symptome mit Infektionen wie Tuberkulose überlappen und eine chirurgische Biopsie sowie spezialisierte Pathologie Wochen oder Monate dauern können. ADLiB analysiert zellfreie DNA auf Tumor-DNA-Spiegel, lymphomassoziierte Mutationen, Chromosomenveränderungen, Immunzell-Rezeptormuster und infektiöse Erreger. Ein Algorithmus schätzt die Lymphom-Wahrscheinlichkeit. In der Beobachtungsstudie hatten etwa drei Viertel der Teilnehmenden mit vergrößerten Lymphknoten ein Lymphom; die übrigen litten an Tuberkulose, gutartigen Erkrankungen oder metastasierten soliden… 

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Deep Learning verbessert Kommunikation von Bionischen Augen mit dem Gehirn

Deep Learning verbessert Kommunikation von Bionischen Augen mit dem Gehirn

Santa Barbara – Künstliche Intelligenz kann die elektrischen Stimulationsmuster von in den Sehkortex implantierten Elektroden so gestalten, dass neuronale Antworten besser gesteuert und wahrgenommene Bilder präziser vorhergesagt werden. Das zeigt eine Studie unter Beteiligung der University of California Santa Barbara (UCSB), der ETH Zürich und der Miguel Hernández University, die in der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht wurde. Untersucht wurde ein 27-jähriger Mann, der nach einer traumatischen Hirnverletzung erblindet war. Ihm war für sechs Monate ein 96-Kanal-Elektroden-Array im Sehkortex implantiert worden. Der Teilnehmer nahm Phosphene wahr – Lichtpunkte oder -formen, die er mit Blitzen, Sternen oder Feuerwerken verglich. Ein Deep-Learning-Modell wurde auf Gehirnaktivitätsmuster bei unterschiedlichen Stimulationssettings und im Ruhezustand trainiert. Es identifizierte Stimulationsmuster, die gewünschte neuronale Antworten erzeugten, und benötigte dafür weniger elektrischen Strom. Die AI-Muster passten sich zudem dem aktuellen Zustand des Gehirns an. Die Gehirnantworten sagten die wahrgenommenen visuellen Eindrücke… 

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Verborgene Reaktionsorte von Silber-Nanokatalysatoren in Festoxidzellen identifiziert

Seoul – Ein gemeinsames Forschungsteam der Seoul National University (SNU), des KAIST und des Korea Basic Science Institute (KBSI) hat erstmals gezeigt, dass derselbe Silber-Nanokatalysator in Festoxidzellen je nach Betriebsmodus an unterschiedlichen Stellen reagiert. Die Ergebnisse liefern neue Designprinzipien für effizientere Luft-Elektroden und wurden in der Fachzeitschrift Energy & Environmental Science veröffentlicht (DOI: 10.1039/d5ee07320k). Festoxidzellen sind energietechnische Systeme, die über den Transport von Sauerstoffionen entweder Strom erzeugen oder Wasser zur Wasserstoffproduktion spalten. Die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer hängen entscheidend von der Geschwindigkeit der Sauerstoffreaktionen an der Luft-Elektrode ab. Metall-Nanokatalysatoren verbessern diese Reaktionen, doch bisher war unklar, ob die Aktivität an der Katalysatoroberfläche oder an der Grenzfläche zum Elektrodenmaterial stattfindet – und ob die Mechanismen bei Stromerzeugung und Wasserstoffproduktion identisch sind. Das Team um die Professoren WooChul Jung und Jeong Woo Han (SNU) entwickelte ein Modell-Elektrodensystem mit präzise kontrollierter Struktur: gleichmäßig große… 

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"Friedensengel a.D". Copyright: Marita Vollborn

Kunst: Bronzeskulptur „Friedensengel a.D.“ von Marita Vollborn auf Singulart

Die deutsche Bildhauerin und Digitalkünstlerin Marita Vollborn ist mit ihrer Bronzeskulptur „Friedensengel a.D.“ auf der Online-Plattform Singulart vertreten. Das Werk misst 27 × 27 × 23 Zentimeter. Die Skulptur zeigt einen außer Dienst gestellten Friedensengel: Seine Flügel sind gebrochen, die Federn zu Pfeilen umfunktioniert. Der abgemagerte, hilflose Engel ruft zu Gott und hat nutzlose Hände. Die Arbeit fragt, ob er sich jemals regenerieren und Frieden zwischen Ländern, Völkern und Glaubensgemeinschaften bringen kann. Es handelt sich um eine limitierte Edition von 15 Exemplaren aus dem Jahr 2024. Vollborn, geboren 1965 in Erfurt, arbeitet vorwiegend mit Ton, Bronze und digitalen Medien. Ihr expressiver, figurativer Stil verbindet handgeformte Oberflächen mit Themen wie Stärke, Fragilität, Macht und Schuld. Sie fließt persönliche und politische Erfahrungen – darunter das Leben unter der Zensur der DDR – in Werke ein, die zu kritischer Reflexion anregen. Die Künstlerin… 

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FDA lässt neue virale Immuntherapie gegen therapieresistenten Hautkrebs zu

Washington – Die US-Arzneimittelbehörde FDA hat die beschleunigte Zulassung für Tudriqev (Vusolimogene oderparepvec-wtpg) erteilt. Das gentechnisch veränderte onkolytische Viruspräparat ist in Kombination mit Nivolumab für erwachsene Patientinnen und Patienten mit nicht resezierbarem fortgeschrittenem kutanem Melanom bestimmt, bei denen die Erkrankung unter einer PD-1-Antikörper-Therapie fortgeschritten ist. Tudriqev basiert auf einem modifizierten Herpes-simplex-Virus Typ 1, das selektiv Krebszellen angreift. Nach Injektion in den Tumor vermehrt sich das Virus, zerstört die Krebszellen und regt das Immunsystem an, den Tumor zu bekämpfen. In Kombination mit dem PD-1-Hemmer Nivolumab soll es die Immunantwort bei Patientinnen und Patienten wiederherstellen, deren Erkrankung nicht mehr auf eine vorherige Immuntherapie ansprach. In einer offenen, multiregionalen Einarm-Studie mit 140 Erwachsenen im Stadium IIIB, IIIC oder IV und Progress unter mindestens acht Wochen Anti-PD-1-Therapie wurde bei 91 auswertbaren Personen eine objektive Ansprechrate von 24 Prozent erreicht. Die mediane Ansprechdauer lag bei… 

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Fettarme vegane Ernährung senkt Energiedichte um rund ein Drittel

Washington – Eine fettarme vegane Ernährung verringert die Energiedichte der Nahrung um etwa 30 Prozent und führt dadurch zu einer geringeren Kalorienaufnahme und zu Gewichtsverlust – ohne Kalorienrestriktion. Das zeigt eine randomisierte klinische Studie des Physicians Committee for Responsible Medicine, die in JAMA Network Open veröffentlicht wurde (DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2026.27483). Erwachsene mit Übergewicht wurden 16 Wochen lang entweder einer ad-libitum-fettarmen veganen Ernährung (Obst, Gemüse, Getreide, Hülsenfrüchte) oder einer Kontrollgruppe ohne Diätänderung zugeteilt. Keine der Gruppen erhielt Kalorienvorgaben. Die Energiedichte – Kalorien pro Gramm Nahrung – sank in der veganen Gruppe um rund 30 Prozent, während sie in der Kontrollgruppe unverändert blieb. Die Energieaufnahme lag in der veganen Gruppe um etwa 357 Kilokalorien pro Tag niedriger. Das Gesamtgewicht der verzehrten Nahrung blieb in beiden Gruppen weitgehend stabil: Die Teilnehmenden aßen ähnlich viel, nahmen aber weniger Kalorien auf. Ursache ist der Wegfall kaloriendichter… 

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Sehsinn trieb die Hirnentwicklung der Primaten stärker als das Stirnhirn

Sehsinn trieb die Hirnentwicklung der Primaten stärker als das Stirnhirn

Durham – Die starke Vergrößerung des Neokortex bei Primaten geht vor allem auf die Verarbeitung visueller Informationen zurück und nicht auf ein überproportionales Wachstum des Stirnhirns. Das zeigt eine Studie unter Leitung von Richard F. Kay von der Duke University, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde (DOI: 10.1126/science.aee3541). Der Neokortex – die äußere, gefaltete Hirnschicht für Sinneswahrnehmung und höhere Funktionen – hat sich bei Primaten in den vergangenen 56 Millionen Jahren stark ausgeweitet. Bislang galt das Stirnhirn als treibende Kraft. Die Analyse virtueller Endocasts von Schädeln, darunter viele aus dem Duke Lemur Center, ergibt jedoch ein anderes Bild: Das Stirnhirn wuchs proportional zur Gesamthirngröße und folgt bei allen großen Primatengruppen demselben Skalierungsmuster. Dagegen expandierten okzipitale, parietale und temporale Regionen – die stark der visuellen Verarbeitung dienen – bei Tarsiern und Anthropoiden (Affen, Menschenaffen und Menschen) rasch und überproportional. Diese… 

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