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Viele medizinisch genutzte Wirkstoffe basieren auf natürlich vorkommenden Substanzen. Die Wirkstoffproduzenten wachsen jedoch oftmals nicht oder nur schlecht unter Laborbedingungen. Dies betrifft auch wirbellose Meerestiere wie Schwämme, die in enger Gemeinschaft mit Bakterien leben. Mithilfe von synthetischer Biologie können komplexe Naturstoffe auch unabhängig von den produzierenden Organismen im Labor hergestellt werden. Für seine wissenschaftliche Arbeit zu Naturstoffen aus marinen Quellen zeichnen der Förderverein des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und die Technische Universität Braunschweig Prof. Jörn Piel von der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich, Schweiz, mit der Inhoffen-Medaille 2023 aus. Die Verleihung fand am 8. Juni 2023 am HZI in Braunschweig statt.

Antibiotika beeinflussen Zusammensetzung und Dynamik des Darmmikrobioms. Die Behandlung mit Antibiotika führt nicht nur zu einem Verlust der Artenvielfalt von Mikroorganismen, sondern begünstigt häufig auch die Selektion resistenter Bakterienstämme. Unklar war bislang, wie sich das Mikrobiom bei einer wiederholten Antibiotikatherapie verhält. In einer präklinischen Studie hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung zweier Wissenschaftlerinnen von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig mittels Metagenom- und Kultivierungsanalysen evolutionäre Mechanismen identifiziert, die nach wiederholter Antibiotikagabe zur Resilienz der mikrobiellen Gemeinschaft beitragen. Die Studienleiterinnen Prof. Bärbel Stecher (LMU) und Prof. Alice McHardy (HZI) forschen beide auch am Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF). Die Studie erschien jetzt im renommierten Wissenschaftsjournal Cell Host & Microbe.

Bislang glaubte man, dass Herpesviren bestimmte Körperzellen nutzen, um sich zu vermehren, und andere Körperzellen, um dort latent zu bleiben, also länger inaktiv zu ruhen. Am Beispiel des Cytomegalovirus (CMV), einem Herpesvirus aus der beta-Herpesvirus-Subfamilie, das in immungeschwächten Empfänger:innen von Transplantaten tödlich sein kann, wird nun dieses Dogma in Frage gestellt. Wissenschaftler:innen aus der Abteilung „Virale Immunologie“ des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben in einer neuen Studie herausgefunden, dass bestimmte Bindegewebszellen (Fibroblasten) von CMV nicht nur, wie bisher angenommen, zur Vermehrung genutzt werden. CMV kann in den Fibroblasten offenbar auch latent bleiben. Das vorherrschende Bild eines Entweder-Oder – entweder nutzt das CMV eine bestimmte Art Körperzellen zur Vermehrung oder es überdauert dort inaktiv – ist damit nicht mehr haltbar. Ein zweiter Paradigmenwechsel, den die Studie nahelegt, ist die Regulation der Zellen durch CMV: Offenbar steuert das Virus die jeweilige Nutzung der Fibroblasten nicht ausschließlich über in der Zelle vorhandene Faktoren, sondern auch über eine Interaktion mit dem Immunsystem. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.

Was molekular geschieht, wenn der Körper altert, hat ein Team um die Bioinformatiker Andreas Keller und Fabian Kern gemeinsam mit Forscherinnen und Forschern der Stanford University untersucht: Sie fanden heraus, dass das Ablesen der genetischen Information im Alter nicht mehr so reibungslos abläuft wie in jungen Jahren. Verantwortlich für diese veränderte Transkription sind bestimmte RNA-Moleküle, die die Aktivität einzelner Gene beeinflussen und so bestimmen, welche Proteine der Körper produziert – mit erheblichen Auswirkungen auf den Stoffwechsel. Der Forschungsartikel wurde nun im Fachjournal Nature Biotechnology veröffentlicht.

Ribonukleinsäure (RNA) faltet sich zu komplexen Strukturen, die es ihr ermöglichen, mit anderen Molekülen in der Zelle zu interagieren. Kleinste Unterschiede in der Faltung können bei HIV-1 entscheidend dafür sein, ob virale RNA „verpackt“ wird und sich die Viren somit vermehren können. Dies haben jetzt Forschende am Helmholtz-Institut Würzburg herausgefunden, indem sie eine auf RNA-Strukturen fokussierte Methode mittels neuer Sequenzierungstechnologie weiterentwickelt haben. Ihre Erkenntnisse könnten dazu beitragen, neue antivirale Mittel zu entwickeln, und wurden heute im Fachmagazin Nature Methods veröffentlicht.

Infektionen mit dem Bakterium Clostridioides difficile (kurz: C. difficile) kehren durch im Darm verbliebene Dauerstadien häufig wieder. Ein Medikament, das auch die Dauerstadien wirksam bekämpft, gibt es bislang nicht. Eine aktuelle One-Health-Studie unter Federführung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und des Friedrich-Loeffler-Instituts (FLI) zeigt nun, dass der Naturstoff Chlorotonil A genau das kann. Die Studie entstand in enger Kooperation mit dem Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) – einem Standort des HZI in Zusammenarbeit mit der Universität des Saarlandes –, der Universität Greifswald sowie dem Leibniz-Institut DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH. Chlorotonil A ist ein Wirkstoffkandidat, mit dem das Risiko für Reinfektionen mit C. difficile künftig deutlich verringert werden könnte, hofft das Forschungsteam. Die Studie ist im Fachmagazin Cell Host & Microbe erschienen.