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Projekte / Wissenschaft
Neue Therapieansätze für Kleinkind-Leukämien
Leukämie - eine alles verändernde Diagnose, besonders wenn sie Kleinkinder und damit auch deren Familien betrifft. Auch wenn die Heilungschancen mit 70% mittlerweile recht gut stehen, sind neue, vor allem nebenwirkungsärmere Therapieoptionen dringend vonnöten. In unserem Forschungsprojekt wollen wir bioinformatisch neue Substanzen finden, die ein in der Kleinkindleukämie wichtiges Enzym inhibieren und damit erste Vorversuche für deren therapeutischen Nutzen durchführen.
11.630 €
10.000 € Fundingziel
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Unterstützer
Projekt erfolgreich
 Neue Therapieansätze für Kleinkind-Leukämien

Projekt

Finanzierungszeitraum 15.11.13 12:45 Uhr - 14.02.14 23:59 Uhr
Fundingziel 10.000 €
Stadt Essen
Kategorie Wissenschaft

Worum geht es in dem Projekt?

Nicht nur Erwachsene, sondern auch Kinder und Kleinkinder entwickeln häufig wie aus dem Nichts lebensbedrohende Leukämien, in welchen ein für das Eiweiß MLL (steht Mixed lineage leukaemia, also Leukämien unterschiedlichem Typs) kodierendes Gen einen "Hotspot" für Chromosomenbrüche darstellt.
Hier wird also ein Teil des MLL-Gens auf Chromosom Nummer 11 mit Teilen anderer Gene auf anderen Chromosomen fusioniert, also "vermischt". Es entstehen sogenannte Translokationsprodukte, die für die Entstehung von Blutkrebs verantwortlich sind. Neben allen MLL-Leukämien sind auch 5-10% aller akuten lymphoblastischen und myeloiden Leukämien, ALL und AML, durch diese spezielle Chromosomen-Veränderung charakterisiert, nur die Translokationspartner sind andere. Die neu entstehenden Fusionseiweiße bekommen so neue Funktionen, die das zelluläre Gleichgewicht durcheinanderbringen und ungebremstes Wachstum der Blutzellen ermöglichen und diese zu Krebszellen machen.

Was ist nun so besonders an dieser Art von Leukämien? Das MLL-Protein ist ein sehr großes Eiweiß-Molekül und muss daher zunächst von einer sogenannten Protease, einer molekularen Schere zerschnitten werden. Nur dann kann es in der Zelle seine Funktion ausüben, nämlich das An- und Abschalten wichtiger Entwicklungsgene regulieren. Man weiß, dass erst durch diesen Schnitt auch die Fusionsprodukte aktiviert werden - was im Umkehrschluss bedeutet: verhindert man den Schnitt, verhindert man die Leukämie.

Und das wollen wir in unserem Forschungsprojekt nun erreichen. Die "Schere" heißt in diesem Fall Taspase-1, und für diese gibt es bis heute keine wirklich gut wirksamen Hemmstoffe - leider. Aus mehreren Experimenten unterschiedlicher Forschergruppen weiß man, dass es normale Körperzellen anscheinend recht gut vertragen, wenn man ihnen die Taspase wegnimmt - im Gegensatz zu den Leukämiezellen. Daher würden potente Hemmstoffe aller Wahrscheinlichkeit nach schnell einen Weg in die Klinik finden können - und so vielen Leukämiepatienten helfen können

Wir, also der Bioinformatiker PD Dr. Dominik Heider und ich, die Molekularbiologin Prof. Dr. Shirley Knauer, wollen diese Suche nun mit modernen Methoden beschleunigen. Auf bereits existierenden Computermodellen der Taspase basierend, möchten wir bioinformatisch eine möglichst große Anzahl chemischer Substanzen, die in virtuellen Bibliotheken zugänglich sind, nach zukünftigen Hemmstoffen durchforsten. Werden wir fündig, kaufen wir die Substanz (falls erhältlich) oder lassen sie von Chemikern synthetisieren. Dann kommt die Biologie ins Spiel, und wir testen die Substanz im Labor auf ihre Wirksamkeit. Wenn diese Ergebnisse vielversprechend sind, können wir weitere Finanzmittel bei öffentlichen Fördermittelgebern einreichen.

Uns ist natürlich klar, dass die Summe von 10.000 kein Pappenstiel ist - biomedizinische Forschung kostet leider viel Geld, und die meisten Projektförderanträge liegen weit über dem von uns genannten Betrag. Wir verstehen unser Projekt als eine Art Anschubfinanzierung, welche uns ermöglicht, anderen Geldgebern zu zeigen, dass wir auf dem richtigen Weg sind. Momentan wird unsere Projektidee noch als Risikoforschung eingestuft, weshalb wir hierfür von großen nationalen Stiftungen bislang nicht unterstützt wurden.

Helft also mit, kleinen (und großen) Leukämiepatienten vielleicht bald mit einer neuartigen Therapie neue Hoffnung geben zu können!

Was sind die Ziele und wer ist die Zielgruppe?

Unser zentrales Ziel ist es, wirksame Hemmstoffe der "molekularen Schere" Taspase-1 zu finden, die an der Entstehung von Kleinkindleukämien unterschiedlichen Typs maßgeblich beteiligt ist. Mein Kooperationspartner und ich beschäftigen uns schon länger mit diesem speziellen Eiweiß. Bislang gelang es uns allerdings nicht, Fördergelder für dieses als riskant eingestuftes Projekt bewilligt zu bekommen.

Wir haben in den letzten Jahren schon viele bahnbrechende Ergebnisse zur Funktionsweise dieser Protease generiert und veröffentlicht. Wir wissen beispielsweise, dass das Zusammenkleben zweier Taspase-Einheiten auch dazu führen kann, die Schere zu blockieren. Dies erweitert unsere Möglichkeiten immens, einen möglichen Hemmstoff zu finden.

Die Ziele unsere Projektes sind also wie folgt:
1. Durchführung eines groß angelegten Computer-basierten Screenings auf eine möglichst hohe Anzahl von kleinen chemischen Molekülen aus unterschiedlichen virtuellen Substanzbibliotheken.
2. Erwerb oder Synthese vielversprechender Kandidaten.
3. Erste Testung in Zellkulturmodellen im Labor.

Nur wenn wir die oben genannten Ziele erreichen, haben wir eine Chance, mehr Geld bei großen Förderorganisationen einwerben zu können. Nur so kann eine Weiterentwicklung und Prüfung möglicher Hemmstoffe in vorklinischen und klinischen Tests erfolgen - und damit ein potenzielles neuartiges Leukämiemedikament schließlich beim Patienten ankommen.

Selbstverständlich werden wir erfolgreiche Arbeiten über die Veröffentlichung in internationalen Fachjournalen auch anderen Forschergruppen zugänglich machen. Dennoch: nur wenn wir genügend Unterstützer für unsere Forschungsidee finden, haben wir überhaupt eine Chance, dieses ehrgeizige Projekt zu realisieren!

Eine enge Zielgruppe für unser Projekt gibt es eigentlich nicht, die Förderung biomedizinischer Forschung geht eigentlich jeden etwas an. Und in der heutigen Zeit der knappen öffentlichen Gelder wird privates Engagement gerade in der Forschung von Tag zu Tag wichtiger.

Warum sollte jemand dieses Projekt unterstützen?

Wie bereits erwähnt, wird unsere Projektidee in der momentanen Phase von großen nationalen Stiftungen noch als Risikoforschung eingestuft, weshalb wir hierfür bislang nicht unterstützt wurden. Ohne eine Finanzierung aus privater Hand können wir das Projekt also nicht auf die Beine stellen.
Leider ist private Forschungsförderung in Deutschland immer noch wenig verbreitet. Aufgrund nicht ausreichender staatlicher Fördermittel wird diese aber zunehmend wichtiger, um auch gerade jüngeren Wissenschaftlern wie unserem Team hier an der Universität Duisburg-Essen unabhängige Forschung zu ermöglichen und dort auch einmal neue Wege einzuschlagen.

Wir sind der Meinung, dass Crowdfunding als Finanzierungsidee ebenso neuartig wie unkonventionell wie unsere Projektidee ist - und dass man Forschung kaum unmittelbarer unterstützen kann!

Was passiert mit dem Geld bei erfolgreicher Finanzierung?

Das Geld wird wie folgt eingesetzt:

1. Zugang zu einem Cloud-Server mit entsprechender Rechenleistung für die bioinformatischen Screens (ca. 3.000)

2. Kauf bzw. Synthese der Wirkstoffkandidaten (ca. 4.000 )

3. Erste Test der Wirkstoffe im Labor - Kosten für Zellkulturmedien, biologische Assay-Kits und Antikörper (ca. 3.000 ).

Wer steht hinter dem Projekt?

Wir sind ein interdiziplinäres Forscherteam an der Universität Duisburg-Essen, bestehend aus der Molekularbiologin Prof. Dr. Shirley Knauer und dem Bioinformatiker PD Dr. Dominik Heider.

Shirley Knauer, Jahrgang 1976, hat in Erlangen Biologie studiert und am Chemotherapeutischen Forschungsinstitut Georg-Speyer-Haus in Frankfurt am Main promoviert. Anschließend war sie am Georg-Speyer-Haus sowie in der Hals-Nasen-Ohren-Abteilung des Universitätsklinikums Mainz tätig. Im Jahr 2008 habilitierte sie sich für das Fach Molekulare Medizin im Fachbereich Medizin der Universität Mainz. Seit 2010 ist sie Juniorprofessorin für Molekularbiologie am Zentrum für Medizinische Biotechnologie der Universität Duisburg-Essen.
In ihrer Forschung versucht sie, zellbiologische Prozesse bis ins Detail aufzuklären und parallel dazu neue Antikrebsmittel sowie entsprechende Screening-Methoden für die Wirkstoffsuche zu entwickeln. Für diesen Spagat zwischen Grundlagenforschung und Anwendung wurde sie dieses Jahr mit dem German Life Science Award der GBM und Roche ausgezeichnet (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Shirley_Knauer).

Dominik Heider, Jahrgang 1982, hat in Münster Informatik studiert und dort auch im Eiltempo promoviert. Nach seinem Wechsel an die Universität Dusiburg-Essen als Forschungsassistent habilitierte er sich im Jahr 2012 für das Fach Bioinformatik im Fachbereich Biologie. Dort fungiert er nun als Akademischer Rat, und ist zeitgleich Gastprofessor an der italienischen Università di Cagliari .
In seiner Forschung beschäftigt er sich insbesondere mit bioinformatischen Analysemethoden für Hochdurchsatzverfahren. Auch er versucht, diese interdisziplinär bei der Suche nach neuen potenziellen Medikamenten zu nutzen. Im Wettbewerb Land der Ideen wurde 2011 ein von ihm mitentwickeltes neue HIV-Diagnoseverfahren ausgezeichnet. Seine Habilitation wurde 2013 mit dem Gottschalk-Diederich-Baedeker-Preis ausgezeichnet (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Dominik_Heider).

Prof. Dr. Shirley Knauer
Prof. Dr. Shirley Knauer

Partner

Prof. Dr. Shirley Knauer (36) vom Zentrum für Medizinische Biotechnologie (ZMB) der Universität Duisburg-Essen (UDE) wurde mit dem mit 25.000 Euro German Life Science Award 2013 ausgezeichnet.

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