Kampf gegen die Schlafkrankheit // Gedankensteuerung bei Querschnittslähmung

Helmholtz-Gemeinschaft blickt auf ihre wissenschaftlichen Erfolge 2012

An zwei der zehn bedeutendsten wissenschaftlichen Durchbrüche des Jahres 2012, die vom Fachjournal „Science“ ausgewählt und in einer Sonderausgabe veröffentlicht worden waren, sind Forscherinnen und Forscher der Helmholtz-Gemeinschaft maßgeblich beteiligt. Das Science-Magazin veröffentlicht als eines der renommiertesten wissenschaftlichen Fachjournale wichtige wissenschaftliche Beiträge, äußert sich zu Neuigkeiten in der Forschung und trägt so zur Meinungsbildung bei.

Die beiden gesellschaftlich hoch relevanten Forschungsthemen bewegen sich an der Schnittstelle von Medizin und Technologie: Mit einem sogenannten Freie-Elektronen-Laser entschlüsselten Helmholtz-Forscher gemeinsam mit ihren Partnern den Bauplan eines Enzyms des Parasiten, der die Schlafkrankheit verursacht. Die Ergebnisse liefern mögliche Ansatzpunkte für ein Medikament gegen die bisher nicht heilbare Krankheit. Ebenso bahnbrechend und weltweit einzigartig ist die Entwicklung von computergestützten Assistenz-Systemen: Mit einem vom Gehirn gesteuerten Roboterarm können Querschnittsgelähmte durch bloße Gedanken nach einem Gegenstand greifen.
 
Einzigartige Technologie läutet womöglich das Ende der Schlafkrankheit ein
Es funktioniert wie Daumenkino: Ultraschnelle Röntgenlaser lichten kleinste Teilchen, kaum dicker als ein tausendstel Millimeter, in ihrer Beschaffenheit und ihren Bewegungsabläufen in extrem kurzer Zeitfolge ab. Durch die sehr kurzen Belichtungszeiten können die atomaren Eigenschaften eines Teilchens vermessen werden. Dieses weltweit einzigartige Verfahren hat der Medizin kürzlich einen Durchbruch beschert. Mit dem derzeit weltstärksten Freie-Elektronen-Laser können kleinste biologische Strukturen exakt analysiert werden – eine Grundvoraussetzung für das Verstehen und Therapieren von Krankheiten. Nun gelang es erstmals, die Struktur eines lebenswichtigen Enzyms des Parasiten Trypanosoma brucei, dem Erreger der bisher nicht heilbaren Schlafkrankheit, zu entschlüsseln. Die detaillierte Analyse liefert Ansatzpunkte für einen potenziellen Wirkstoff gegen den Parasiten, der mehr als 60 Millionen Menschen vor allem im südlichen Afrika bedroht. Mit einem maßgeschneiderten molekularen Riegel ließe sich das untersuchte Enzym blockieren und der Parasit abtöten.

Ein Forscherteam vom zur Helmholtz-Gemeinschaft gehörenden Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) hatte die Analysen gemeinsam mit Partnern an der Linac Coherent Light Source (LCLS) des US-Forschungszentrums SLAC in Kalifornien durchgeführt. Um die Struktur des Enzyms zu bestimmen, beschossen die Forscher das Enzym mit bis zu 120 intensiven Röntgenblitzen pro Sekunde und nahmen so Hunderttausende Beugungsbilder auf, die sie nachträglich zusammenfügten. Die Freie-Elektronen-Laser beruhen auf starken Teilchenbeschleunigern. Am DESY in Hamburg entsteht derzeit mit dem European XFEL die auf absehbare Zeit leistungsstärkste Röntgenlaser-Anlage der Welt.
 
Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit fast 34.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,8 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

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