ETH-News

Mit Miniorganen aus menschlichen Stammzellen lassen sich medizinische Fragestellungen beantworten. Dabei arbeitet die ETH-Professorin Barbara Treutlein eng mit dem Pharmaunternehmen Roche zusammen. Das hat f¨¹r beide Partner Vorteile.

Der Bioingenieur Randall Platt entwickelt Bakterien, die den Zustand des Darms erfassen k?nnen. Die nicht-invasive Diagnostik soll l?ngerfristig dazu beitragen, Mangelern?hrung bei Kindern im Globalen S¨¹den effektiver zu bek?mpfen.

Ein Studium an der ETH Z¨¹rich ist anspruchsvoll, und alle Studierenden haben ihre pers?nlichen H¨¹rden zu ¨¹berwinden. Diese Videoreihe portraitiert ETH-Studierende.

Der Verlust der Myelinscheiden im Gehirn ist ein wichtiges Merkmal der Multiplen Sklerose. ETH-Forschende haben nun ein MRT-Verfahren entwickelt, das den Zustand dieser Isolationsschicht genauer als bisher abbildet.

Tanja Stadler und Barbara Treutlein werden f¨¹r ihre herausragenden Leistungen in der biomedizinischen und entwicklungsbiologischen Forschung mit dem Clo?tta-Jubil?umspreis geehrt.

Mikrobiolog:innen der ETH Z¨¹rich haben Modelle entwickelt, die anhand von Nahrung und Stoffwechsel pflanzenbewohnender Bakterien vorhersagen k?nnen, wie die Mikroben auf der Blattoberfl?che wechselwirken und so das Mikrobiom bilden.

Forschende der ETH Z¨¹rich analysierten die Epidemie des Vogelgrippe-Stamms H7N9, zu welcher es 2013 bis 2017 in China kam. Neue genetische Stammb?ume helfen, in Zukunft Vogelgrippe-Epidemien besser zu ¨¹berwachen.

Dank Computersimulationen wissen Forschende im Detail, wie Wirkstoffe Zellmembranen durchqueren. Mit den Erkenntnissen lassen sich nun neue Arzneimittel gezielter entwickeln.

Neue Forschung k?nnte Betroffenen der Erbkrankheit Methylmalonazidurie Vorteile bringen. Wissenschaftler:innen kombinierten mehrere molekularbiologische Untersuchungsmethoden. Damit k?nnen sie diese seltene schwere Krankheit besser als bisher diagnostizieren. Auch die Therapiem?glichkeiten k?nnten sich verbessern.

Diese Frage haben wir Forscher:innen der ETH Z¨¹rich gestellt. F¨¹nf ¨¹berraschende Antworten aus der Perspektive von Biomedizin, Informatik, Biologie, Robotik und Philosophie. ?

Die Mathematikerin und Biostatistikerin Tanja Stadler erh?lt f¨¹r ihre Leistungen den diesj?hrigen R?ssler-Preis. Dieser ist mit 200¡®000 Franken die h?chstdotierte Auszeichnung f¨¹r Forschung an der ETH Z¨¹rich.

ETH-Forschende untersuchten im Detail, wie sich w?hrend der Embryonalentwicklung das Neuralrohr formt. Sie kommen zum Schluss: Dies geschieht weniger aktiv als bisher angenommen. Auswirkungen hat das auch f¨¹r das Verst?ndnis von Fehlbildungen wie einem offenen R¨¹cken.

Forschende der ETH Z¨¹rich, des Inselspitals und der Universit?t Bern statten Darmbakterien mit einer Datenlogger-Funktion aus und ¨¹berwachen damit, welche Gene in den Bakterien aktiv sind. Die Mikroorganismen sollen dereinst?Krankheiten diagnostizieren und die Gesundheitsauswirkungen einer Di?t erfassen.

Politik und Medien tun sich schwer mit Prognosen. Das liegt vielmehr an mangelndem Verst?ndnis von Unsicherheiten als an der Zuverl?ssigkeit von Modellen, argumentiert Reto Knutti.

In Bakterien schlummert grosses Potential f¨¹r medizinische Wirkstoffe. Mit computerbasierten Genomanalysen haben Forschende der ETH Z¨¹rich eine neue Klasse von Naturstoffen aufgesp¨¹rt, die eines Tages als Antibiotika dienen k?nnten.

Eine Studie unter Co-Leitung der ETH Z¨¹rich hat gezeigt, dass sich Resistenzen von Bakterien mittels Computeralgorithmen deutlich schneller ermitteln lassen als bisher. Dies k?nnte helfen, schwere Infekte in Zukunft effizienter zu behandeln.

Skintegrity.CH ist eine transdisziplin?re Zusammenarbeit f¨¹r das gr?sste Organ des Menschen - die Haut.

Mit k¨¹nstlicher Intelligenz l?sst sich die 3D-Struktur von Proteinen vorhersagen. Bald schon d¨¹rfte es mit solchen Algorithmen m?glich werden, massgeschneiderte k¨¹nstliche Proteine zu entwickeln, schreibt Beat Christen.

Niko Beerenwinkel, Professor am Departement f¨¹r Biosysteme der ETH Z¨¹rich in Basel, untersucht gemeinsam mit Kollegen anderer Forschungsinstitutionen das Abwasser auf Spuren des Coronavirus. In f¨¹nf von sechs untersuchten Schweizer Kl?ranlagen hat er die Delta-Variante nachgewiesen, so auch in Z¨¹rich und Bern. ETH-News hat sich mit ihm unterhalten.

Wir w¨¹nschen uns Sicherheit in unsicheren Zeiten. Die Statistik kann uns diese jedoch nicht immer bieten. Tanja Stadler erkl?rt anhand der von ihr f¨¹r die Schweiz berechneten Sch?tzung des R-Werts, warum wir auch die statistische Unsch?rfe ber¨¹cksichtigen m¨¹ssen.

ETH-Forschende k?nnen f¨¹r viele Milliarden verschiedene Abfolgen von RNA-Bausteinen vorhersagen, wie gut die zellul?re Proteinsynthese-Maschinerie an sie andockt. Dieses Andocken hat einen wesentlichen Einfluss darauf, wie viel von einem Protein hergestellt wird. Zur Entwicklung des Vorhersagemodells nutzen die Wissenschaftler eine Kombination von Experimenten der synthetischen Biologie und Algorithmen des maschinellen Lernens.

Die Welt wartet sehnlichst auf ein Mittel gegen das neue Coronavirus. Bei der Suche nach Wirk- und Impfstoffen engagiert sich auch die ETH Z¨¹rich. Welche therapeutischen Ans?tze ETH-Forschende verfolgen, zeigt folgende ?bersicht.

ETH-Forschende entwickeln und verbessern Methoden, mit denen das Pandemievirus oder virusspezifische Antik?rper nachgewiesen werden k?nnen. Mithilfe solcher Tests gehen die Wissenschaftler auch der Frage nach, wie sich der Erreger im Detail verbreitet. Eine Projekt¨¹bersicht.

Der vom Bundesrat verf¨¹gte ?Lockdown light? f¨¹hrte dazu, dass eine Sars-CoV-2-infizierte Person im Schnitt statt vorher zwei bis drei derzeit nur noch eine Person ansteckt. Dies zeigen Berechnungen eines Teams der ETH Z¨¹rich. Die Lage ist damit stabil, die Epidemie aber noch nicht einged?mmt.

Analysen von ?ffentlich zug?nglichen Genomdaten liefern Hinweise auf die Anf?nge der Corona-Epidemie in China. Forschende des Departements f¨¹r Biosysteme der ETH Z¨¹rich in Basel verwendeten daf¨¹r ein von ihnen in den vergangenen Jahren entwickeltes statistisches Modell.

ETH-Wissenschaftler entwickelten eine neue Methode, welche die Herstellung von grossen DNA-Molek¨¹len mit vielen hundert Genen enorm vereinfacht. Sie erzeugten damit das erste vollst?ndig k¨¹nstliche Genom eines Bakteriums. Die Methode hat das Potenzial, die Biotechnologie zu revolutionieren.

Die Geschwindigkeit der Evolution l?sst sich einerseits von Fossilien, andererseits von Verwandtschaftsb?umen ableiten ¨C oft jedoch mit abweichenden Ergebnissen. Mithilfe eines neuen Modells haben ETH-Forschende den Widerspruch nun aufgel?st.

Wissenschaftler der ETH Z¨¹rich analysierten grosse Mengen an genetischen Krebsdaten. Dabei fanden sie bisher unerforschte molekulare Ver?nderungen. Diese k?nnten helfen, neue personalisierte Krebstherapien zu entwickeln.

Ein Team von ETH-Forschenden um Julia Vorholt und J?rn Piel haben in Bakterien, die Blattoberfl?chen einer einheimischen Wildpflanze besiedeln, neue antibiotisch wirkende Substanzen entdeckt.

Die Wissenschaft hat das Potential, k¨¹nftige Epidemien im Keim zu ersticken, sagt Tanja Stadler. Es braucht allerdings eine bessere Zusammenarbeit von Wissenschaftlern und Beh?rden.

Das Ebola-Virus ver?nderte sich zu Beginn der Epidemie in Westafrika nicht so rasant wie damals bef¨¹rchtet. ETH-Forschende kl?ren auf, warum sich die Wissenschaft damals versch?tzte.

ETH-Professor Joachim Buhmann besch?ftigt sich als Informatiker intensiv mit Fragen des Gesundheitswesens. Im Gespr?ch mit ETH-News erkl?rt er, wie Computermodelle Einzug halten werden in die Medizin. Dabei spricht er von Modellen, die so kompliziert sind, dass wir Menschen sie uns nicht mehr selbst ¨¹berlegen k?nnen.

Die Personalisierte Medizin bietet nach Ansicht von Fachleuten grosse Chancen, sie bedingt aber einen breiten Austausch von Patientendaten. Dies ist eine der wichtigsten Lehren aus dem diesj?hrigen Latsis-Symposiums der ETH Z¨¹rich. Die Forschenden appellierten an die Politik, die Datenschutzgesetzgebung so zu gestalten, dass sie die Personalisierte Medizin nicht behindere.

Die Gensequenzierung wird heute breit eingesetzt, doch f¨¹r die Bestimmung einer Antik?rper-Immunantwort war diese Methode bisher zu wenig genau. Ein neues, auf genetischen Barcodes beruhendes Kontrollsystem macht die Technik nun sehr viel zuverl?ssiger ¨C und bereit f¨¹r den Einsatz zur Entwicklung von Impfstoffen und Antik?rper-Medikamenten.

Ende 2015 gegr¨¹ndet, f¨¹hrt das Turing Centre der ETH Z¨¹rich Forschende und Studierende aus Natur-, Ingenieur- und Geisteswissenschaften zusammen. Im Interview legen der Leiter Giovanni Sommaruga und die Co-Leiter Diane Proudfoot und Jack Copeland dar, wie das Zentrum die freie Grundlagenforschung anregt und was ?Kind-Maschinen? damit zu tun haben.

Vartan Kurtcuoglu ist ein Grenzg?nger zwischen Medizin und Maschinenbau: An der Universit?t Z¨¹rich entwickelt der ETH-Absolvent medizinische Computermodelle f¨¹r Herz und Niere. Wer bei ihm studiert, lernt fr¨¹h, was in interdisziplin?ren Projekten zu beachten ist.