Stammzellen sind wahre Allrounder der regenerativen Medizin: Sie können sich selbst erneuern und sich zugleich durch Ausdifferenzierung zu spezialisierten Zelltypen entwickeln. Lange Zeit ging man davon aus, dass das Gehirn eine Ausnahme darstellt und keine neuen Zellen ausbilden kann. Prof. Dr. Magdalena Götz von der Forschungseinrichtung “Helmholtz Munich” berichtet über Erkenntnisse, die das Gegenteil beweisen, sowie über die unterschiedlichen Arten von Stammzellen.

Wie kann Menschen geholfen werden, die an einer seltenen Erkrankung leiden und bei denen herkömmliche Behandlungsmethoden nicht wirken? Und welche Rolle spielen unsere T-Zellen dabei? In dieser Folge erläutert Prof. Dr. Julia Polansky vom “Berlin Institute of Health” an der Charité die Grundlagen des menschlichen Immunsystems und das Potential von Immuntherapien in der modernen, personalisierten Medizin.

Warum werden manche Menschen über 100 Jahre alt – während andere deutlich früher mit altersbedingten Erkrankungen kämpfen? Liegt es am Lebensstil, am Zufall – oder tatsächlich an unseren Genen? In dieser Folge tauchen wir mit Prof. Dr. Joris Deelen vom Leiden University Medical Center tief in die Genetik der Alterung ein und schauen uns zwei der am besten untersuchten Langlebigkeits-Gene genauer an: APOE und FOXO3.

Antisense-Oligonukleotide (ASOs) sind eine der spannendsten Entwicklungen der modernen Medizin. Diese kurzen künstlichen Nukleotid-Sequenzen können gezielt die Produktion krankheitsverursachender Proteine blockieren oder reparieren. PD Dr. Patrick Weydt erklärt uns, wie ASOs genau funktionieren, wo sie bereits erfolgreich eingesetzt werden und was die größten Herausforderungen sind.

Wie wird aus molekularer Forschung eine gezielte Therapie für ein krebskrankes Kind? Was genau macht ein Tumorboard und wie hilft ein Register Patientinnen und Patienten? In dieser Folge spreche ich mit Prof. Dr. med. Stefan Pfister vom Hopp-Kindertumorzentrum in Heidelberg über moderne Kinderonkologie und die enge Verzahnung von Forschung und Klinik.

Mosaike finden sich nicht nur in der Kunst, sondern auch in unserem Körper. Denn nicht alle Zellen unseres Körpers tragen exakt die gleiche DNA – sie enthalten unterschiedliche Mutationen. Aber warum ist das so? Und muss das zwangsläufig negativ sein? Darüber spreche ich in dieser Episode mit Prof. Dr. Jan Korbel vom EMBL in Heidelberg.

Viele von uns kennen mittlerweile Sprachmodelle wie ChatGPT, die in der Lage sind, die Struktur und Bedeutung unserer Sprache zu lernen und wiederzugeben. Aber wie sieht es mit der „Sprache“ unserer Zellen aus – der DNA? In dieser Folge spricht Dr. Anna Poetsch von der TU Dresden darüber, wie sie Modelle entwickelt, die helfen, die Geheimnisse der DNA zu entschlüsseln.

Warum wirken Impfungen bei Menschen mit Krebserkrankungen oft anders als bei Gesunden? Der Systembiologe Dr. Florian Wimmers von der Universität Tübingen spricht in dieser Folge darüber, wie sich Krebs und Krebsmedikamente auf das Immunsystem und die Impfantwort auswirken. Wir sprechen über Blutproben aus klinischen Studien, Mini-Organe im Labor und darüber, wie KI hilft, komplexe Zusammenhänge besser zu verstehen.

In Folge Z unserer Serie _ABC der Genetik_ geht es um die Z-DNA - eine ungewöhnliche Form der DNA, die jenseits der klassischen Doppelhelix existiert. Während die B-DNA stabil die genetische Information speichert, entsteht Z-DNA vorübergehend in aktiven Genabschnitten oder bei Zellstress und ermöglicht so die Regulation von Genen. Wir sprechen mit der Genetik-Expertin Prof. Dr. Julia Schulze-Hentrich über die Bildung, Funktion und Bedeutung der Z-DNA.

Das Wichtigste in Kürze:
- DNA ist flexibel: Neben der Doppelhelix gibt es auch A-, G-Quadruplex- und Z-DNA.
- Z-DNA entsteht vorübergehend in aktiven oder gestressten Genabschnitten.
- Fehlerhafte Z-DNA kann Krankheiten wie Autoimmunreaktionen oder Krebs begünstigen.

In Folge M unserer Serie _ABC der Genetik_ sprechen wir über die mitochondriale DNA (mtDNA), das kleine zweite Genom unserer Zellen. Sie steckt in den Mitochondrien, den „Kraftwerken“ der Zelle, und wird fast ausschließlich über die Mutter vererbt. Mit unserer Genetik-Expertin Prof. Dr. Julia Schulze-Hentrich klären wir, warum Mitochondrien eine eigene DNA besitzen, wie mtDNA weitergegeben wird, welche Rolle sie in Forensik und Paläogenetik spielt und wie mtDNA-Veränderungen zu sehr unterschiedlichen Erkrankungen führen können.

Das Wichtigste in Kürze:
- Mitochondrien besitzen ein eigenes kleines Genom – zentral für Energiegewinnung und Stoffwechsel.
- mtDNA wird fast ausschließlich mütterlich vererbt und erlaubt einzigartige Abstammungsanalysen – bis hin zur „mitochondrialen Eva“.
- Da Zellen viele mtDNA-Kopien enthalten, eignet sie sich besonders gut für Forensik und die Analyse sehr alter DNA.
- Mutationen in der mtDNA können zu komplexen Erkrankungen (Mitochondriopathien) mit sehr unterschiedlichen Ausprägungen führen.
- Neue Verfahren wie die Mitochondrienspende eröffnen Möglichkeiten, die Weitergabe bestimmter genetischer Erkrankungen zu verhindern.