Wie entsteht der Klimawandel

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Was hat der Polsprung mit dem Klimawandel zu tun?

Der Klimawandel ist derzeit in aller Munde. Doch wie entsteht der Klimawandel? Was hat der Polsprung mit dem Klimawandel zu tun? Warm- und Eiszeiten hat es immer gegeben, die Klimaforschung mit den momentanen Möglichkeiten, wie Erdkernbohrungen und Segmentanalysen, Meereströmemessungen usw. ist aber erst rund 20 Jahre alt. Es handelt sich um eine sehr junge Wissenschaft, die noch wenig ausgereift ist. Das Klimasystem ist ein hochkomplexes System, deren Einflüsse noch lange nicht alle bekannt sind und die bekannten nicht alle verstanden werden. Die Wissenschaftler sind sich nicht einmal einig, ob die derzeitigen Klimaveränderungen uns in eine Warm- oder in eine Eiszeit führen. Eine Erklärung der Wissenschaft für den Klimawandel ist der von Forschern erwartete Polsprung. Daneben gibt es weitere Theorien wie die erhöhte Sonnenaktivität, der Meeresströmeverlauf, Vulkanausbrüche, die runder, weniger elipsenförmig, verlaufende Umlaufbahn der Erde pp..

Das Erdmagnetfeld, das die Erde vor der ungefilterten Sonneneinstrahlung und Weltraumstrahlen schützt, hat laut ESA in den letzten 180 Jahren um 10% abgenommen. Am Südatlantik ist der Rückgang des Magnetfeldes noch stärker, hier sind sogar Anomalien des Gesamtfeldes zu beobachten. Und der magnetische Nordpol wandert seit der Jahrtausendwende immer schneller.

Laut ESA legt der magnetische Norpol inzwischen 65 km pro Jahr zurück. Seit letztem Jahr werden in unseren Breiten, in Mitteleuropa, ungewöhnliche Himmels- und Wetterbeobachtungen gemacht, wie der feuerrote und vielfarbige Sonnenuntergang Silvester 2022. Die Fotocommunities waren gespickt mit Bildern, die die für Deutschland ungewöhnlichen Farben des Sonnenuntergangs zeigten. Auch tagsüber können immer wieder rote Polarlichter in den Wolken beobachtet werden, wie im Titelbild.

Wie entsteht Klimawandel, feuerroter Sonnenuntergang Silvester 2022

3 Nordpole – Welcher wandert und führt zu Klimawandel und Polsprüngen

Wissenschaftler unterscheiden drei verschiedene Nordpole

Der geografische Nordpol befindet sich an der Schnittstelle zwischen Erdachse und Erdoberfläche

Der arktische geomagnetische Nordpol wird durch Berechnungen ermittelt und bewegt sich nur langsam. Im Moment befindet er sich an der Nordwestküste Grönlands. Seine Polbewegung ist die langsame, schwingende Verlagerung der Erdachse innerhalb der Erde. Die Ursache liegt darin, dass die Drehachse der Erde nicht mit der Hauptdrehachse, der konstanten Drehachse, identisch ist und die Erde durch den flüssigen Erdkern Elastizität aufweist. Der Erdkörper reagiert deswegen auf jahreszeitliche und tektonische Verschiebungen auf der Erdoberfläche, wie sie z.B. bei Erdbeben vorkommen.

Am arktischen Magnetpol richten sich die Kompassnadeln aus. Er befindet sich an der Stelle, an dem das Erdmagnetfeld nach unten zeigt. Er ist anfälliger für die Bewegungen des flüssigen Eisenkerns in der Mitte der Erde als der geomagnetische Pol.

In Jahrmillionen soll es mehrfach zu sogenannten Polsprüngen gekommen sein, bei denen der magnetische Nordpol und der magnetische Südpol ihre Positionen tauschten, die zu der Entstehung des Klimawandels der Erdgeschichte beitrugen.

Was ist ein Polsprung und was hat er mit dem Klimawandel zu tun?

Bei einem Polsprung wechseln Nord- und Südpol die Seiten, sodass die Kompassnadel nicht mehr nach Norden, sondern nach Süden zeigt. Laut Wissenschaftlern hat es auf der Erde immer Polsprünge gegeben, im Schnitt kommen sie alle 250.000 Jahre vor. Der letzte echte Polsprung ist aber bereits 780.000 Jahre her, laut Wissenschaftlern also überfällig.

Laut Geowissenschaftlern, die die magnetische Ausrichtung von Gesteinen untersuchten, hat bereits vor 42.000 Jahren eine größere Polwanderung stattgefunden bei der Nord- und Südpol ihre Stellungen tauschten, danach aber wieder in ihre Ausgangstellungen zurückwanderten. Das konnten sie anhand der magnetischen Richtung der Gesteinsablagerungen feststellen.

Hinzu kommt, dass sich der magnetische Nordpol seit dem Jahr 2000 mit einer rasanten Geschwindigkeit von 55 km im Jahr 2000 bis derzeit 65 km pro Jahr Richtung Nordwesten bewegt. Das Magnetfeld hat um 10% abgenommen und die Stelle im Südatlantik, die bereits weiter abgebaut ist, wird immer größer.

Neuere Forschungen ergaben aber, dass das Magnetfeld immer Schwankungen unterlag und deswegen nicht zwangsläufig ein Polsprung bevorsteht.

Das Erdmagnetfeld, das Klima und der Polsprung

Wie entsteht der Klimawandel und was hat er mit dem Erdmagnetfeld und dem Polsprung zu tun?

Das Erdmagnetfeld ist nicht statisch und variiert ständig. Seit 180 Jahren, also etwa zu Beginn der Industrialisierung, nimmt es ab, es hat inzwischen 10% seiner Energie verloren, im Südatlantik weit mehr, dort ist es sogar „löchrig“ und dieser Teil des Magnetfeldes wird immer größer. Es zieht sich inzwischen nahezu von den Küsten Südamerikas bis zu den Küsten Südafrikas.

Magnetfelder entstehen durch den Fluss magnetischer Materialien unter der Oberfläche der Himmelskörper. Im Falle der Erde soll es sich um Eisen und Nickel handeln, das sich zähflüssig um einen festen Metallkern aus den gleichen Metallen bewegt.

Das Magnetfeld der Erde dehnt sich bis in den Weltraum aus als sogenannte Magnetosphäre. Dort werden die eigentlich runden Magnetfelder von den Sonnenwinden verformt, was dazu führt dass die sonnenzugewandte Seite des Magnetfeldes zusammengedrückt wird, während sich die sonnenabgewendete Seite verlängert. An den magnetischen Polen konzentrieren sich die geladenen Teilchen aus den Sonnenwinden abwärts zu den Polen hin.

Die Magnetosphäre, der Schutzschild des Lebens

Die Magnetosphäre schützt das Leben auf der Erde, geladene Teilchen aus den Sonnen- und Weltraumwinden prallen an ihm ab. Ohne diesen Schutzschild gäbe es kein Leben auf der Erde.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Form im Innern der Erde mit einem Stabmagneten vergleichbar ist, der sich um den Erdkern befindet und um etwa 11° Grad gegen die Rotationsachse der Erde geneigt ist. Das Magnetfeld der Erde ist vergleichbar mit dem Feld eines Stabmagneten, der in Eisenspäne gelegt wird.

Im Erdmittelpunkt, etwa 6400 km im Erdinneren herrschen ca. 6300° Celsius und ein Druck von 3,5 Millionen bar. Das Innere des Erdkernes besteht aus einem festen Eisen- und Nickelkern. Um den festen Metallkern befinden sich zähflüssiges Eisen und Nickel. In dieser elektrisch leitenden Flüssigkeit sollen sich wie bei einem Dynamo Bewegungen verstärken und Magnetfelder ausbilden können. Die Theorie des Geo-Dynamos ist wissenschaftlich umstritten.

Wissenschaftler der Uni Münster um Kupenco et al. fanden heraus, dass das Eisenoxid im  Erdmantel 35-2900 km tief um den Erdkern ebenfalls magnetisch ist und zwar auch in relativ kalten Gesteinsplatten im Westpazifik. Die Forschungen könnten relevant für das Erdmagnetfeld sein, aber auch das Magnetfeld des Mars erklären, der keinen Geo-Dynamo im Inneren besitzt. Sie fanden heraus, dass das Eisenoxid seine magnetischen Fähigkeiten bis zu 925°Celsius behält.

Da sich das Magnetfeld an Nord- und Südpol staucht, treten die geladenen Teilchen der Sonnenwinde dort in die Atmosphäre ein. Bei Sonnenstürmen kommt es zum vermehrten Eintritt von Elektronen in die Atmosphäre, diese verbinden sich mit dem Sauerstoff und es entstehen grüne Polarlichter. Sie entstehen in 80-100 km Höhe, da die Luft dort sehr sauerstoffreich ist. Die roten Polarlichter, die auf den Fotos in Rheinland-Pfalz und Hessen zu sehen sind, enstehen auf 150-600 km Höhe, da die Luft dort sehr stickstoffreich ist und sich das Elektron hier deswegen nicht an Sauertsoff, sondern an Stickstoff bindet. Das führt zu roten und blauen Polarlichtern.

Die Ursachen des irdischen Magnetfeldes sind der geomagnetische zähflüssige Erdkern, der mit 90% die Hauptursache ist, magnetisierte Gesteine in der Erdkruste, nah unter der Oberfläche bilden das Lithosphärenfeld (35 km-2900 km Richtung Erdinneres), auch Krustenfeld genannt, das ebenfalls zum Magnetfeld beiträgt. Diese beiden Magnetfelder befinden sich im Erdinnern, die externen Anteile des Erdmagnetfelds werden in der Atmosphäre, der geladenen Ionosphäre, und in der Magnetosphäre, die bis in den Weltraum ragt, gebildet.

Auswirkungen eines Polsprungs auf Erde und Klima

Durch die Abnahme des Gesamt-Magnetfeldes, das sich weiter ausbreitende abnehmende Magnetfeld im Südpazifik und die sich weiter beschleunigende Wanderung des magnetischen Nordpols, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass in absehbarer Zeit ein Polsprung bevorsteht, der mit einem kurzfristigen Verschwinden oder einer starken Abnahme des Erdmagnetfeldes einhergehen soll. Die geladenen Teilchen der Sonnen- und Weltraumwinde könnten dann ungeschützt die Erde erreichen. Tiere, die sich am Erdmagnetfeld ausrichten, wie z.B. Zugvögel könnten die Orientierung verlieren, Sonnenwinde und -stürme Leben verbrennen und die Elektrizität lahm legen.

Wie ensteht Klimawandel, Rotes Polarlicht in Rheinland-Pfalz
Wie entsteht der Klimawandel

Eine kleine Geschichte der Erdmagnetfeldmessungen

Bereits im Jahr 300 n. Chr. nutzten chinesische Seefahrer einen Vorläufer des Kompasses, 1000 n. Chr. entwickelten sie schließlich den Kompass. In Europa gab es erst ab 1200 n. Chr. Aufzeichnungen zu der Verwendung eines Kompasses.

William Gilbert, Leibarzt von Königin Elisabeth der I., veröffentlichte um 1600 seine Studien zum Magnetismus. Seine Erklärung für den Kompass war bereits, dass die Erde ein riesiger Magnet sei. 1698 erstellte Edmund Halley die erste Magnetfeldkarte auf seiner Forschungsreise.

1724 entdeckten George Graham (England) und Anders Celsius (Schweden) gleichzeitig die Sonnenstürme.

1820 entdeckte der Däne Hans Christian Oersted den Elektromagnetismus. 1831 fand James Clark Ross den magnetischen Nordpol zwischen den kanadischen Inseln Nunavut. 1864 bewies James Clerk Maxwell den Zusammenhang zwischen elektrischen und magnetischen Feldern.

1962 wies die Raumsonde Explorer 2 die Grenze zwischen der irdischen Magnetosphäre und dem Sonnenwind nach.

Mitte des 20. Jahrhunderts bewegte sich der magnetische Nordpol noch mit knapp 11 km pro Jahr vorwärts Richtung Kanada, seit den 90er Jahren wurde er schneller, im Jahr 2000 legte er bereits 55 km pro Jahr zurück, derzeit ist er bei 65 km pro Jahr angelangt.

Gemessen wird die Wanderung des Nordpols mit Hilfe der geomagnetischen Observatorien und der ESA-Satelliten-Mission-SWARM, die mehrmals täglich 3 Satelliten um die Erde kreisen lässt. Während sich der magnetische Nordpol zu Beginn der Messungen Richtung Norden (Kanada) bewegte, bewegt er sich zur Zeit in Richtung Sibirien.

Auswirkungen des Polsprungs vor 42.000 Jahren

Wie entsteht der Klimawandel, wie war es früher?

Alan Cooper und Chris Turney et al. veröffentlichten 2021 eine Studie zu den Auswirkungen des Polsprungs vor 42.000 Jahren auf Science. Als vor 41.000-42.000 Jahren Nord- und Südpol ihre Stellungen tauschten, hatte dies dramatische Auswirkungen auf das Klima und das Leben auf der Erde.

Anhand der magnetischen Ausrichtung der Metalle in Gesteinsproben konnte erfasst werden, wo sich der magnetische Nordpol zur Zeit der Gesteinsbildung befand.

Bei einem Polsprung soll kurzfristig das Erdmagnetfeld auf 0-6% zurückgehen, sodass Sonnen- und Weltraumwinde fast ungehindert auf die Erde gelangen, das hat laut Cooper und Turney zu gewaltigen Klima- und Umwelteinbrüchen in der Vergangenheit geführt. 800 Jahre bestand das Erdmagnetfeld nur noch aus 28% des heutigen Magnetfeldes und führte auf dem gesamten Globus zu elektrischen Blitzen und Polarlichtern. Direkt vor dem Polsprung war die Abnahme des Magnetfeldes am dramatischsten, nur noch 0-6% soll sie damals betragen haben. Tiere und Landschaften starben aus, sodass die australische und andere Wüsten aus dieser Zeit hervorgegangen sein sollen. Auch das Aussterben der Neandertaler könnte auf den Polsprung zurückzuführen sein.

Diskussion

Wie entsteht der Klimawandel?

Für den Klimawandel gibt es viele wissenschaftliche Erklärungen, eine davon ist die Abnahme des Erdmagnetfeldes und das Wandern des magnetischen Nordpols mit steigendem Tempo. Hinzu kommt eine stärkere Sonnenaktivität mit vermehrten Sonnenstürmen. Viele Wissenschaftler vertreten die These, dass sich der Nordpol auf dem Weg zu einem Polsprung befindet. Die Annahmen der Wissenschaftler reichen hier von „der Polsprung steht direkt bevor“, über „in 10-15 Jahren“, „in mehreren Hundert Jahren“ bis hin zu „das kann noch 1000 Jahre dauern“. Seit Beginn der Industrialisierung nimmt das Erdmagnetfeld ab, sodass Sonnenwinde und Sonnenstürme ungefilterter auf die Erde treffen können als vor der Industrialisierung. Seit letztem Jahr können wir auch in Mitteleuropa Polarlichter beobachten, die sonst nur in Nordeuropa zu sehen waren.

Obwohl die Theorie des Klimawandels durch die Abnahme des Erdmagnetfeldes, die Wanderung der Pole und die erhöhte Sonnenaktivität sehr plausibel erscheint, insbesondere weil es Warm- und Eiszeiten auch bereits vor dem Menschen gab, präferiert die Politik die Theorie der Industrialisierung und das mit ihr vermehrt enstehende CO2 als Ursache für die Erderwärmung. Welches Interesse hat die Politik, plausible Erklärungen auszuschließen und die CO2-Theorie in den Mittelpunkt zu stellen? Ist es sinnvoll, das gesamte Leben auf elektrischen Strom umzustellen, um das CO2 zu reduzieren, wenn ein Polsprung bevor steht, der vorausichtlich unsere gesamte Elektrizität zum Erliegen bringen würde? Wie könnte ein vernünftiger Schutz der Menschen vor der Erderwärmung aussehen und vor dem möglicherweise bevorstehenden Polsprung und weiteren Sonnenstürmen? Wie entsteht der Klimawandel, was hat der Klimawandel heute mit dem Klimawandel der Vergangenheit zu tun?

Schon immer wollte der Mensch ins Klima eingreifen, hier geht es weiter zur Geschichte und den Grundlagen des Geoengineerings (der Wettermanipulation)

Neue Funktionen der CRISPR Cas9 Methode

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Neue Funktionen der Genschere CRISPR-Cas9 entdeckt

Die Genschere CRISPR-Cas9 sorgte für einen Durchbruch in der Gentherapie. Nun haben Forschende neue Funktionen der Genschere entdeckt. CRISPR-Cas9 war die erste Genschere, die ohne Schäden DNA zerschneiden und auch ersetzen konnte. Alte Genscheren schnitten zu ungenau, um sie gezielt einsetzen zu können. 2020 erhielten die Forscherinnen Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier, zwei Forscherinnen des Max-Planck-Instituts, dafür den Chemie-Nobelpreis.

Die Entdeckung

Jetzt haben Forschende der Universität Bonn und des Universitätsklinikums Bonn (UKB) zusammen mit der Partneruniversität St Andrews in Schottland und dem European Molecular Biology Laboratory in Hamburg neue Funktionen der CRISPR Cas9 Methode entdeckt.

Mit CRISPR Cas9 wehren Bakterien Phagen (Viren, die Bakterien befallen) ab. Wenn die Viren die Bakterien befallen, zwingen sie die Bakterien, die Viren zu vermehren. Als Abwehrmechanismus haben einige Bakterien deswegen die Genschere CRISPR entwickelt. Mit der Genschere finden und zerschneiden die Bakterien die Phagen und machen sie damit unschädlich. Die Bakterien integrieren die so enstandenen Bruchstücke der Viren in ihr Genom. Diese integrierten Bruchstücke dienen den Bakterien als Gedächtnis, sodass der nächste Angriff der Viren schnell erkannt und ausgeschaltet werden kann.

CRISPR sendet zusätzlich Signalmoleküle aus, um ein komplexes Angreifen zu ermöglichen. Die Forschenden haben nun entdeckt, dass diese Moleküle u.a. an ein Protein gebunden sind, namens CalpL, das einen enzymatischen Eiweißabbau durch Spaltung bewirkt. Die neu entdeckte Genschere zerschneidet das Protein CalpT, dabei sichert es ein drittes Eiweißmolekül, das den Stoffwechsel des Bakteriums auf Angriff umstellt, namens CalpS.
Welche Gene CalpS dabei anschaltet, wissen die Forschenden noch nicht. Sie hoffen aber, dass sich die Genschere durch die neue Entdeckung noch vielfältiger gestaltet.

Ähnlich wie die Virenabwehr des Bakteriums funktioniert auch das menschliche Immunsystem, wenn Viren die Zellen des Körpers befallen.

Kurze Geschichte der Genschere CRISPR-Cas9

Chemie-Nobelpreis 2020

Die Grundlagenforschung zur Genschere begann bereits 1989. In den 1990er Jahren verfolgte Francisco Mojica die ersten Spuren der Genschere, er entdeckte ungewöhnliche DNA-Muster in den Chromosen von Mikroben. Mojica entdeckte die CRISPR-Repeats und fand heraus, dass sie zum Stammbaum des Lebens gehören. Um die Jahrtausendwende bekommt CRISPR ihren offiziellen Namen.

Ruud Jansen entdeckte 2002, dass CRISPR und Cas zusammengehören.

10 Jahre dauerte es dann noch bis eine passgenaue Genschere gefunden wurde.

Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier erhielten schließlich 2020 den Chemie-Nobelpreis für ihre 2012 publizierte Arbeit zur Genschere CRISPR Cas9 mit der sie zielgenau DNA aufspüren, reparieren, aufschneiden und ersetzen können. CRISPR-Cas9 ist die Genschere des Bakteriums Streptokokkus, das mit der Genschere Viren abwehren kann.

Die Entdeckung gab der Genforschung neuen Aufschwung und Hoffnung, mit CRISPR Cas9 zu immunisieren, Krankheiten zu heilen und selbst Schöpfer zu sein.

So immunisierte der chinesische Wissenschaftler He Jiankui mit der Genschere zwei Mädchen gegen HIV, die 2018 geboren wurden.

Chancen und Gefahren der CRISPR Cas9 Methode

Grenzen der Forschung: Neue Funktionen der CRISPR Cas9 Methode

Mit CRISPR Cas9 fanden die Forscherinnen ein Werkzeug, Krankheiten zu heilen, die bis dahin unheilbar waren, wie z.B. die spinale Muskelatrophie, vorausgesetzt der Arzt weiß, welche Teile der DNA die Erkrankungen aufweisen, herausgeschnitten und ersetzt werden müssen.

Wissenschaftler gehen von einem Durchbruch in der Medizin aus, bislang unheilbare Krankheiten wollen sie mit CRISPR Cas9 beheben. Mit der Genschere sei alles möglich, bemerkte kürzlich auch Hendrik Streeck in einem Interview mit der Welt, Krankheiten heilen, aber auch die Augenfarbe bestimmen und vieles mehr sei möglich. An dieser Stelle spricht Streeck die Eugenik an, die mittels Genschere noch weitere Auswüchse annehmen könnte, als mit den Versuchen der Menschenzucht des letzten Jahrhunderts. Designerbabys aus dem Katalog wären möglich, Aussehen, Intelligenz und Charakter könnten frei ausgewählt werden, Erbkrankheiten, Behinderungen und Schwächen ausgemerzt.

Doch ist das so leicht und was ist ethisch vertretbar?

Die 2018 geborenen chinesischen Zwillinge, die mit der Genschere CRISPR Cas9 gegen das HI-Virus immunisiert wurden, mittels einer Mutation des CCR5-Gens, wurden zwar gegen HIV immunisiert, dafür stieg die Anfälligkeit für andere Erkrankungen vermutlich an.

Der chinesische Wissenschaftler He Jiankui hat das Gen CCR5 mittels Genschere funktionsunfähig gemacht, da ein von diesem Gen hergestelltes Protein als Haupteintrittsquelle von HIV in die Zellen gilt. Die Mutation des CCR-5-Gens ähnelt der natürlich auftretenden Mutation D32, die die Lebenserwartung laut Analyse von über 400.000 Datensätzen der britschen Gendatenbank senkt. So zeigten Menschen mit zwei Veränderungen an CCR5 eine deutlich niedrigere Lebenserwartung als Menschen ohne Mutation oder nur einer Mutation an CCR-5. Daraus schlussfolgerten die Forscher, dass auch die beiden Babys eine geringere Lebenserwartung haben könnten. Die Kinder seien durch die Manipulation am Erbgut zwar immun gegen HIV, aber anfälliger für andere Infektionskrankheiten. Die Lebenserwartung sei gesenkt. Die Studie erschien auf Nature.

Immunreaktionen auf CRISPR Cas9 aus Streptokokkus

2018 erschien auf Nature Medicine bereits eine Pilot-Studie, dass Menschen auf das Eiweißmolekül Cas9 mit Abwehrreaktionen reagieren könnten, da es von dem Bakterium Streptokokkus stammt, das der menschliche Organismus als feindliches Eiweiß erkennt. Angina oder Scharlach sind z.B. Streptokokkeninfektionen, die der menschliche Körper natürlicherweise abwehrt.

Erste Untersuchungen deuteten darauf hin, das CRISPR Cas9 ungewollte Erbgutveränderungen auslöst und das Krebsrisiko erhöht.

Die Studie der Charité gab Hinweise darauf, dass ungewollte Immunreaktionen auf Cas9 ausgelöst werden. Im Laborversuch reagierte das Blut von 48 Frauen und Männern mit einer T-Zellen-Reaktion auf das Eiweißmolekül. T-Zellen sind sogenannte Killerzellen im menschlichen Körper, die ein Gedächtnis gegen ihnen bekannte Erreger entwickeln und angreifen, sobald ein bekannter Krankheitserreger auftritt. Diese T-Zellen reagierten nicht nur auf Cas9 aus Streptokokkus, sondern auch auf Eiweißmoleküle anderer Erreger.

Beim Einsatz der Genschere außerhalb des Körpers können die Immunreaktionen vorher geprüft werden, innerhalb des Körpers, was bei vielen Krankheiten nötig ist, kann der Einsatz gefährlich werden, hier wird nach zusätzlichen Methoden geforscht.

Ob neue Funktionen der CRISPR Cas9 Methode ein besseres Sicherheitsprofil ermöglichen, ist noch unbekannt.

Zu den medizinischen Risiken durch CRISPR Cas9, die eine Anwendung nur bei schwersten Leiden rechtfertigen könnten, kommen die ethischen Fragen. Wo sind die Grenzen der Forschung? Was darf Medizin, was nicht? Will der Mensch sich hier zum Gott erheben? Welche Sicherheiten erhält der Bürger?

An den illegalen Erbgutmanipulationen des chinesischen Wissenschaftlers He Jiankui und in der Coronakrise wurde schnell deutlich, wie leicht Menschenrechte, Verfassungen und Medizinrecht außer Kraft gesetzt werden können, wenn nur genug Geld und Macht im Spiel ist.

Weiterführende Literatur:

Generation Gen-Schere: Wie begegnen wir der gentechnologischen Revolution? (#Anzeige)

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Geruchsverlust bei Omikron – keine Hirnbeteiligung

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Forschung: Kein Hinweis auf Hirnbeteiligung bei Covid-19

Lange Zeit wurde vermutet, dem Geruchsverlust bei Omikron und anderen Varianten von SARS-CoV-2 liege eine Hirnbeteiligung zugrunde. Diese Hypothese konnte jetzt widerlegt werden.

Wissenschaftler entnahmen Gewebeproben aus der Nase und dem Gehirn von Patienten, die an Covid-19 verstorben waren. Untersucht wurden Patienten der Corona-Varianten Delta und Omikron BA1 und BA2. Bei den über 100 Obduktionen ergab sich kein Hinweis auf eine Hirnbeteiligung.

Schutz vor Hirnbeteiligung durch das SARS-CoV-2-Virus

Nasenschleimhaut schützt vor Überwindung der Blut-Hirn-Schranke

Anosmie, also Geruchsverlust, tritt häufig im Zusammenhang mit einer Covid-19-Infektion auf. Die Anomsie kann vorübergehend oder auch länger anhaltend sein.

Die Wissenschaftler der Forschungsstelle Neurogenetik des Max-Planck-Instituts Frankfurt entnahmen in Zusammenarbeit mit Ärzten und Wissenschaftler der Uniklinik Leuven sowie Krankenhäusern in Brügge und Brüssel Gewebeproben aus Nasenschleimhaut und Gehirn der verstorbenen Patienten. Bei über 100 Patienten, die an Covid-19 starben, konnte keine Hirnbeteiligung nachgewiesen werden.

Untersucht wurden ausschließlich Patienten mit schweren Verläufen von Covid-19, die an Covid-19 starben und bei denen am ehesten eine Hirnbeteiligung vermutet hätte werden können.

Die Methode

Bereits im November 2021 wiesen Forschende darauf hin, dass der Geruchsverlust durch SARS-CoV-2 nicht durch die Hirnnerven, sondern durch die Stützzellen des Riechepithels ausgelöst wird. SARS-CoV-2 dringt nicht einmal bis zum Riechkolben vor, der die Verbindungsstelle zum Gehirn darstellt.

In der Nase leitet die Riechschleimhaut Gerüche an den Riechkolben weiter. Im Riechkolben befinden sich Geruchsnerven, die die Gerüche an die Hirnnerven weiterleiten.

Das Forscherteam hat eine chirurgische Methode entwickelt, die es den Forschenden erlaubt, Gewebeproben bereits ein bis zwei Stunden nach dem Tod zu entnehmen. Das führt dazu, dass diese Proben besonders gut für histologische und molekulare Untersuchungen geeignet sind.

70 Patienten wurden untersucht, ob eine Hirnbeteiligung vorliegt. Die Gewebeproben wurden der Nase, dem Riechkolben, dem Rachen und dem Frontallappen des Gehirns der Patienten entnommen. Die Proben wurden mikroskopisch auf RNA und Proteine des Virus untersucht.

Geruchsverlust bei Omikron, Delta, Alpha und der Wuhan-Variante

Alle Befunde negativ

Zusätzlich untersuchten die Forschenden Proben aus den Gehirnen der ursprünglichen Wuhan-Variante und der Alpha-Variante. Insgesamt wurden Proben von über 100 Patienten entnommen.

Auch Hirnwasser wurde untersucht. Alle Proben waren negativ.

Wie die Zellen, die perineurialen Fibroblasten, die um den Riechnerv angeordnet sind, den Riechnerv vor SARS-CoV-2 und anderen Atemwegserregern schützen, wissen die Forscher nicht.

Ursache für den Geruchsverlust bei SARS-CoV-2 sei, dass die Stützzellen des Riechepithels infiziert werden.

Das Team gab die Forschungen auf Science bekannt.

Die Forschung dürfte auch deswegen interessant sein, weil die Spikeproteine, die durch die Impfung gegen das Virus verabreicht werden, um sich im Körper zu vervielfachen und so eine Antikörperreaktion hervorrufen sollen, die Hirnschranke überwinden zu können scheinen. Darauf weisen Pathologieberichte hin aber auch der Untersuchungsbericht von Pfizer selbst, der bereits im Februar 2021 u.a. Schlaganfälle und neurologische Erkrankungen als Nebenwirkungen der Impfungen aufgelistet hatte.

Desinfektionsmittel in Böden

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Gefahr von multiresistenten Keimen durch Desinfektionsmittel

Ein Forscherteam der Justus-Liebig-Universität Gießen weist Desinfektionsmittel in Böden in 97% der untersuchten Bodenproben in Hessen nach.

Der politische Maßnahmenkatalog der Bundesregierung während der Coronakrise schrieb jedem Betrieb Hygienevorschriften vor, u.a. die Lokalitäten regelmäßig zu desinfizieren und Händedesinfektionsmittel für alle zur Verfügung zu stellen. Nicht selten wurden Kunden oder Gäste beim Betreten eines Ladens oder Restaurants aufgefordert, sich die Hände zu desinfizieren, obwohl bekannt war, dass es sich bei Covid-19 nicht um eine Schmier-, sondern um eine Tröpfcheninfektion handelt.

Diese Maßnahmen führten laut Forscherteam der JLU Gießen und des hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) zu einer erhöhten Tensidkonzentration in Böden. In einer groß angelegten Studie untersuchten sie Bodenproben nach Tensiden, quartären Alkylammoniumverbindungen (QAAV). In 97% der 65 Bodenproben konnte QAAV nachgewiesen werden. Der Gehalt an QAAV überschritt dabei zum Teil Werte von 1 mg kg-1 und liegt damit oberhalb des Wertes, der für Medikamente und Antibiotika nachgewiesen wurde laut Pressemitteilung der JLU. Die QAAVs wurden in allen Bodenproben gefunden, sowohl im Acker, im Weinbau, als auch in Grün- und Waldlandschaften.

Desinfektionsmittel in hessischen Böden

Die Studie

Die Studie von Kai Jansen, Christian, Mohr, Katrin Lügge, Christian Heller, Jan Siemens und Ines Mulder ist auf Sciencedirect erschienen.

Fünfundsechzig Bodenproben entnahmen die Forscher aus verschiedenen Landnutzungen (Ackerland, Grünland, Wald, Weinberg) und Gebietstypen (ländlich, Agglomeration) . Sie wurden auf Konzentrationen von Alkyltrimethylammonium (ATMACs, mit Alkylkettenlängen C8-C16), Benzylalkyldimethylammonium (BACs, C8 -C18) und Dialkyldimethylammoniumverbindungen (DADMACs, C8-C18) über HPLC-MS/MS nach ultraschallunterstützter Extraktion mit angesäuertem Acetonitr untersucht. Das untersuchte Gebiet umfasst insgesamt 21.115 km².

Desinfektionsmittel in Böden und Antibiotikaresistenzen

Problematisch am übermäßigen Einsatz von Desinfektionsmitteln ist, dass sie Antibiotikaresistenzen hervorrufen können.Weltweit sterben laut WHO 1,3 Millionen Menschen jährlich an multiresistenten Keimen. Viele Krankenhäuser sind mit multiresistenten Keimen belastet, da hier viel desinfiziert werden muss. Neben dem Missbrauch mit Antibiotika stehen die QAAVs im Verdacht, multiresistente Keime hervorzubringen.

QAAVs sind kationische organische Verbindungen mit amphiphilen Eigenschaften (wasser- und fettlöslich), die als Tenside und Desinfektionsmittel in Industrie, Haushalt und Landwirtschaft weit verbreitet sind.

In den 1920ern wurden QAAVs aufgrund ihrer desinfizierenden und oberflächenaktiven Eigenschaften schnell bekannt (Domagk, 1935; Hartmann und Kägi, 1928). Bereits 1960 wurden Hinweise auf eine mögliche antimikrobielle Resistenz bei Mikroorganismen, die durch QAAVs induziert wurden, berichtet (Malizia et al., 1960). Seitdem haben mehrere Studien darauf hingewiesen, dass die Exposition gegenüber QAAVs nicht nur zu einer QAAV-Resistenz führt, sondern auch die Resistenz gegen verschiedene Antibiotika fördern kann (Buffet-Bataillon et al., 2016; Gaze et al., 2005; Kim et al., 2018 ; Zeng et al., 2022). Es hat sich gezeigt, dass das Ausgesetztsein gegenüber bestimmten hemmenden Konzentrationen zur Entwicklung von Kreuz- und Koresistenzmechanismen führt, die die Empfindlichkeit von Mikroorganismen gegenüber vieler Antibiotika verringert (Tezel und Pavlostathis, 2011).

Eine toxikologische Untersuchung der QAAVs beschränkte sich bis vor kurzem auf Wasserorganismen, 2021 fanden aber Hriúbec et al. in 80% menschlicher Blutproben QAAVs von 43 untersuchten menschlichen Blutproben, die mit Entzündungen, Störungen der Cholesterinhomöostase (Regelsystem des Cholesterinspiegels) und beeinträchtigter Mitochondrienfunktion (Funktion der Organellen, die maßgeblich zur Energieversorgung der Zellen beitragen) in Verbindung gebracht wurden.

Zeng et al zeigten 2022, dass QAAVs auch in der Muttermilch von stillenden Müttern gefunden wurde.

Die letzten Jahre wurden QAAVs aufgrund ihrer angeblichen Fähigkeit zur Inaktivierung des SARS-CoV-2-Virus vermehrt eingesetzt. (Dewey et al., 2021; Huang et al., 2021). Laut Hora et al. (2020) enthielten 216 der 430 von der US-Umweltschutzbehörde für Hygienemaßnahmen im Zusammenhang mit der COVID-19-Pandemie empfohlenen Desinfektionsmittel BAC, DADMAC oder eine Kombination aus beiden. Der verstärkte Einsatz spiegelt sich in steigenden Konzentrationen in der Umwelt wider. Alygizakiset et al. (2021) berichteten über einen Anstieg von 331 % für Konzentrationen von QAAVs in Abwasserzuflüssen während des ersten Lockdowns. Ein Anstieg der QAAV-Konzentrationen von Staubproben in Innenräumen um 62 % während der Maßnahmen wurde von Zheng et al. untersucht(2020). (Kai Jansen et al., 2022)

Fazit der Studie

Desinfektionsmittel in Böden

Kai Jansen et al. fanden in den allermeisten hessischen Böden quartäre Ammoniumverbindungen, unabhängig von Landnutzung oder Bodentyp.

In Schlemmböden fand sich, wie erwartet, eine Anhäufung von QAAVs während Hochwasserereignissen (Kläranlagen, Abwasser).

QAAVs, die in Acker- und Grünlandböden gefunden wurden, die nicht von Überschwemmungen betroffen sind, wurden laut Studie wahrscheinlich mit organischen Düngemitteln, einschließlich Klärschlamm, und mit Pestiziden verunreinigt

Die Verunrenigung von Waldböden spricht für eine atmosphärische Einbringung der QAAVs, möglicherweise mit Staubpartikeln. Um die Eintrittspfade für Waldböden zu klären, sollten atmosphärische Partikel auf QAAVs untersucht werden.

Die Muster von QAAVs legen eine Persistenz einiger QAAVs in Böden über Zeiträume von mehreren Jahren nahe. Das weit verbreitete Vorkommen von QAAVs in Böden spricht für ihre potentielle Relevanz für die Selektion und Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen in der Umwelt.

Der Abbau von QAAVs sollte unter realistischen Bodenbedingungen untersucht werden, um eine Einschätzung für deren Bedeutung bei der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen zu bestimmen.

Essgewohnheiten im Urin bestimmen

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Forschung: Ernährungsweise und Umweltgifte ermitteln

Im Urin können durch Massenspektrometrie Umweltgifte nachgewiesen werden. Das neue Forschungsprojekt will nun die Essgewohnheiten im Urin bestimmen.

Lebensmittelchemiker Hans-Ulrich Humpf untersucht mit seinem Team an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, WWU, Lebensmittelgifte im Urin von Patienten, wie z.B. Schimmelpilze. Aber auch falsche Essgewohnheiten können zu Krankheiten führen. Der Chemiker will anhand von Blut- und Urinuntersuchungen mit Hilfe der Massenspektrometrie herausfinden wollen, wie sich Menschen ernähren und welchen Umweltgiften sie ausgesetzt sind.

So untersucht er in Simbabwe, im Gemeinschaftsprojekt unter Koordination der US-amerikanischen Cornell-Universität, die Ursachen von Entwicklungsstörungen bei Kindern, die Schimmelpilzen auf Mais zuzuordnen sein könnten, den die Mütter zu sich nehmen und der früh zugefüttert wird.

In Bangladesch werden Schimmelpilze auf Reis und Gewürzen untersucht.

Das neue Forschungsprojekt

Essgewohnheiten im Urin bestimmen

Lebensmittelrückstände lassen sich noch 10-24 Stunden nach dem Verzehr im Urin feststellen. Hans-Ulrich Humpf hat dafür ein Massenspektrometer, das fünfmal sensibler messen kann als übliche Geräte.

Bisherige Verfahren zur Bestimmung der Nahrungsaufnahme

Ernährungswissenschaftler nutzen Ernährungstagebücher von Patienten, um den Verzehr ungesunder Lebensmittel, ungesunde Mengen an Lebensmitteln oder ungenügende Kombinationen der Lebensmittel, bzw. fehlende Vielfalt festzustellen. In diesen Tagebüchern schreibt der Patient alle Lebensmittel und Getränke auf, die er zu sich nimmt. Anhand des Tagebuchs kann der Ernährungsmediziner erkennen, worauf z.B. Übergewicht oder gehäufte Gichtanfälle zurückzuführen sind.

Die Untersuchungsmethode

Einige Hundert Biomarker für Lebensmittel sind inzwischen bekannt. Allerdings wurden sie nicht ausreichend auf ihre Tauglichkeit geprüft, hinzu kommt, dass sie teilweise mehreren Ernährungsgruppen zuzuordnen sind. Amelie Frank, Humpfs Doktorandin, sucht deswegen nach Biomarkern, die sich einzelnen Lebensmitteln konkret zuordnen lassen, etwa bestimmten Getreide- oder Gemüsesorten.

Sind die Biomarker der unterschiedlichen Lebensmittel einmal bekannt, so könnten sie mit Hilfe der Massenspektrometrie innerhalb von 10-24 Stunden nach dem Essen im Urin oder Blut nachgewiesen werden.

Nach Frank könne das Ernährungsfehler aufspüren bei Menschen, die beim Ernährungstagebuch unterschlagen werden oder die nicht in der Lage sind, ein Ernährungstagebuch zu führen.

Quelle: Christina Hoppenbrock, Unizeitung wissen

Diskussion

Mit Hilfe der Ermittlung von Biomarkern für die einzelnen Lebensmittel könnten diese Lebensmittel im Urin oder Blut mittels Massenspektrometrie nachgewiesen werden. Die derzeitigen Geräte können Lebensmittel innerhalb von 10-24 Stunden nach Verzehr nachweisen. Um die Ernährungsgewohnheiten von Patienten festzustellen, wären also tägliche Untersuchungen notwendig. Das übliche Ernährungstagebuch für Patienten von Fachärzten für Ernährungswissenschaft werden sie deswegen kaum ersetzen können.

Erschwerend käme in den Industrieländern hinzu, dass die Fülle an Lebensmitteln, inklusive der Produkte der Lebensmittelindustrie, einen sehr hohen Arbeitsaufwand beim Erfassen bedeutet.

Nutzbar wäre das Forschungsprojekt voraussichtlich zunächst in Nichtindustrieländern, die begrenzte Nahrungsmittel zur Verfügung haben.

Eine große Chance sehe ich aber in der Kombination Umweltgifte auf Lebensmitteln im Menschen festzustellen. Auch wenn z.B. Schimmelpilze durch die strengeren Lebensmittelkontrollen in den Industrieländern in der Regel nicht in höheren, schädlichen Mengen zu sich genommen werden, so könnte sich bei regelmäßigem Verzehr eines bestimmten Lebensmittel ein anderes Bild der Menge von Pilzen im Körper ergeben.

Auch dürfte das Projekt insofern für die Industrienationen von Bedeutung sein, wenn zusätzlich zu Keimen und Pilzen nach zugesetzten Giften gesucht wird. Insbesondere in den Industrienationen sind viele Grundahrungsmittel mit einer Vielzahl an Pestiziden, Herbiziden und chemischem Dünger versetzt, deren Auswirkungen beim Verzehr weitgehend unerforscht sind. Hinzu kommen Schwermetalle und Medikamentenrückstände selbst im Trinkwasser sowie die chemischen Zusätze der Nahrungsmittelindustrie.

Um den Zusammenhang zwischen Erkrankung und Giften in der Nahrung hinreichend zuordnen zu können, müssten aber zusätzlich wenigstens statistische Erhebungen erstellt werden.

Vom Nachkriegseuropa zum Nachmauereuropa-und zurück

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Vorlesung: Adam-von-Trott-Lecture

Am 24.11. hält Professor Timothy Garton Ash die Adam-von-Trott-Lecture mit dem Titel Vom Nachkriegseuropa zum Nachmauereuropa-und zurück.
Die Vorlesung findet am 24. November 2022 um 19.00 Uhr im Adam-von-Trott-Saal am Wilhelmsplatz 3 der Universität Göttingen statt. Die Vorlesung ist kostenfrei, die Teilnahme ist auch online möglich.

Das Kooperationsprojekt Widerstand – Demokratie – Internationalität

Adam von Trott zu Solz

Die Vorlesungsreihe Adam von Trott Lecture erinnert als öffentliche Vorlesungsreihe an den Widerstandskämpfer Adam von Trott zu Solz.
Adam von Trott zu Solz (1909-1944) studierte an der Universität Göttingen Rechtswissenschaften, promovierte in Völkerrecht, bis ihn ein Stipendium schließlich von 1931-1933 an die Universität Oxford führte. Er war ein früher Gegner des Nationalsozialismus und gehörte zur Widerstandsgruppe Kreisauer Kreis, die Konzepte für die Zeit nach dem Nationalsozialismus entwarf. Ab 1940 arbeitete er für das Auswärtige Amt und knüpfte internationale Verbindungen zur Erweiterung des Widerstandsnetzwerkes. Er setzte sich stark für die internationale Unterstützung gegen Hitler und die Nationalsozialisten ein. Von Trott unterstützte dabei das Attentat seines Freundes Graf von Stauffenberg.
Am 20. Juli 1944 wurde von Trott verhaftet und vom Volksgerichtshof zum Tode verurteilt und am 26. August 1944 in Berlin hingerichtet.

Timothy Garton Ash

Timothy Garton Ash, geboren 1955, ist Historiker mit dem Forschungsschwerpunkt europäische Geschichte seit 1945 an der Universität Oxford sowie Direktor des europäischen Studienzentrums des St. Anthony Colleges, Oxford. Außerdem betätigt er sich als Sachbuchautor.

Kommentar: Vom Nachkriegseuropa zum Nachmauereuropa – und zurück

Brisanz der Vorlesung

Im Jahr 2020 läuteten Politiker in Europa und global eine Zeitenwende ein. Technische Fortschritte wurden und werden im Eiltempo entwickelt und unter Aushebelung der Menschenrechte und der Verfassungen in Europa durchgesetzt; Abschaffung des Bargeldes, Aufbau von Totalüberwachung sowie Gen-Datenbanken. Gentechnik am Menschen und psychologische Großversuche wurden mit Hilfe von nie dagewesener Groß-Propaganda durchgesetzt. Für Politiker, Oligarchen und Forschung ein Schlaraffenland, doch wohin steuert Europa ethisch?

Darf ein Staat im 21. Jahrhundert Menschen in ein Gefängnis sperren, um dann die Zunahme von Gewalt gegen Frauen und Kinder unter Extrembedingungen zu untersuchen? Darf er Kinder wieder zu absolutem Gehorsam erziehen, darf er sie Mörder nennen, wenn sie nicht gehorchen, sie einschüchtern und das Spielen, Raufen und Kuscheln mit Freunden und Familie verbieten? Darf der Staat alte Menschen einer Isolation aussetzen, die laut Amnesty International als Folter gilt? Darf er Menschen wieder aus der Gesellschaft und dem Beruf ausgrenzen? Darf er vorschreiben mit wem der Bürger Kontakt hat und ohne richterlichen Beschluss in Wohnungen eindringen? Darf er Kleidervorschriften machen? Darf er wieder Zeitungen, den öffentlichen Rundfunk und soziale Netzwerke zensieren sowie Aufklärung und Widerstand bestrafen?

Ist das in einer Demokratie überhaupt denkbar?

Muss technischer Fortschritt automatisch mit ethischem Verfall einhergehen? Muss Technik zwangsläufig in eine Technokratie führen und müssen ethische Errungenschaften wie der Humanismus und die Aufklärung einfach ausgelöscht werden, wie im Europa des 20. Jahrhunderts oder dürfen Menschenrechte doch noch eine Rolle spielen?

Die neue Gesellschaftsordnung wirft viele Fragen auf, soll die Menschheit in die finstersten Zeiten des 20. Jahrhunderts zurückgeführt werden und die Frage nach einem noch sehr zaghaften Widerstand sind wohl die brennensten. Umso erfreulicher, dass Timothy Garton Ash mit seiner von Trott Lecture mit dem Thema „Vom Nachkriegseuropa und Nachmauereuropa – und zurück“ diese Fragen aufzunehmen scheint. Das Thema hat eine Brisanz erreicht, wie seit 1945 nicht mehr. Umso erfreulicher ist, dass die von Trott-Lecture nicht nur eine Präsenzvorlesung ist, sondern auch die Möglichkeit einer Internetzuschaltung besteht. Möge der wissenschaftliche Diskurs wieder angestoßen werden und Ethik wieder eine Rolle spielen dürfen in Wissenschaft, Bildung, Beruf und Gesellschaft.

KI für das Zell-Tracking und die Massenspektrometrie

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Forschung: Mark Zuckerberg fördert KI zur Bildanalyse für das Zell-Tracking und die Massenspektrometrie

KI für das Zell-Tracking und die Massenspektrometrie: Laut Leibnitz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) fördern Mark Zuckerberg und seine Frau Priscilla Chan die Weiterentwicklung der Dortmunder Bildanalyse-Plattform napari zur besseren Analyse mikroskopischer und biochemischer Aufnahmen. Mit jeweils 20.000 Euro werden die Software zur Bildanalyse des Zell-Trackings als auch die der Massenspektrometrie-Analyse gefördert.

Derzeitige Problemstellung beim Zell-Tracking und der Massenspektrometrie-Analyse

Zell-Tracking

Um z.B. die Bewegung von Tumorzellen besser analysieren und besser einordnen zu können, müssen viele mikroskopischen Aufnahmen gemacht werden. Beim Zell-Tracking werden die Zellen erst segmentiert und dann in einen örtlich-zeitlichen Zusammenhang gebracht. So lassen sich die Migration von Zellen oder die Zellteilung besser erkennen.
Eine automatische Zellverfolgung funktioniert derzeit nur begrenzt und Biomediziner müssen zeitaufwendige Nachbesserungen durchführen. Derzeitige Methoden erzeugen große Datenmengen, die von den Forschenden kaum nachzuvollziehen und auszuwerten sind.

Massenspektrometrie

Bei der Massenspektrometrie erkennen Chemiker Substanzen aufgrund ihrer Masse. Das Massenspektrometer misst das Masse-zu-Ladungsverhältnis m/q von Teilchen und kann so die Art und Menge der vorhandenen Teilchen analysieren. Forschende stellen mit Hilfe des Massenspektrometers z.B. fest, welche Stoffwechselprodukte in welcher Menge vorhanden sind. Biochemiker können so metabolische und zelluläre Auflösungen feststellen, die mit Gewebeaufnahmen verglichen werden können.

Napari-Aufrüstung mit KI für Zell-Tracking und Massenspektrometrie

KI Software für Biomediziner

Um die Daten der Wissenschaftler zu optimieren und sie nicht regelmäßig händisch nachbessern zu müssen, will der Leiter der Nachwuchsgruppe AMBIOM Dr. Jianxu Chen mit seinem Team gemeinsam mit Immunologen am ISAS, dem Universitätsklinikum Essen und der Universität Duisburg-Essen kooperieren. Die geförderte Software.“Human-in-the-Cell-Tracking“ soll die drei Module Segmentierung, Tracking und Analyse enthalten. Um die KI zu trainieren, sollen Wissenschaftler direkt händisch in die Automatisierung eingreifen können, um Fehler der Automatik auszubessern und diese Prozesse in Zukunft zu beschleunigen. Menschliches Eingreifen soll nach dem Training der KI weitgehend überflüssig werden. Die Daten sollen weltweit zur Nutzung für andere Biomediziner zum Abgleich und zur Weiterentwicklung zur Verfügung gestellt werden.

Dr. Prasad Phapale, Chemiker und Leiter von Spatial Metabolomics, will mit dem Plug-In „Biochemical Spectrometry Imaging Data“ die Massenspektrometrie-Daten mit anderen Bildformaten fusionieren, sodass Wissenschaftler weltweit die MSI-Bilder mit Metaboliten-Datenbanken abgleichen können sowie mit weiteren Bildern, etwa aus der Mikroskopie.

Gefördert wird die KI für das Zell-Tracking und die Massenspektronomie vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie von der Chan Zuckerberg Initiative (CZI).

Forschung: Künstlicher Daumen für Roboter-KI mit Tastsinn

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Künstliche Intelligenz und künstliches Sehen verleihen Robotern einen Tastsinn

Ein künstlicher Daumen mit Tastsinn für Roboter wurde von Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen des Max-Planck-Instituts in Stuttgart entwickelt. Die flexiblen Sensoren reagieren auf Druck, die so erhaltenen Verformungen des Daumens zeichnet die eingebaute Kamera auf.

Die Hülle des Daumens besteht aus einem formfesten, aber elastischen, verformbaren Kunststoff (Elastomer). Die Kamera kann mit Hilfe der Verformungen ein dreidimensionales Abbild der Kräfte, die auf den Daumen einwirken, abbilden. Durch unterschiedlich starke Kräfte und Winkel des ausgeübten Drucks trainierte das Stuttgarter Team der im Daumen enthaltenen KI so ein tiefes neuronales Netz an.

Wie kann der künstliche Daumen sehen und tasten?

Der Aufbau künstlicher Daumen für Roboter

Der Daumen ist dem menschlichen Daumen nachempfunden, er besteht aus einem steifen Skelett, der Sensor wird aus einem 4 mm dicken Elastomer hergestellt, der rund um das Skelett in Form eines Daumens angebracht wird. Damit der Daumen nicht transparent ist, werden dem Elastomer dunkle Aluminiumflocken beigemischt, die das Licht reflektieren können. Die Lichtmuster werden mit einer Fischaugenkamera aufgezeichnet, die einen Radius von 160° hat. Verschiedenfarbige LEDs im Inneren können so die unterschiedlichen Lichtmuster erzeugen. Anders als beim Menschen ist der Fingernagel die empfindlichste Stelle des Daumens, hier weist der Elastomer nur eine Dicke von 1,2 mm auf. Der Fingernagel kann durch seine höhere Sensibilität selbst kleinste Kräfte und unterschiedlichste Formen erkennen.

Bisherige Sensoren an Robotern waren aufwendig und schwer herzustellen, instabil und wiesen für Feinarbeiten eine zu geringe Sensibilität auf. Für die Arbeit am Menschen oder Tier waren sie deswegen nur bedingt geeignet.

Die Stuttgarter Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen testen den Daumen auch bereits an den ersten Robotern.

Vor- und Nachteile menschenähnlicher Roboter

Roboter und KI im Rahmen der Agenda 2030

Roboter mit Sensoren und KI erleichtern den Menschen bereits heute die Arbeit, so warnen beim Fahren mit modernen Autos die Sensoren vor nahenden Gegenständen oder anderen Autos, um Unfälle zu vermeiden oder Staubsaugerroboter lernen mit Hilfe ihrer Sensoren das Haus oder die Wohnung ihres Besitzers kennen, um sie nach wenigen Trainingsstunden vollkommen abzufahren und zu reinigen.

Sensoren sollen in Zukunft all unsere biometrischen Daten erfassen sowie Bedürfnisse ertasten und damit eine Rundum-Versorgung gewährleisten können, wie es einst im Säuglingsalter die Eltern für ihr Neugeborenes übernahmen. Sie sollen unsere biometrischen Daten erspüren und davon ableiten, was wir für ein Rundum-Wohlfühl-Gefühl oder eine gute Konzentration benötigen und uns diese Bedingungen, wie z.B. die angenehmste Umgebungstemperatur, das Flüssigkeitsbedürfnis pp. steuern und liefern (KI-Ringvorlesung der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz). Die Universitäten Ulm und Karlsruhe entwickeln KIs für Schüler und Studenten, die ihnen im Home-Studium den wissenschaftlichen Austausch, das systematische Lernen und das Recherchieren abnehmen sollen.

Apps sollen Ärzte ablösen, Spahn wollte bereits während der Coronakrise eine App einführen, die Notärzte überflüssig machen sollte, indem sie durch bestimmte Fragestellungen entscheidet, ob jemand ein Krankenhausbett erhält oder nicht. Nur durch den Widerstand der Ärzte wurde diese App (noch) nicht eingeführt.

Pflegeroboter sollen in Zukunft im Rahmen der Agenda 2030 Pflegekräfte ersetzen können, hierfür wäre ein druckempfindlicher, sensorischer Daumen notwendig, um durch KI z.B. zu erlernen, wie viel Druck auf eine Wunde oder beim Waschen angewendet werden kann. Aber auch Haushaltsroboter benötigen einen druckempfindlichen Daumen, um z.B. Getränke einzuschenken und zu überreichen.

Im Rahmen der Coronakrise wurden die Menschen bereits auf minimierte soziale Kontakte vorbereitet und ein erhöhtes Interagieren und Kommunizieren mit digitalen Medien. Das diente nicht nur der Entwöhnung von sozialen Kontakten, sondern auch der Datensammlung, die für eine Beschleunigung der Agenda 2030 notwendig ist.

Jens Spahn wollte bereits während der Coronakrise Notärzte durch Apps ersetzen. Die Apps sollten durch einen Fragenkatalog entscheiden, ob jemand ein Krankenhausbett erhält oder nicht. Krankenhäuser wurden geschlossen oder in die Insolvenz getrieben und Pflegekräfte durch Arbeitsverschärfungen und Mehrarbeit aus dem Arbeitsleben vergrault.

Auch wenn im Rahmen der Agenda 2030 ein Großteil der Arbeitsplätze, insbesondere Arbeitsplätze von Akademikern und besser ausgebildeten Arbeitskräften durch KI und Roboter ersetzt werden sollen, ist es insbesondere im Gesundheitsbereich besonders fatal die Arbeitskräfte bereits jetzt auszudünnen, bevor halbwegs funktionierende Apps und Roboter zur Verfügung stehen. Auch kann ein Roboter, selbst wenn er bereits emotional ausgebildet wird und einfache Gefühle schon erkennen kann, keine sozialen Kontakte oder menschliche Zuwendung ersetzen. Aus psychologischer, soziologischer und pädagogischer Sicht ist es kaum sinnvoll, Menschen auf die Retardierungsstufe eines Säuglings zurück zu katapultieren, wenn sie in Zukunft nicht mehr selbst für ihre Bedürfnisse und Lernerfolge sorgen sollen, sondern ein hochsensorischer Roboter, wie es im Rahmen der Agenda 2030 geplant ist.

Neun Seiten Impfnebenwirkungen bei Pfizer

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Im Sicherheitsbericht von Pfizer befinden sich neun Seiten Impfnebenwirkungen

Ganze neun Seiten Impfnebenwirkungen befinden sich in dem Sicherheitsbericht von Pfizer für seinen mRNA-Impfstoff Comirnaty. Vor der bedingten Zulassung für ein weiteres Jahr hätte Pfizer im Sommer 2021 seinen Sicherheitsbericht offenlegen sollen. Das ist nicht geschehen. Als die Studienergebnisse im Oktober 2021 immer noch nicht vorlagen, verlängerte die EMA die bedingte Zulassung des Impfstoffes Comirnaty von Pfizer/Biontech um ein weiteres Jahr.

Der Sicherheitsbericht umfasst lediglich die ersten drei Monate der Impfversuche vom 1. Dezember 2020 bis zum 28. Februar 2021. Beim Sicherheitsbericht von Pfizer handelt es sich nicht um eine Studie, sondern lediglich um die Dokumentation der Daten, die Pfizer aus unterschiedlichen Ländern und von unterschiedliche Personen gemeldet bekam. Eine Unterererfassung der Meldeländer kann Pfizer nicht berücksichtigen. Über den Prozentsatz, wie viele Geimpfte geschädigt wurden, kann der Bericht deswegen nichts aussagen. Dafür hat Andreas Schöfbeck, ehemaliges Vorstandsmitglied der BKK, aus den Patientenakten der BKK eine Analyse erstellen können.

Datenanalyse: 3 Millionen behandlungsbedürftige Impfnebenwirkungen in Deutschland

Die BKK Pro Vita sei durch die Häufung der Diagnosen typischer Impfnebenwirkungen beunruhigt worden. Laut ehemaligem BKK-Chef Andreas Schöfbeck, der die Krankenakten nach Diagnosen der typischen Impfnebenwirkungen durchgesehen und analysiert hat, sind bei den Patientenakten der BKK bis Mitte des Dritten Quartals bereits 216.695 behandlungsbedürftige Impfnebenwirkungen in den ersten 7 Monaten bei der BKK aufgetreten. Hochgerechnet auf alle Geimpften und auf das Jahr wären das laut Datenanalyse 3 Millionen Impfopfer, die zumindest behandlungsbedürftige Erkrankungen aufwiesen oder noch aufweisen. Das zeigt deutlich, dass die Impfnebenwirkungen beim Paul-Ehrlich-Institut stark untererfasst sind, das bis 31.12. 2021 lediglich 244.576 Nebenwirkungen aller Geimpfter erfasst hatte. Rund 31.000 Todesfälle dürfte es mindestens außerdem durch die Impfung gegeben haben, wenn man die Meldeversäumnisse beim PEI durch die Ärzte (Unwissenheit, Zeitaufwand, fehlende Bezahlung) hochrechnet mit dem Faktor 13,86, wie bei der Unterfassung der Nebenwirkungen. Tatsächlich gab es eine Übersterblichkeit von mindestens 30.000 Menschen im Impfjahr, während es im Coronajahr ohne Impfung laut der Unversität Duisburg/Essen zu keiner Übersterblichkeit kam.

Sicherheitsbericht von Pfizer

1223 gemeldete Todesfälle in den ersten drei Monaten bei Pfizer

Insgesamt gab es bei Pfizer bis zum 28. Februar 2021 42.086 gemeldete Fallberichte mit 158.893 Nebenwirkungen, überwiegend gingen Meldungen aus den USA und Großbritannien ein von insgesamt 29914 Frauen und 9182 Männern. Das durchschnittliche Medelalter lag bei 50,9 Jahren.

In den ersten drei Monaten wurden Pfizer bereits 1223 Todesfälle gemeldet, 25.957 Fälle von Erkrankungen des Nervensystems, 17.283 Erkrankungen des Bindegewebes, 14.096 Magen-Darm-Erkrankungen, 8.476 Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes, 8848 Erkrankungen der Atemwege und des Brustraumes und des Mediastinums, 4610 parasitäre Erkrankungen, 5560 Verletzungen, Vergiftungen und durch den Eingriff verursachte Komplikationen sowie über 50.000 allgemeine Erkrankungen und 3693 Ermittlungen.

Einige Erkrankungen wurden gesondert aufbereitet, darunter folgende:

Covid-19 nach Impfung mit Pfizer

In den ersten drei Monaten der Impfung wurden Pfizer bereits 3067 Fälle Covid-19-Infektionen als Nebenwirkung gemeldet, wovon 2556 schwerwiegend waren und 136 tödlich ausgingen. 547 waren noch ungelöst, 9 mit Folgen aufgelöst und der Rest ist unbekannt. Die Todesrate bei Covid-19 ohne Impfung liegt laut WHO bei 0,14%-0,2%, schwere Verläufe sind selten.

Neurologische Erkrankungen

Pfizer wurden ebenfalls unterschiedliche neurologische Erkrankungen gemeldet von Anfällen (204), Epilepsie (83), Generalisierter tonisch-klonischer Anfall (33), Guillain-Barré-Syndrom (24), Fibromyalgie und Trigeminus Neuralgie (jeweils 17), Fieberkrämpfe, (15), Status epilepticus(12), Aura und Myelitis transversal (jeweils 11), Multiple Sklerose Rückfall und Optikusneuritis (jeweils 10), Petit-Mal-Epilepsie und Tonic Krämpfe (jeweils 9), Ataxie (8), Enzephalopathie und tonisch klonische Bewegungen (jeweils 7), Schaum vor dem Mund (5), Multiple Sklerose, Narkolepsie und partielle Anfälle (jeweils 4), schlechtes Gefühl, Demyelinisierung, Meningitis, postiktaler Zustand, Krampfanfälle, Phänomene und Zungenbeißen (jeweils 3);

16 Fälle verliefen tödlich, 265 konnten behoben werden,13 nur mit Folgen, 89 waren nicht gelöst und der weitere Verlauf von 161 Fällen ist unbekannt.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Insgesamt gab es 1403 Meldefälle von kardiologischen Erkrankungen, wovon 946 schwerwiegend waren, sie reichten von Tachykardie, Herzstillstand, Herzinsuffizienz bis hin zu 41 Herzinfarkten und 89 Myokardinfarkten und 6 Arterienerkrankungen.

Pfizer wurden 300 Schlaganfälle gemeldet, von denen alle schwerwiegend verliefen.

Es gab 151 thromboembolische Ereignisse von verschiedenen Thrombosen bis zur Lungenembolie, 54 konnten wieder behoben werden, 6 wurden mit Folgen behoben, 18 verliefen tödlich und der Rest war zum Berichtszeitpunkt nicht gelöst oder unbekannt.

Vorfälle in der Schwangerschaft

Insgesamt wurden 413 Fälle von Schwangerschaftsvorfällen gemeldet, 84 davon ernst und 4 Fälle von Föten. 48 Spontanaborte, 6 weitere Todesfälle durch Frühgeburt und weitere Komplikationen, bei 238 Schwangerschaften ist das Ergebnis unbekannt. Bei vier Föten war das Wachstum eingeschränkt.

Muskel- und Skelett-Erkrankungen

Insgesamt gab es 3640 relevante Meldungen zu Muskel- und Skelett-Erkrankungen in den ersten drei Monaten, darunter auch 4 Kinder, 2 Jugendliche und 1 Säugling. 1614 waren schwerwiegend, zum Berichtende waren davon 959 nicht aufgelöst, 59 wurden mit Folgen gelöst und bei 853 Fällen ist das Ergebnis unbekannt. Der Rest konnte aufgelöst werden.

Erkrankungen des Blutes

Insgesamt gab es 1080 hämatologische Erkrankungen, von denen 681 schwerwiegend waren. Bei 371 Fällen ist der Ausgang unbekannt, 34 verliefen tödlich, ungelöst waren 271, mit Folgen aufgelöst 17, 393 konnten wieder aufgelöst werden.

Autoimmunkrankheit und Zytokinsturm

Es gab 1050 Fälle von Autoimmunkrankheiten und Zytokinsturm, 1077 Ereignisse, davon 780 schwerwiegend und 297 waren nicht ernst. Sie reichten von Überempfindlichkeit über perihere Neuropathie, Myokarditis, Dermatitis, bis hin zu Enzephalitis, Zytokinsturm und Autoimmunkrankheiten. 512 davon konnten wieder gelöst werden, 12 verliefen tödlich, 22 wurden mit Folgen behoben und 312 waren dem Bericht zufolge unbekannt.

Neun weitere Seiten Impfnebenwirkungen beim Impfstoff von Biontech/Pfizer

Einen Teil der relevantesten Impfnebenwirkungen bei Comirnaty (BNT162b2) von Pfizer wurde oben bereits zusammengefasst. Weitere Erkrankungen wie allergische Erkrankungen bis hin zum allergischen Schock, verschiedene Herpesarten und andere Infektionskrankheiten pp. führt der Sicherheitsbericht von Pfizer noch gesondert auf. Von Seite 30-38 werden weitere Nebenwirkungen in neun Seiten Fließtext dargestellt, ohne weitere Auswertung. Wer also nach der Impfung Symptome hat, die er und sein Arzt nicht einordnen können, könnte hier fündig werden.

Sowohl an der hohen Übersterblichkeit im Impfjahr in den Ländern mit hoher Impfquote (Deutschland, Österreich pp), als auch an den unbeantworteten Fragen der Chemiker an Biontech zur Qualitätssicherung sowie an den Krankendaten der BKK und an dem Sicherheitsbericht von Pfizer selbst über nur einen kurzen Berichtszeitraum von 2-3 Monaten (einige Länder begannen erst später mit der Impfung), lässt sich schnell feststellen, dass die mRNA-Technologie noch nicht ausgereift ist, zumindest nicht für eine Massenimpfung. Nach wie vor liegen keine Ergebnisse vor, ob und wie lange die Impfung überhaupt schützt und für wen sie eventuell trotz massiver Nebenwirkungen in Frage kommt, da bleibende Impfschäden und Todesfolge keine Ausnahmen sind.

Nachtrag 24.11.2024

Inzwischen sind die Sicherheitsberichte von Pfizer und Moderna zu ihren mRNA-Impfstoffen gegen Covid-19 vollständig herausgeklagt worden. Sie sind von Naomi Wolf und Amy Kelly sowie von über 3000 ehrenamtlichen Wissenschaftlern aufgearbeitet worden.

Die Sicherheitsberichte sind käuflich zu erwerben, bisher allerdings nur in englischer Sprache.

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Mit KI zur individuellen Krebstherapie

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Mit Daten und KI zu Patientengruppierungen und Therapie

Spinne im Netz

Krebs und andere Erkrankungen weisen häufig unterschiedliche Arten sowie Verläufe auf. Ein modulares Analysesystem soll mit Daten und KI Patientengruppierungen vornehmen, um die bestmögliche Behandlung zu finden und z.B. mit KI zur individuellen Krebstherapie zu gelangen. Das neue Unternehmen aimed analytics der Universität Bonn erhält ein EXIST-Gründungsstipendium in Höhe von 130.000 Euro des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

Dr. Kevin Baßler, Dr. Patrick Günther und Karsten Waltemathe haben bereits einen Prototypen des modularen Analyseverfahrens entwickelt, den sie mit Hilfe des Stipendiums auf eine nächste Stufe heben wollen.

Von der Zellanalyse zur Patientengruppierung

Patientengruppierungen für schnelle und erfolgreiche Therapien

Krebs und andere Erkrankungen gibt es in unterschiedlichen Ausprägungen, deswegen wirken festgelegte Therapien nicht bei allen Patienten gleich gut. In den Tumorzellen z.B. ließe sich jedoch ablesen, welche Tumorzellen aktiv seien und anhand der Aktivität bestimmen, um welche Variante des Krebses es sich handele. Die Daten der Tumorzellen sollen durch eine Eingruppierung der Krebsart bestimmen, welche Therapie am wirksamsten ist.

Das Konzept der Patientengruppierung ließe komplexe Verfahren mit Hilfe von KI automatisieren und beschleunigen, sodass differenzierte Krankheitseinschätzungen möglich werden.

Unterstützt wird das Vorhaben durch Experten und Expertinnen des Transfer Center enaCom der Universität Bonn bei der Entwicklung eines Businessplanes. Außerdem können die Gründer die Räumlichkeiten des Centers nutzen, um sich mit anderen Start-ups auszutauschen.

Dies geht aus einer Presseerklärung der rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn hervor.

Chancen für Patienten

Schnellere Diagnostik und Behandlung

Sollte das fertig entwickelte Analyseverfahren von aimed analytics erfolgreich Patienten und unterschiedliche Erkrankungen mit ihren verschiedenen Varianten gruppieren und den richtigen Behandlungsmethoden zuordnen können, böte es Patienten eine Chance, schneller und effektiver behandelt werden zu können, was insbesondere bei schweren Erkrankungen wie Krebs Leid mildernd und lebensrettend sein könnte.

Fraglich bleibt allerdings, ob die Art der Erkrankung alleine entscheidend für den Krankheitsverlauf und die richtige Therapie ist oder ob weitere Faktoren eine Rolle spielen, wie Vorerkrankungen, psychische Verfassung und genetische Veranlagung der Patienten. Nichtsdestotrotz könnte es die medizinische Hilfe beschleunigen, wenn Ärzte sich nicht ausschließlich auf technische Hilfsmittel verlassen, sondern zusätzlich Berufserfahrung und medizinische Kenntnisse in die Diagnostik und Therapie mit einfließen lassen, so wie das auch bei anderen technischen Hilfsmitteln häufig erforderlich ist.