Smartere Technologie hilft bei der Entwicklung von Medizin aus tierischen Giften.

WISSENSCHAFTLICHES ABENTEUER
Smarter rettet Leben mit Gift

Intel
Intel® Core™ i7 Prozessor
Dr. Zoltan mit seinem Lenovo ThinkPad bei der Arbeit unterwegs, auf der Suche nach dem nächsten Designergift.

Dr. Zoltan Takacs analysiert mit einem ThinkPad die tödlichsten Gifte der Welt und verwandelt sie in Medikamente.

Die meisten Menschen meiden giftige Kreaturen. Dr. Zoltan Takacs hingegen verbringt sein Leben damit, sie ausfindig zu machen.

Der renommierte Wissenschaftler und Forscher ist auf der Jagd nach den Giften der tödlichsten Kreaturen der Welt – Schlangen, Spinnen, Skorpionen u.v.m. – in der Hoffnung, dass sich diese als Grundlage für die Entwicklung neuer Medikamente nutzen lassen. Die Grundidee seiner Methode: Tödliche Gifte können Leben retten.

Dr. Zoltan Takacs fängt eine giftige Schlange unter Wasser, um aus ihrem Gift Medizin herzustellen.

Etwa 20 Medikamente werden bereits aus Tiergiften gewonnen, darunter zwei der meistverkauften Medikamente zur Behandlung von Herzinfarkten. Weitere werden zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten wie Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Thrombose, Diabetes und chronischen Schmerzen im Zusammenhang mit Krebs und HIV eingesetzt. Die Molekularstruktur der tödlichen Gifte hat sich im Laufe von Millionen von Jahren entwickelt, um sich an spezifische Rezeptoren anzubinden, diese zu modifizieren und lebenswichtige Funktionen zu übernehmen. Forscher hoffen darauf, aus der Evolution zu lernen, um Medikamente zu entwickeln, die sich nur an den mit der Krankheit assoziierten Rezeptor anbinden und diesen modifizieren, wodurch Nebenwirkungen reduziert und der Therapieerfolg gesteigert würde.

Takacs' Forschung und Leidenschaft haben ihn in mehr als 190 Länder geführt. Er wurde ein halbes Dutzend Mal von Schlangen gebissen und hat eine Allergie gegen Gifte und Gegengifte entwickelt. Der in Ungarn geborene Biomediziner wird von dem Gedanken angetrieben, dass sich potenziell lebensrettende Medikamente im Gift von Kreaturen verstecken, die in den entlegensten Ecken der Erde leben. Das und seine lebenslange Leidenschaft für Erkundungen sind seine Triebfedern. Neben seiner wissenschaftlichen Arbeit ist Takacs Flugzeugpilot, Taucher und begeisterter Tierfotograf.

Qualle

Der in Ungarn geborene Biomediziner wird von dem Gedanken angetrieben, dass sich potenziell lebensrettende Medikamente im Gift von Kreaturen verstecken, die in den entlegensten Ecken der Erde leben.

Die Natur faszinierte Takacs schon zeitlebens. Als Kind fing er „alle Arten von Schlangen“ und brachte sie nach Hause, darunter seine erste Viper mit 14 Jahren. „Ich wusste schon immer, dass ich Wissenschaftler werden wollte“, sagt er. Sein Antrieb sind „das Geheimnis und die Schönheit des Lebens.“

Es vergehen oft Monate für Planung, Anreise und Suche, bevor Takacs sein Ziel aufspürt. Dazu gehören sowohl die Einholung von Genehmigungen im Gastland als auch die tatsächliche Sichtung des jeweiligen Tiers. Sobald er die giftige Kreatur gefunden hat, fängt Takacs sie ein, entnimmt eine kleine Gewebeprobe und lässt das Tier in der Regel wieder frei.

Vor Ort kann der Wissenschaftler nur mit Bedacht ausgewählte Geräte mitführen, zu denen auch immer sein Lenovo ThinkPad mit den neuesten Intel® Core™ Prozessoren gehört.

"Für alles, außer dem Fangen einer Schlange, benötigt man einen Computer“, erzählt der langjährige ThinkPad Anwender über seine Arbeit. Und korrigiert sich sogleich: „Nun ja, selbst zum Fangen einer Schlange braucht man einen Computer, um den Genehmigungsantrag per E-Mail zu senden…“


Qualle

Takacs verlässt sich bei der Bewältigung aller Etappen seiner Reise auf die innovativen Technologielösungen von Lenovo: Planung, GPS-Navigation, Beschriftung von Proben und das Speichern der Daten. Im Handumdrehen lädt er seine Geräte mit Autobatterien und Solarstrom auf.

"Es spielt keine Rolle, wohin die Reise geht; ich benötige Zugriff auf meine Daten und muss mit ihnen arbeiten können“, sagt er. „Bei all dem kommen Lenovo Geräte zum Einsatz“. Für Takacs kommt es bei der Auswahl der richtigen technischen Ausrüstung auf "Transportfähigkeit, Zuverlässigkeit und starke Leistungsdaten" an.

Aber starke Leistungsdaten sind nicht alles, wenn man tagelang durch den Regenwald des Kongos stapft. Unter solchen Bedingungen erwartet Takacs, dass seine Ausrüstung nicht nur mobil, sondern auch robust ist – von den Stiefeln an seinen Füßen bis zum Laptop in seinem Rucksack.

"Ich besitze Lenovo Computer, die zehn Jahre alt sind. Alle funktionieren noch und ich bin mit ihnen buchstäblich durch die ganze Welt gereist“, sagt er. Und Reisen sind für Takacs nicht mit einem gewöhnlichen Wochenendausflug zu vergleichen.


Dr. Zoltan Takacs bei der Arbeit an seinen Lenovo Geräten.

Nachdem er eine Probe genommen hat, bringt Takacs sie in sein Labor, wo er und ein Forschungsteam den genetischen Bauplan der Gifte extrahieren und die Daten für die Entwicklung und den Aufbau von Designergift-Sammlungen verwenden.


Innovative Technologie kommt auch im Labor zum Einsatz, wo Takacs derzeit mehr als vier Lenovo Geräte nutzt, die ihm bei der Verwirklichung seiner wissenschaftlichen Vision helfen. Nachdem er eine Probe genommen hat, bringt Takacs sie in sein Labor, wo er und ein Forschungsteam den genetischen Bauplan der Gifte extrahieren und die Daten für die Entwicklung und den Aufbau von Designergift-Sammlungen verwenden. Unterstützt durch Hochdurchsatztechnologien durchsucht er im Anschluss diese Sammlungen nach Anhaltspunkten für neue Medikamente.

Die von Takacs und Mitarbeitern der University of Chicago entwickelten Designergift-Sammlungen enthalten über eine Million Tiergifte, die jeweils auf einen bestimmten Rezeptortyp abzielen. Die einzelnen Gifte werden mithilfe von computergestützter Genomik und molekularer Modellierung auf der Grundlage natürlicher Leitgifte entwickelt. Dabei handelt es sich in Wirklichkeit um „Mosaiktoxine", d. h. verschiedene Teile des Gifts setzen sich aus verschiedenen Gifttierarten zusammen. Zur Analyse der Daten verwenden Takacs und seine Kollegen rechnergestützte Verfahren, größtenteils unter Zuhilfenahme von Lenovos ThinkPad Notebooks, um die Giftvarianten an Schlüsselrezeptoren zu testen und dadurch zu bestimmen, welches Gift sich am besten zur Behandlung der jeweiligen Krankheit eignet.

Aus der Designergift-Sammlung sind bereits Medikamenten-Leitmolekülen hervorgegangen. Es kann jedoch mehr als ein Jahrzehnt dauern, bis die Ergebnisse auf den Markt gelangen. 


Anemonen

Die Weiterentwicklung der Technologie ist ein wichtiger Aspekt von Takacs' Mission. „Gifte gehören zu den ausgefeiltesten und leistungsfähigsten Stoffen, um Schlüsselrezeptoren im Körper zu finden", erläutert er. „Einerseits wollen wir dieses natürliche Wissen bewahren. Andererseits verbessern wir durch die Anwendung der Pharmakologie in der Bioinformatik, was die Natur in Hunderten von Millionen von Jahren durch Ausprobieren erreicht hat."

Takacs hat eine lange Liste mit Reisezielen, die er besuchen möchte; Asien und Afrika stehen ganz oben. Allerdings sind Forschungsschwerpunkte, Genehmigungen und saisonale Zeitfenster entscheidende Elemente seiner Planung. In Anbetracht der über 150.000 auf unserem Planeten umherstreifenden giftigen Tierarten mit ihren mehr als 20 Millionen Toxinen kann man davon ausgehen, dass dem Wissenschaftler die Forschungsmöglichkeiten so bald nicht ausgehen werden.

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