Forschungsportät Beiersdorf AG
Von Sabine Hagemann und Marc Winnefeld
Im Jahr 2050 werden nach aktuellen Schätzungen weit über eine Milliarde Menschen auf der Erde leben, die älter als 60 Jahre sind. Dieser demographische Wandel führt dazu, dass altersbedingte Dysfunktionen und Erkrankungen weiter zunehmen werden. Die kontinuierliche Verbesserung des Wohlbefindens im Alter erfordert deshalb neue Konzepte für ein „gesundes Altwerden“. Das Verbundprojekt AGENET, das sich aus Forscherinnen und Forschern der Beiersdorf AG, des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), der Universität Heidelberg und der Technischen Universität Dresden zusammensetzt, versucht daher im Rahmen des BMBF-geförderten Programms GerontoSys neue Einblicke in die komplexen Vorgänge des Alterungsprozesses zu gewinnen. Auf diese Weise soll eine wissenschaftliche Grundlage geschaffen werden, auf deren Basis neue Strategien zur Prävention und/oder Therapie altersassoziierter Veränderungen entwickelt werden können. Der Industriepartner Beiersdorf befasst sich dabei zusammen mit akademischen Partnern insbesondere mit altersbedingten Veränderungen der Haut.
Das BMBF-geförderte GerontoSys II Verbundprojekt AGENET wurde Mitte 2011 begonnen. In fünf Teilprojekten sollen die wichtigsten Prozesse der Alterung auf molekularer Ebene detailliert untersucht werden, um so neue Einblicke in die komplexen Vorgänge des Älterwerdens zu gewinnen.
Die Beiersdorf AG ist dabei insbesondere in ein Projekt involviert, das sich mit den Wechselwirkungen zwischen Umwelt und Genom beschäftigt. Die Umwelt hat einen wesentlichen Einfluss auf Alterungsprozesse. Dabei spielen insbesondere äußere Faktoren wie etwa der Einfluss von UV-Strahlung und Luftverschmutzung eine wichtige Rolle. Die Haut, ein der Umwelt sehr stark ausgesetztes Organ, ist besonders von diesen äußeren Stressoren betroffen und eignet sich aus diesem Grund außerordentlich gut als Modellsystem zur Untersuchung umweltbedingter Veränderungen im Alter (Winnefeld and Lyko 2012). Ein Mechanismus, über den Umweltfaktoren die Genaktivität und damit die Funktion eines Organs beeinflussen können, ohne dabei die Primärsequenz der DNA zu verändern, ist die Epigenetik. Neben Histonmodifikationen spielt die DNA-Methylierung eine zentrale Rolle in der Vermittlung umweltbedingter Veränderungen. Die DNA-Methylierung ist eine biochemische Modifikation, die bevorzugt an bestimmten Sequenzmotiven der DNA, sogenannten CpG-Dinukleotiden, zu finden ist und die Aktivität unserer Gene steuert. Über diesen Mechanismus können bestimmte Eigenschaften unserer Zellen flexibel moduliert werden.
Ziel der Zusammenarbeit zwischen Beiersdorf, Prof. Dr. Frank Lyko am DKFZ in Heidelberg und Prof. Dr. Lars Kaderali an der TU Dresden ist es, epigenetische Veränderungen an CpG-Dinukleotiden genomweit zu analysieren und deren Auswirkungen auf Zelleigenschaften und Gewebefunktionen zu studieren. In einer vorangegangenen Pilotstudie konnten bereits erste Hinweise auf altersassoziierte Veränderungen im Epigenom identifiziert werden (Grönniger et al., 2010). Ausgangspunkt waren hier Hautproben von zwei gesunden Probandengruppen: junge Erwachsene (18 bis 24 Jahre) und Senioren (71-75 Jahre). Die im Rahmen einer Studie entnommenen Hautproben wurden mittels Array-Technologie im Hinblick auf ihr epigenetisches Muster untersucht. Insgesamt wurden dabei Methylierungsveränderungen an mehr als 27.000 CpG-Dinukleotiden analysiert. Dabei zeigten 104 promotorassoziierte CpGs eine altersabhängige Zunahme der Methylierung, was eine verringerte Aktivität des Gens im Alter bewirken kann.
Um altersabhängige Methylierungsveränderungen im Detail zu charakterisieren, wurde in der aktuellen Studie ein genomweiter Sequenzierungsansatz verfolgt, der es den Forschern ermöglichte, bis zu 51 Millionen CpG-Dinukleotide im Erbgut zu untersuchen. Durch eine parallel durchgeführte Transkriptomsequenzierung soll zudem festgestellt werden, welchen Einfluss epigenetische Veränderungen auf die Genexpression ausüben und welche altersassoziierten Veränderungen auf den jeweiligen „Ebenen“ nachzuweisen sind.
Durch die systembiologische Zusammenführung und Analyse der im Rahmen des AGENET-Projekts gewonnenen Ergebnisse sollen im Anschluss neue Theorien und Modelle erarbeitet werden, um daraus neue Angriffspunkte zur Behandlung von altersassoziierten Erscheinungen und/oder Erkrankungen abzuleiten.
Forschung bei Beiersdorf in Hamburg
Die wissenschaftliche Erforschung der menschlichen Haut bildet seit rund 130 Jahren die Basis für den Erfolg von Beiersdorf. Schon die Einführung von Eucerin (1900) und NIVEA Creme (1911) geht auf die systematische Suche nach neuen Emulsionen in enger Abstimmung mit der dermatologischen Forschung zurück. Dieses Prinzip gilt bis heute, und der Bereich Forschung und Entwicklung ist nach wie vor die Quelle für die dermatologische Kompetenz und die hohe Innovationsrate des Unternehmens Beiersdorf und seiner Marken.
Entsprechend stark investiert der Konzern in diesen Bereich: Weltweit arbeiten rund 530 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung. Im Jahr 2012 standen insgesamt 159 Mio. Euro zur Verfügung. Ein großer Teil der Forschungsarbeit erfolgt in Hamburg: Hier nahm Beiersdorf im August 2004 das erweiterte internationale Zentrum für Forschung und Entwicklung in Betrieb, eines der modernsten Hautforschungszentren weltweit. Dem Hamburger Forschungszentrum angeschlossen ist ein eigenes Probandenzentrum, in dem jährlich 30.000 Einsätze von Probanden in mehr als 1.200 Studien stattfinden, in welchen die Wirksamkeit und die Verträglichkeit von neuen Produkten getestet werden.
Beiersdorf unterhält ein internationales Forschungsnetzwerk und ist weltweit in über 500 Partnerschaften mit Universitäten, Forschungszentren und Start-Up-Unternehmen involviert. Im Januar 2011 startete Beiersdorf die internationale Open-Innovation-Initiative „Pearlfinder“, um die Innovationskraft des Unternehmens weiter zu steigern. Pearlfinder ist ein vertrauliches Netzwerk, das auf einer geschützten Web-Plattform basiert und einen noch stärkeren Wissensaustausch im Bereich Forschung & Entwicklung mit externen Partnern weltweit ermöglicht. Damit bietet Beiersdorf einerseits mit einer noch nie dagewesenen Offenheit Zugang zum Wissen und zu den Bedürfnissen des Unternehmens. Gleichzeitig fördert Beiersdorf durch den „geschützten Raum“ die vertrauensvolle Zusammenarbeit mit externen Partnern und den wissenschaftlichen Austausch als integralen Bestandteil in der Forschung & Entwicklung (http://Pearlfinder.Beiersdorf.de).
Richtungweisende Innovationen sind die Grundlage für die weltweit hohe Beliebtheit von Produkten aus dem Hause Beiersdorf. Deshalb nehmen die Bereiche Forschung und Entwicklung im Unternehmen seit den Anfängen eine Schlüsselposition ein.
Steckbrief Beiersdorf AG
Das Kosmetikunternehmen Beiersdorf hat seinen Sitz in Hamburg und beschäftigt weltweit rund 16.500 Mitarbeiter. Das Unternehmen wurde 1882 gegründet und ist seit Dezember 2008 im DAX gelistet. Mit NIVEA führt Beiersdorf eine der weltweit größten Hautpflegemarken, die in rund 200 Ländern erhältlich ist. Daneben gehören unter anderem Eucerin sowie La Prairie, Labello, 8x4 und Hansaplast zum international erfolgreichen Markenportfolio. Beiersdorf verfügt über 130 Jahre Erfahrung in der Hautpflege und zeichnet sich durch innovative und qualitativ hochwertige Produkte aus.
Referenzen:
Grönniger, E., Weber, B., Heil, O., Peters, N., Stäb, F., Wenck, H., Korn, B., Winnefeld, M., and Lyko, F. (2010). Aging and chronic sun exposure cause distinct epigenetic changes in human skin. PLoS Genetics 6, e1000971.
Winnefeld, M., and Lyko, F. (2012). The aging epigenome: DNA methylation from the cradle to the grave. Genome Biology 13, 165.
