Entwicklung eines physiologisch relevanten Testsystems zur In-vitro-Erfassung von Hepatotoxizität im Hochdurchsatz (HepatoTox)
HepatoTox ist ein EFRE-geförderter Forschungsverbund bestehend aus der BTU Cottbus-Senftenberg (Prof. J.-H. Küpper) und dem Fraunhofer-Institut für Zelltherapie & Immunologie Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse (IZI-BB) in Potsdam (Prof. C. Duschl). Dieses Projekt wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und des Landes Brandenburg gefördert.
Hauptziel ist die Etablierung eines In-vitro-Hochdurchsatz-Testverfahrens zur Bewertung der Lebertoxizität von chemischen Stoffen, das den Vorgaben der REACH-Verordnung der Europäischen Union entspricht. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird die Bereitstellung einer Dienstleistung angestrebt, die Chemieunternehmen bei der Beschleunigung von Zulassungsverfahren neuentwickelter chemischer Stoffe unterstützt. Das In-vitro-Testverfahren soll mittelfristig substantielle Beiträge bei der Reduzierung von Tierversuchen zur
Bewertung der Lebertoxizität liefern. In dem geplanten Vorhaben sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um mit dem Testverfahren auch die Lebertoxizität von pharmazeutischen Wirkstoffen beurteilen zu können. Dies wird erreicht, indem das Testsystem neuartige Eigenschaften besitzt, die durch die Umsetzung der technologisch/wissenschaftlichen Ziele des Vorhabens erlangt werden. Diese beinhalten:
- Langzeitkultivierung humaner Leberzellen über mehr als vier Wochen, wobei die metabolische Aktivität der Zellen kontinuierlich in Echtzeit auf der Grundlage von deren Sauerstoffverbrauch bestimmt wird. Dies erlaubt die Etablierung von Testformaten zur Bewertung von chronischer bzw. “repeated dose“-Lebertoxizität.
- Nutzung von humanen proliferationsfähigen und physiologisch relevanten Hepatoyzten für die Bewertung von Lebertoxizität. Diese Zellen wurden in den letzten Jahren in der Arbeitsgruppe von Prof. Küpper an der B-TU entwickelt und zeichnen sich dadurch aus, dass sie gegenüber den sonst genutzten Zelllinien ein sehr viel realistischeres Modellsystem für die Leber darstellen.
- Anpassung und Optimierung des derzeitig verfügbaren Mikrobioreaktors an die Anforderungen von proliferationsfähigen physiologisch relevanten humanen Leberzellen. Bisher ist der Reaktor und dessen Versorgungsinfrastruktur für eine gebräuchliche Leberzelllinie genutzt worden, deren Kultivierung bedeutend einfacher ist.
- Erweiterung der fluidischen und optischen Infrastruktur für den parallelen Betrieb von 12 Mikroreaktoren.
Laufzeit: 2017-2021
PERsonalisierte Medizin durch FUNCTIONomics in BB: Drug-Metabolisierungsmodul für Wirkstofftests an Patientenzellen
PER-FUNCTION BB ist ein EFRE-geförderter Forschungsverbund bestehend aus der BTU Cottbus-Senftenberg (Prof. K. Scheibner und Prof. J.-H. Küpper) und Universität Potsdam (Prof. F. Jung und PD. Dr. Burkard Schulz). Dieses Projekt wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und des Landes Brandenburg gefördert.
Der avisierte innovative Forschungsansatz wird die Möglichkeiten der heute vorwiegend auf Genom- und Proteinebene durchgeführten Companion Diagnostics, d.h. Stratifizierung der Patienten hinsichtlich des Ansprechens auf eine Therapie, potenzieren. Die neue Technologieplattform von Patienten-individualisierten In-vitro-Wirkstofftests wird als „FUNCTIONOMICS“ in Ergänzung zu Genomics, Metabolomics und Proteomics bezeichnet. Die essentielle und im vorgelegten Forschungskonzept realisierbare Voraussetzung für FUNCTIONOMICS ist dabei, dass nicht nur der jeweilige Wirkstoff in der Verabreichungsform an Patientenzelltypen untersucht wird, sondern erstmals auch die in der Leber entstehenden aktiven Metabolite präparativ getestet werden können.
Laufzeit: 2016-2020
Verbundvorhaben zum Aufbau eines Brandenburgischen Gesundheitscampus „Konsequenzen der altersassoziierten Zell- und Organfunktionen“
Das Verbundprojekt „Konsequenzen der altersassoziierten Zell- und Organfunktionen“ (http://www.mwfk.brandenburg.de/cms/detail.php/bb1.c.432526.de) werden wissenschaftlichen und klinischen Herausforderungen in drei Themenfeldern bearbeitet. Der Verbund für Teilprojekt 1.1Altersabhängige Leber- und Endothelfunktionen besteht aus der BTU Cottbus-Senftenberg (Prof. J.-H. Küpper), dem Helmholtz Zentrum Geesthacht (HZG) in Teltow (Prof. F. Jung), dem Fraunhofer Institut für Zelltherapie und Immunologie (IZI-BB) in Potsdam (Dr. C. Duschl) sowie der Universität Potsdam (Prof. G. M. Püschel).
Das Projekt adressiert das generelle medizinische Problem der unerwünscht auftretenden Arzneimittelwirkungen (UAWs). Aufgrund der direkten Verstoffwechslung der meisten Medikamente in der Leber treten UAWs dort am häufigsten auf. Die Medikamente bzw. deren Lebermetabolite können aber nach Transport über das Kreislaufsystem andere Organe schädigen und natürlich auch direkt die Blutgefäße. Individuelle Medikamentenwirkungen hängen somit stark von der Leberfunktion ab, die durch genetische Prädisposition, Lebensalter, Vorerkrankungen und bei Multimedikation dramatisch beeinträchtigt werden kann. Es soll ein Konzept zur Vorhersage von individuellen Medikamentenwirkungen auf Leber- und Endothelfunktion auf der Basis relevanter In-vitro-Systeme mit primären Zellen entwickelt werden. Darüber hinaus soll die Altersabhängigkeit von Leberfunktionen im Tiermodell untersucht werden.
Laufzeit: 2016 - 2018