Entwicklung einer Assay-Plattform bestehend aus Zell-basiertem Immunfluoreszenztest und Festphasen-basiertem quantitativen Test zur Analyse von Antikörpern in Patienten mit Myasthenia Gravis (CytoMuSK)

Die Entwicklung eines innovativen Verfahrens, um die Autoimmunerkrankung Myasthenia gravis (MG), eine schwere Muskelschwäche mit oft tödlichem Verlauf, über Blutproben von Patienten sicher diagnostizieren zu können, ist Thema des Kooperationsvorhabens „CytoMuSK“. Patienten mit dieser Krankheit entwickeln Autoantikörper, welche sich unter anderem gegen das körpereigene MuSK-Protein richten. Ziel des Projektes ist es spezielle humane Zellkulturen und zellfreie Systeme zu entwickeln, welche das MuSK-Protein für Autoantikörpertests zur Verfügung stellen. Der eigentliche diagnostische Test wird von der GA Generic Assays GmbH auf Basis eines automatisierbaren Mikroskopie-Verfahrens entwickelt und vermarktet.

Das im Rahmen des Modellvorhabens "Unternehmen Revier" und des "Regionalen Investitionskonzepts" (RIK) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte und von der Trägergesellschaft Wirtschaftsregion Lausitz GmbH koordinierte Kooperationsprojekt „CytoMuSK“ adressiert den Aufbau und die Weiterentwicklung von regionalen Kompetenzen im Zukunftsfeld der Biotechnologie.  Weiterhin wird der Transfer resultierender technologischer Innovationen aus der universitären Forschung hin zur wirtschaftlichen Verwertung in der Gesundheitswirtschaft unterstützt. Durch enge Verzahnung unseres Fachgebietes mit dem Industriepartner GA Generic Assays GmbH wird ein neuartiges diagnostisches Tool für den verbesserten Nachweis von MG entstehen.

Laufzeit: 2021 - 2022

Wirkungsanalyse von Spirulina platensis (bzw. Arthrospira platensis) an humanen Zellen zur Evaluierung pharmakologisch wirksamer Substanzen für den Aufbau einer Wertschöpfungskette mit Mikroalgen in der Lausitz (SpiraCell-BB)

SpiraCell-BB ist ein Forschungsverbund zwischen der BTU Cottbus-Senftenberg (Prof. J.-H. Küpper – Molekulare Zellbiologie, Prof. Dr. Ingolf Petrick - Technische Thermodynamik / Phototrophe Biotechnologie) und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (Dr. Anne Krüger-Genge – Abteilung Biomaterialien  und Healthcare). Dieses Projekt wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung im Rahmen der Fördermaßnahme - Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung an Wissenschaftseinrichtungen des Landes Brandenburg gefördert.

Übergeordnetes Ziel des Projektes ist, den kommerziellen Nutzen der Mikroalge Arthrospira platensis (Spirulina) für die Lausitz zu erschließen. Im Rahmen der Forschungsarbeiten sollen Inhaltsstoffe als Basis für neue Phytopharmaka definierter medizinischer Indikationen in vitro evaluiert werden. Die Kooperationspartner verfügen über langjährige Erfahrungen in Algenbiotechnologie, Molekulare Zellbiologie, Endothelzellforschung und allgemein in Biomedizin. Im Rahmen des Projekts werden Effekte von Spirulina-Inhaltsstoffen auf relevanten Zielzellen analysiert, welche für die orale Aufnahme von Substanzen wichtige Organe repräsentieren, nämlich Darm, Blutgefäße und Leber.

Laufzeit: 2020-2021

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

Pilzbasierte zellfreie Synthese-Plattformen (PZ-Syn)

Die Fraunhofer-Außenstelle mit dem Projekt PZ-Syn wird  sich unter Mitwirkung von Prof. Küpper in den nächsten Jahren mit der Entwicklung von neuen biotechnologischen Verfahren zur Produktion von hochwirksamen Proteinen befassen. Gereinigte Proteine spielen eine zunehmende Rolle als pharmakologische Wirkstoffe in der pharmazeutischen Industrie und als hochspezifische Biokatalysatoren für die Herstellung von Fein- und Spezialchemikalien in der chemischen Industrie. Mit dem neuen Technologieportfolio, welches auf den Expertisen von Partnern an der Technischen Universität Dresden, dem Fraunhofer IZI-BB sowie dem Institut für Biotechnologie an der BTU soll erstmals ermöglicht werden, Proteinproduktionen im sehr gut kontrollierbaren zellfreien System für industrielle Anwendungen hochzuskalieren.

Mit der Einrichtung der Außenstelle wird die Zusammenarbeit der Fraunhofer-Gesellschaft mit der BTU intensiviert und in Zukunft kann damit ein positiver Beitrag für den Strukturwandel der Lausitz in Richtung nachhaltige Industrieregion geleistet werden.

Laufzeit: 2018-2023

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