Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Lunge im Zellkultur-Modell

25.08.2011
Neues Forschungsprojekt soll helfen, Tierversuche zu ersetzen.

In der Kulturschale verfolgen, wie verschiedene Krankheitserreger Lungenzellen infizieren: Das ist das Ziel eines neuen Gemeinschaftsprojektes zweier Helmholtz-Forschergruppen. Die Wissenschaftler wollen Lungenzellen von Mäusen zu einem stabilen Modell umbauen, um das Eindringen von Krankheitserregern wie Viren und Bakterien zu erforschen und neue Wirkstoffe zu testen.

Das Projekt, an dem sich Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und seiner Saarbrücker Außenstelle, des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), beteiligen, soll künftig Versuche an Tieren ersetzen.

Die Zentralstelle zur Erfassung und Bewertung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zum Tierversuch (ZEBET) am Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) fördert von September 2011 an das Projekt „Konditionale Immortalisierung alveolarer Epithelzellen (CILIA)“ für die Dauer von drei Jahren.

„Unser Vorhaben ist es, Zellen aus der tiefen Lunge von Mäusen unsterblich zu machen und als Modell zu etablieren“, sagt Dr. Nicole Daum vom HIPS. „An diesen alveolaren Epithelzellen können wir dann untersuchen, wie zum Beispiel Grippeviren die Lungenbarriere überwinden.“ In der Abteilung Wirkstoff-Transport erforschen die Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Claus-Michael Lehr die Eigenschaften biologischer Barrieren wie der Lunge, des Darms und der Haut. „An unsterblichen Lungenzellen könnten wir auch neue Wirkstoffe testen, da das Modell die Mäuselunge nachahmt und so Versuche an den Tieren teilweise ersetzen kann“, erklärt Daum. Damit ein Arzneimittel auch an den Ort der Wirkung gelangen kann, muss es in der Lage sein, die Gewebebarrieren zu überwinden.

Zellen unsterblich zu machen und zur Teilung anzuregen ist ein bewährtes Verfahren. Dazu infizieren die Forscher sie zunächst mit Viren, in die sie bestimmte Gene eingebaut haben. Die Viren übernehmen dann die restliche Arbeit: Sie fügen die Gene stabil in das Erbmaterial der Zellen ein – die Aktivität dieser Gene regt die Zellen zur Teilung an. Bisher führte dieses Verfahren bei Epithelzellen, die beispielsweise die Lungenbläschen auskleiden, allerdings immer zum Verlust der Barriere-typischen Eigenschaften. Untersuchungen am lebenden Tier waren daher bislang unumgänglich. Die Arbeitsgruppe von Dr. Dagmar Wirth am HZI hat nun jedoch ein Verfahren entwickelt, bei dem Zellen trotz der Unsterblichkeit weiterhin ihre charakteristischen Eigenschaften behalten.

„Mit einem anderen Zelltyp ist es uns bereits gelungen, ein kontrolliertes Wachstum anzuregen, ohne die Eigenschaften der Zellen zu verändern“, sagt Dagmar Wirth. Das Besondere an diesem Modell: Neben dem Gen für die fortwährende Teilung enthält es auch einen molekularen An- und Ausschalter. „Wir regen die Zellteilung nur bei Bedarf an. Jetzt wollen wir auch bei den Lungenepithelzellen einen solchen Schalter und ein passendes Gen für die Teilung einbauen und so ihre Eigenschaften einer biologischen Barriere auf Dauer erhalten.“ Die Zellen müssen trotz der neu eingebrachten Gene in der Lage sein, eine dichte, möglichst undurchlässige Schicht zu bilden. Gelingt dies, können sie für verschiedenste Untersuchungen anstelle lebender Mäuse eingesetzt werden. Auf lange Sicht wäre es ein weiterer Schritt zur „künstlichen Lunge“ in der Zellkultur.

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern. Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig ist eine von der Bundesrepublik Deutschland und dem Land Niedersachsen gemeinsam finanzierte Forschungseinrichtung in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. Aufgabe des Zentrums ist es, biomedizinische Forschung auf dem Gebiet der Infektionsbiologie sowie deren klinische Anwendung und praktische Umsetzung zu betreiben.
Das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland:
Das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) ist eine Außenstelle des Helmholtz- Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und wurde gemeinsam mit der Universität des Saarlandes im Jahr 2009 gegründet. Wo kommen neue nachhaltige Wirkstoffe gegen weit verbreitete Infektionen her, wie kann man diese für die Anwendung am Menschen optimieren und wie werden sie am besten durch den Körper zum Wirkort transportiert? Auf diese Fragen suchen die Forscher am HIPS mit modernsten Methoden der Pharmazeutischen Wissenschaften Antworten.

Dr. Andreas Fischer | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Evolutionsvorteil der Strandschnecke
28.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Mobile Goldfinger
28.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von Agenten, Algorithmen und unbeliebten Wochentagen

28.03.2017 | Unternehmensmeldung

Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen

28.03.2017 | HANNOVER MESSE

Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome

28.03.2017 | Medizin Gesundheit