Forschungsförderung zum Thema "3R-Netzwerke"

  • Förderziel
  • Aktuell geförderte Forschungsprojekte

Sie befinden sich hier:

Förderziel

Diese Förderlinie fördert explizit Verbundprojekte mit mindestens drei Partnern, die ein starkes Innovationspotential im 3R-Bereich aufweisen, wirksame Verbesserungen des Tierwohls ermöglichen oder durch die Entwicklung neuer Methoden eine Reduktion der Versuchstierzahlen erlauben. Die Projekte werden über eine Laufzeit von zwei Jahren und der Option einer Verlängerung um ein weiteres Jahr mit einem Volumen von bis zu 250.000 Euro pro Verbund pro Jahr gefördert.

Aktuell geförderte Forschungsprojekte

Etablierung einer Pipeline zur Gewinnung und Analyse humaner Gewebeproben für die Modellierung humaner Erkrankungen

Es soll eine strukturierte Pipeline zur Gewinnung, Aufarbeitung, Verteilung und Analyse frischer humaner Gewebeproben an den Kliniken der Charité geschaffen werden. Das Gewebe selbst sowie daraus isolierte Zellen oder Extrazellulärmatrix stellt das Ausgangsmaterial für die Entwicklung alternativer, experimenteller Methoden und Modelle dar.

In diesem Projekt wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine Plattform aufbauen, die allen an der Charité tätigen Forschenden Zugang zu humanen Geweben für Forschungszwecke ermöglichen.

Viele Gewebeproben, die täglich in interventionellen und chirurgischen Eingriffen gewonnen und nicht für diagnostische Zwecke benötigt werden, werden als klinischer Abfall entsorgt. „Für wissenschaftliche Fragestellungen ist dieses Gewebe jedoch sehr wertvoll. Es kann in bestimmten Fällen als Alternative zu Tierversuchen dienen und bei konkreten Fragestellungen sogar qualitativ höherwertige Ergebnisse liefern“, sagt Projektleiterin Prof. Dr. Birgit Sawitzki vom Institut für Medizinische Immunologie.

Primäres humanes Gewebe bzw. daraus isolierte Zellen oder gewonnene Extrazellulärmatrix stellt dabei das Ausgangsmaterial für ex vivo Modelle dar, an welchen grundlegende biologische Mechanismen sowie neue Therapiekonzepte evaluiert werden können. Ziel des Projekts ist es, Infrastrukturen zur personellen Entlastung der probengewinnenden Kliniken, einer schnellen Probenaufarbeitung sowie zur Analyse und Qualitätskontrolle aufzubauen.

Neben dem Ausbau von humanen Zell- und Gewebekulturverfahren soll zudem ein standardisiertes Protokoll für die bildgebende Massenzytometrie etabliert werden, wodurch eine detaillierte vergleichende Analyse der Zellverteilung in verschiedenen Geweben möglich ist.

Der Ersatz von Versuchstieren durch Stammzell-basierte Krankheitsmodelle bei der Untersuchung von Entwicklungsstörungen bei Kindern

Einsatzes des Stammzellmodells als „Krankheit in der Kulturschale“ zur Hochdurchsatz-Testung von Medikamenten gegen Epilepsie (unten). Im Vergleich dazu die klassische Testung im Mausmodell (oben).(Grafik: M. Schülke)

In diesem Projekt wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Dr. Markus Schülke, Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Neurologie, Stammzellen von Patientinnen und Patienten nutzen, um daraus Gewebe zu züchten, das die spezifischen Eigenschaften der zu untersuchenden Erkrankung abbildet.

Die Wissenschaftler konzentrieren sich dabei auf Entwicklungsstörungen bei Kindern. Diese werden oftmals durch Gendefekte hervorgerufen und schädigen in vielen Fällen auch das Nervensystem. Epilepsie, Lähmung oder eine geistige Behinderung können die Folge sein. „Zur Erforschung dieser Krankheiten werden meist genveränderte Tiermodelle, sogenannte „knockout Mäuse“ eingesetzt“, sagt Prof. Schülke. „In unserem Projekt möchten wir stattdessen adulte Stammzellen von Erkrankten nutzen und in spezifische Gewebezellen umwandeln, beispielsweise in Nervenzellen, die von der Krankheit betroffen sind“, fügt er hinzu.

Solche Zellverbände können dann zur Erforschung der Krankheitsentstehung, aber auch zur Testung neuer Wirkstoffe verwendet werden zum Beispiel indem man die krankhaften Entladungen der Nervenzellen eines Epileptikers in der Petrischale aufzeichnet und versucht, sie mit Medikamenten zu dämpfen. Ziel ist es, auf diese Weise Therapien und Medikamente schneller in die klinische Testung bringen, da sie bereits an menschlichen Zellen entwickelt wurden. Die Entwicklungszeit neuer Wirkstoffe könnte sich damit erheblich verkürzen.

Humanes 3D-Nephron zum Ersatz von Tiermodellen für Nierenuntersuchungen

Humane primäre Urinzellen von gesunden Probanden und Patienten mit genetisch bedingten Nierenerkrankungen werden zunächst in induzierte Stammzellen (hiPSC) reprogrammiert (1). Daraufhin werden diese in Endothelzellen für die Vaskularisierung und in pathologisch relevante Nierenzellen differenziert (2). Die anschließende Generierung der verschiedenen pathologisch relevanten Nierenkompartimente erfolgt mittels 3D-Biodruck-Technologie, wodurch die Zellen physiologisch präzise platziert werden können (3). (Grafik: Bella Roßbach)

Das Projekt „Humanes 3D-Nephron zum Ersatz von Tiermodellen für Nierenuntersuchungen“ befasst sich mit Erforschung von Nierenerkrankungen an durch 3D-Druck-Technologie generiertem Nierengewebe. Nierenversagen entwickelt sich zu einer globalen Belastung mit steigenden Morbiditäts- und Mortalitätsraten. Neben dem akuten Nierenversagen (ANV), das durch operative Eingriffe, Sepsis und Ischämie ausgelöst werden kann, können auch andere Trigger zu einer dauerhaften Schädigung der Nieren bis hin zum endgültigen Nierenversagen führen.

Aufgrund fehlender funktioneller und physiologisch relevanter in vitro-Systeme werden für die Erforschung zur Entstehung und Entwicklung von Nierenerkrankungen oder einer medikamenteninduzierten Nephrotoxizität primär Tiermodelle genutzt.

„In unserem Projekt möchten wir mittels Stammzell- und 3D-Biodruck-Technologie verschiedene funktionelle Einheiten der Niere genieren“, erklärt Projektleiter Dr. Andreas Kurtz vom BIH Centrum für Regenerative Therapien. „Diese Methode ermöglicht zusätzlich die Vaskularisierung und Perfusion der Nierenkompartimente.“ Anschließend werden funktionelle und pathologische Tests durchgeführt und die erzielten Ergebnisse mit in vivo-Daten verschiedener Arbeitsgruppen des Sonderforschungsbereichs Nephroprotektion (SFB 1365) miteinander verglichen.