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inviTe: Neues kooperatives Promotionskolleg bringt In-vitro-Forschung weiter voran

Bereits seit vielen Jahren arbeiten die Biologen Prof. Dr. Alexander Bürkle von der Universität Konstanz und Prof. Dr. Jörg Bergemann von der Hochschule Albstadt-Sigmaringen sehr erfolgreich bei der Betreuung einzelner Doktorarbeiten zusammen. Mit dem durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg geförderten Promotionskolleg inviTe zur Erforschung von In-vitro-Testsystemen, bekommt diese kooperative Zusammenarbeit nun einen institutionellen Rahmen.

Prof. Dr. Alexander Bürkle (l.) und Prof. Dr. Jörg Bergemann freuen sich auf die Betreuung motivierter Nachwuchswissenschaftler. © EBE

Lange Zeit war es in Deutschland Vorschrift, alle Wirkstoffe, seien sie für den Pharmabereich oder die Kosmetik bestimmt, im Tierversuch zu testen. Seit wenigen Jahren ist dies laut Gesetz in vielen Fällen nicht mehr notwendig. Dies hat nicht nur weniger Tierleid zur Folge, sondern bringt vor allem auch die Wirkstoffforschung voran. Denn für viele Wirkstoffe ist die Testung an humanen Zellen im In-vitro-Modell sinnvoller als der Einsatz von Tierversuchen. „Ein gutes Beispiel ist die Erforschung von Lichtschutzpräparaten. Hier können die wechselhaften Bedingungen, denen die menschliche Haut ausgesetzt ist, am Tier nur unzureichend nachgebildet werden“, beschreibt Bergemann die Situation. Deshalb werden immer mehr Ansätze zur Erforschung neuer In-vitro-Testsysteme analysiert. Das kooperative Promotionskolleg inviTe („Advanced in-vitro test systems for the analysis of cell-chemical interactions in drug discovery and environmental safety“), das gemeinsam von der Universität Konstanz sowie der Hochschule Albstadt-Sigmaringen betreut wird, hat es sich zur Aufgabe gemacht, im Rahmen interdisziplinärer Forschungsarbeiten neue Testsysteme für die Wirkstoffforschung zu entwickeln. Dazu werden zwölf vordefinierte Dissertationsprojekte im Tandem an den beiden Hochschulen von den Leitern des Kollegs, Prof. Dr. Alexander Bürkle von der Universität Konstanz und Prof. Dr. Bergemann von der Hochschule Albstadt-Sigmaringen, sowie ihren Kollegen betreut.

Enge inhaltliche Verbindung der Projekte gewährleistet fruchtbaren Austausch

Ein Projekt des Promotionskollegs inviTe setzt sich mit hochdurchsatzfähigen Screeningverfahren für oxidative DNA-Schäden in humanen Zellen auseinander. © EBE

Ein Projekt, das Bürkle als Erstbetreuer übernimmt, dreht sich um die Erforschung eines neuen hochdurchsatzfähigen Screeningverfahrens für oxidative DNA-Schäden in humanen Zellen. Dabei geht es darum, eine Reihentestung für beliebige Wirkstoffe zu entwickeln, die darauf ausgerichtet ist zu überprüfen, ob der untersuchte Stoff Erbgutveränderungen (Mutationen) hervorrufen kann. Diese sind sehr stark an die Entstehung von Krebs gekoppelt. „Es ist sehr wichtig diese Gefahr so früh wie möglich zu erkennen, denn ein noch so gut wirksames Medikament darf nicht zugelassen werden, wenn es einen erbgutschädigenden Wirkstoff enthält“, erklärt Bürkle.

Ein anderes Projekt, das Bergemann als Erstbetreuer begleiten wird, setzt sich mit der molekularen Untersuchung der Funktion humaner Mitochondrien mittels neuer Assayverfahren auseinander. Mitochondrien sind die Hauptenergielieferanten in unseren Zellen. Sie haben darüber hinaus aber noch viele andere wichtige Funktionen. So sind sie zum Beispiel für die Auslösung des Zelltodes verantwortlich. Das Dissertationsprojekt wird mit quantitativen Methoden der Frage nachgehen, ob Wirkstoffe ein Schädigungspotenzial für Mitochondrien haben können. „Die Forschung an der Schädigung dieser wichtigen Zellbestandteile stand bisher wenig im Fokus“, sagt Bergemann.

Alle Projekte haben einen starken inhaltlichen Bezug zueinander, was den intensiven Austausch unter den Doktoranden gewährleisten soll. „Uns ist es wichtig, dass die Promovierenden im Rahmen des Kollegs miteinander in Verbindung treten und von den Vorteilen beider Hochschulen profitieren“, beschreibt Bürkle das Konzept des Promotionskollegs.

Mehr Sicherheit und Effizienz in der Routinetestung

Für keines der zwölf Dissertationsvorhaben werden Tierversuche notwendig sein. Trotzdem betonen die Projektleiter, dass diese in vielen Fällen nach wie vor ihre Berechtigung haben. „ Wir wollen dazu beitragen, Tierversuche dort einzuschränken, wo es sinnvoll und machbar ist“, erklärt Bergemann. So setzen sich alle Projekte mit Reparaturprozessen im Körper auseinander. Diese können im In-vitro-Test an menschlichen Zellen sicherer untersucht werden, als es im Tierversuch möglich wäre. „Wir arbeiten mit humanen Zellen, zum Teil auch mit Zellen, die von Stammzellen abgeleitet sind, wodurch sich die Testung wesentlich effizienter gestaltet als am Tier“, ergänzt Bürkle.

Dabei sind zwei Bereiche zu trennen. In der Grundlagenforschung, die sich unter anderem mit dem Verständnis von Krankheitsmechanismen auseinandersetzt, wird es auch in Zukunft unumgänglich sein, Tierversuche einzusetzen. In der Routinetestung aber, also in der Testung von Wirkstoffen, die zum Beispiel in der pharmazeutischen oder chemischen Industrie eingesetzt werden sollen, kann durch neue In-vitro-Testsysteme die Sicherheit der Substanzen in Zukunft auch mit weniger oder vielleicht ganz ohne Tierversuche nachgewiesen werden.

Motivierte Nachwuchswissenschaftler gesucht

Daran knüpft das kooperative Promotionskolleg inviTe an, indem es seinen Forschungsschwerpunkt auf Verfahren zur tierversuchsfreien Testung von Chemikalien legt. Die zwölf zu vergebenden Promotionsstipendien werden an der Hochschule Albstadt-Sigmaringen sowie der Universität Konstanz ausgeschrieben. „Wir freuen uns auf Bewerbungen von hochqualifizierten, motivierten Absolventen aus den Lebenswissenschaften“, so die Leiter des Kollegs.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/aktuell/invite-neues-kooperatives-promotionskolleg-bringt-in-vitro-forschung-weiter-voran