Biochip-Systeme - 02.09.2020

Mini-Organe mit großem Potenzial

Dr. Peter Loskill und sein Team vom Fraunhofer-Institut in Stuttgart und der Uniklinik Tübingen entwickeln „Organ-on-a-Chip“ (OoC) Mikrofluidik-Systeme – Nachbildungen funktioneller Einheiten von Organgeweben. OoC sind vielfältig in der Grundlagen- und Pharmaforschung wie auch in der klinischen Forschung und Anwendung nutzbar, wo sie Tierversuche überflüssig machen könnten. Auch auf der Suche nach Wirkstoffen gegen COVID-19 sind sie im Einsatz.

Cyber Valley Forschende haben medizinische Lehrmittel entwickelt, die in Zukunft die Ausbildung von Chirurgen unterstützen könnten – ähnlich wie Flugsimulatoren angehende Piloten. Das Team hat eine Reihe künstlicher Organe entwickelt, die Chirurgen als Trainingsplattform dienen sollen. Dank der strukturierten Daten erfahrener Mediziner wird so eine quantitative und objektive Bewertung der Fähigkeiten der Auszubildenden in Echtzeit möglich.

Dossier: Innovative tierversuchsfreie Forschung in Baden-Württemberg - 05.12.2024

Mini-Organe und Multi-Organ-Chips - Wo Labormäuse vielleicht bald in Rente gehen

Tierversuche ade? Ein Blick auf die baden-württembergische Forschungslandschaft zeigt, wie Forschende in den Lebenswissenschaften neue Wege beschreiten, um im Sinne des 3R-Prinzips auf Tierversuche zu verzichten, sie zu reduzieren oder die Haltungsbedingungen für Tiere zu verbessern. Sie investieren damit in die Zukunft und steigern gleichzeitig die Qualität der Ergebnisse.

Die Aorta, auch Hauptschlagader genannt, gilt künftig als eigenständiges Organ des Menschen. Das wurde jetzt in den Leitlinien zu aortenchirurgischen Behandlungen der Europäischen Gesellschaft für Herz-Thorax-Chirurgie (EACTS) und der US-amerikanischen Society of Thoracic Surgeons (STS) festgelegt. Die Leitlinien wurden zeitgleich am 26. Februar 2024 veröffentlicht.

Wie lassen sich Kamerabilder bei einer minimalinvasiven Operation nutzen, um zu beurteilen, ob das operierte Organ ausreichend durchblutet ist oder nicht? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Städtischen Klinikum Karlsruhe ist es nun gelungen, bei Nierenoperationen die Durchblutung des Organs automatisiert und ohne Kontrastmittel allein über die optischen Eigenschaften des Gewebes zu erfassen.

Der ständig wiederholte Umbau der Organe des weiblichen Fortpflanzungstrakts während des Sexualzyklus führt über die Jahre zu Fibrose und chronischer Entzündung. Diese unerwartete Auswirkung der weiblichen Fortpflanzungsfähigkeit deckten nun Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) an Mäusen auf. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift CELL publiziert.

Blutgefäße versorgen Tumoren mit Nährstoffen und ermöglichen die Ausbreitung der Krebszellen im Körper. Die Ansiedelung von zirkulierenden Tumorzellen in einem anderen Organ wird dabei durch Faktoren gefördert, deren Produktion vom Primärtumor veranlasst wird. Wissenschaftler haben nun einen neuen, von Blutgefäßen produzierten Wachstumsfaktor identifiziert, der Tumorzellen die metastatische Besiedelung von Organen ermöglicht.

Die Hemmung eines Proteinkomplexes in Zellen des Immunsystems verhindert, dass ein transplantiertes Organ abgestoßen wird – dies zeigt eine Studie von ImmunologInnen der Universität Konstanz, des Biotechnologie Instituts Thurgau (BITg) und des Chongqing Cancer-Universitätsspitals.

Sogenannte Organ-on-Chip-Modelle werden immer wichtiger, um neue Therapieoptionen zu erforschen. Die Biochips im Miniaturformat simulieren die Mikroarchitektur und die Funktionen von Organen und haben das Potenzial, die Zukunft der Arzneimittelentwicklung zu revolutionieren. Um die Krebsimmuntherapie weiter zu verbessern, wird eine Tübinger Forschungsgruppe mit rund 6 Millionen Euro von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert.

Zebrafische können beschädigte Herzmuskelzellen vollständig ersetzen: Das betroffene Organ wird wieder voll funktionsfähig. Ein bestimmtes Zell-Zell-Kommunikationssignal hilft dabei, Replikationsstress besser zu bewältigen. Dieser Stress hemmt bei Menschen und Säugetieren im Alter die Geweberegeneration. Bei Zebrafischen hingegen sorgt ein Signalprotein dafür, dass sich die Zellen des beschädigten Organs unvermindert teilen und damit vermehren.

Wie groß ist der Einfluss der Gewebemerkmale von Spender und Empfänger auf den Erfolg einer Nierentransplantation bei Patienten im Alter von 65 plus? Eine Studie unter der Co-Leitung von Professor Dr. med. Bernhard Krämer, Direktor der V. Medizinischen Klinik der Universitätsmedizin Mannheim (UMM), untersuchte erstmals, wie sich die Passgenauigkeit des Zelloberflächenrezeptors HLA-DR auf die Gesamtsterblichkeit auswirkt.

Um die Zeitspanne zwischen dem Auftreten von Beschwerden und der Diagnose Endometriose zu verkürzen, ist die Tübinger Universitätsfrauenklinik Teil des Projekts „ENDO-EVE“. Das Projektmodell soll helfen, die Diagnosezeit zu verkürzen, die Behandlungsqualität zu optimieren und die Lebensqualität der Patientinnen zu verbessern. Wichtiger Bestandteil ist die Entwicklung eines App-basierten Begleitangebots für Betroffene.

Am Universitätsklinikum Freiburg wurde erstmals ein neuer Operationsroboter eingesetzt, um über nur einen Zugang in den Bauch die rechte Leberseite eines Patienten zu entfernen. Weniger Schmerzen und schnellere Erholung.

Prof. Dr. Peter Loskill und Dr. Silke Riegger vom 3R-Center Tübingen für In-vitro-Modelle und Tierversuchsalternativen sind mit dem Ursula M. Händel-Tierschutzpreis 2024 ausgezeichnet worden. Der mit 80.000 Euro dotierte Preis wurde ihnen in Würzburg für die Entwicklung von Organ-on-Chip (OoC)-Systemen als Alternative zu Tierversuchen verliehen.

Mehr als sieben Millionen Menschen in Deutschland leiden an Diabetes. Zugleich ist die Forschung an Medikamenten zur Behandlung dieser Volkskrankheit noch immer schwierig. Forschende unter Leitung von Prof. Dr. Peter Loskill vom NMI und der Medizinischen Fakultät der Uni Tübingen haben nun eine Technik entwickelt, die den Blick auf die molekulare und zellbiologische Ebene in der Bauchspeicheldrüse deutlich verbessert.

Deutsches Netzwerk unter Leitung des Universitätsklinikums Freiburg führt seine Arbeit fort. Ziel ist die Erforschung seltener und schwer zu behandelnder Autoimmunkrankheiten, die mehrere Organe betreffen. Neue epidemiologische Studie.

Schon seit geraumer Zeit stehen Tierversuche in der Kritik. Ganz egal, ob es dabei um den Einsatz von Mäusen, Ratten, Hunden oder Primaten in der biomedizinischen Forschung, der Entwicklung neuer Medikamente, der Testung von Kosmetika oder Unbedenklichkeitsstudien im Verbraucherschutz geht, der Tenor ist derselbe und der Ruf nach alternativen Test-Systemen, die ohne den Einsatz von Labortieren auskommen, wird immer lauter.

Die reproduzierbare und präzise Herstellung von komplexen Organoid-Modellen zur Simulation von Fehlfunktionen menschlicher Organe steht im Mittelpunkt eines interdisziplinären Forschungsvorhabens an der Universität Heidelberg. Ein Forschungsteam aus den Lebens- und Ingenieurwissenschaften möchte dazu das Engineering molekularer Systeme mit Maschinellem Lernen und automatisierten Herstellungsmethoden verbinden.

Der Early Excellence in Science Award 2024 der Bayer Foundation in der Kategorie Data Science geht an Ivana Winkler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ). Winkler konnte mit ihrer Arbeit die unerwartete Auswirkung der weiblichen Fortpflanzungsfähigkeit aufdecken: Der ständig wiederholte Umbau der Organe des weiblichen Fortpflanzungstrakts während des Sexualzyklus führt über die Jahre zu Fibrose und chronischer Entzündung.

Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC), Einrichtung der Weltgesundheitsorganisation WHO, wird in Kürze die erste Ausgabe ihrer Klassifikation kindlicher Krebserkrankungen veröffentlichen. Die neue WHO-Klassifikation bildet für Ärzte und Kinderonkologen weltweit die Grundlage einer modernen präzisen Krebsdiagnostik und basiert auf den neuesten internationalen Forschungsergebnissen.

Krankhafte Ablagerung von Bindegewebe ist eine Begleiterscheinung vieler chronischer Erkrankungen, die mittel- bis langfristig zum Organversagen führen kann. Forschende am European Center for Angioscience (ECAS) der Medizinischen Fakultät Mannheim der Uni Heidelberg und dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) haben in einer Subpopulation von Endothelzellen im Transkriptionsfaktor SOX9 einen Regulator der Fibrose ausmachen können

Laboruntersuchungen an Lungengewebe erforderten bisher meist die Entnahme größerer Mengen menschlichen oder tierischen Gewebes. Nun ist es Wissenschaftler*innen der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg gemeinsam mit amerikanischen Forschenden gelungen, aus wenigen Körperzellen im Labor kleine Einheiten an Lungengewebe zu züchten, sogenannte Organoide.

Was für ein Erfolg für die Ulmer Universitätsmedizin! Der Sonderforschungsbereich zur Trauma-Medizin wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zum zweiten Mal verlängert. Für die dritte Förderphase erhält der SFB 1149 „Gefahrenantwort, Störfaktoren und regeneratives Potential nach akutem Trauma“ nun über 11 Millionen Euro.

Vorhofflimmern ist die häufigste Form von Herzrhythmusstörungen, von der allein in Europa schätzungsweise über 11 Millionen Menschen betroffen sind. Als eines der ersten Zentren in Deutschland bietet das Universitätsklinikum Tübingen eine neue Behandlungsmethode an. Statt auf Hitze oder Kälte setzen die Kardiologinnen und Kardiologen auf elektrische Impulse, um das Herzgewebe, das den unregelmäßigen Herzschlag verursacht, zu behandeln.

Reduzierte Immunsuppression bei Transplantationen möglich - 05.06.2023

Modifizierte Immunzellen erzeugen spenderspezifische Toleranz

Nach Erhalt eines Spenderorgans müssen Transplantierte bisher lebenslang immunsupprimierende Medikamente einnehmen. Dies verhindert zwar überwiegend eine Abstoßung, ist aber mit erheblichen Nebenwirkungen verbunden. Mithilfe von modifizierten Immunzellen (MICs) gelang es der TolerogenixX GmbH aus Heidelberg jetzt, bei Empfangenden von Nieren-Lebendspenden eine spenderspezifische Toleranz zu erzeugen, ohne die generelle Immunabwehr zu…