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Luminescence-based Imaging of intra- and extracellular tumor-pH and investigation of the impact of pH on tumor cell proliferation and migration in vitro

Subject Area Dermatology
Analytical Chemistry
Term from 2014 to 2021
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 253182429
 
Final Report Year 2022

Final Report Abstract

In der ersten Förderperiode wurden pH-sensitiven Nanosonden entwickelt, sowie Tumorzellmodelle zu deren Anwendung. Darüber hinaus wurden automatisierte Impedanz-basierte Assays zum Studium von Zellmigration und -proliferation dieser Tumorzellen etabliert. Anschließend wurde der Einfluss eines modulierten extrazellulären pH auf Zellproliferation und -migration in Tumorzelllinien analysiert, unter anderem in Melanomzelllinien. In Ergänzung dazu wurden die Untersuchungen von 2D Zellmonoschichten auf 3D Tumormodelle (multizelluläre Sphäroide) erweitert, um auch in diesen Modellen eine mögliche Beeinflussung von Proliferation und Zelldynamik vom transmembranösen pH-Gradienten zu hinterfragen. In der letzten Projektphase wurden und werden mittels CRISP/Cas erzeugte knockout Zelllinien für NHE1 und GPR4 in obengenannten Assays hinsichtlich deren Reaktion gegenüber veränderten pH-Werten im Tumormikromilieu untersucht. Die Generierung von stable knockouts für NHE1/GPR4 ist jedoch äußerst schwierig, so dass nach vielen Versuchen auch 2 Firmen damit beauftragt wurden. Auch diese konnten nur einen partial knockout erzielen. Weiterhin besteht eine Kooperation mit einem Startup, das Inhibitoren für pH-GPCRs herstellt, so dass diese nun getestet werden. Die Arbeiten auch hinsichtlich GPR4 resultieren aus unseren Untersuchungen zur Expression von Protonen-sensitiven GPCRs in Hauttumoren und führen die Untersuchungen zum Tumor-pH in eine neue Richtung.

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