Lebend-Zell-Analyse System

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569979843

Wir beantragen ein Lebend-Zell-Analyse System zur Untersuchung von Zellwachstum und Zelltod in der Zellkultur. Der Vorteil dieser Analysemethode ist, dass das Verhalten der zu untersuchenden Zellen über einen längeren Zeitraum beobachtet werden kann und nicht wie in derzeit verwendeten Assays durch Anfangs- und Endpunktmessungen Information des Wachstumsverhaltens verloren gehen. Dadurch können Aussagen über die Kinetik der Zell-proliferation bzw. -apoptose nach unterschiedlichen Reizen oder genetischer Manipulation getätigt werden. Die Antragsteller:innen arbeiten u.a. auf dem Gebiet der Tumorbiochemie wobei die Charakterisierung von Zellproliferation, des Zellzyklus sowie des Zelltods im Fokus stehen. Insbesondere „proteolysis targeting chimeras“ (PROTACs) bilden einen Forschungsschwerpunkt. PROTACs sind kleine Moleküle, die aus einem Zielprotein-bindenden Teil, einem E3-Ligase-rekrutierenden Teil und einem Linker bestehen. Im Gegensatz zu konventionellen Inhibitoren wird durch PROTACs der proteolytische Abbau der Zielproteins eingeleitet. Damit bilden PROTACs eine einzigartige neue Wirkstoffklasse mit den Vorteilen, dass durch Degradierung des Zielproteins alle Proteinfunktionen inaktiviert werden. Darüber hinaus bleiben PROTACs auch nach Induktion des Abbaus ihrer Zielstruktur aktiv, was ihre Wirkung nach-haltiger und spezifischer als die konventioneller Inhibitoren macht und niedrigere Wirkstoff-konzentrationen erlaubt. Daher hat das Konzept von PROTACs trotz seiner Neuartigkeit die Entwicklung zielgerichteter Therapien grundlegend verändert und bildet einen hochinteressantes und vielversprechendes Forschungsfeld. Die Antragsteller:innen sind eins der führenden Labore in der PROTAC-Entwicklung. Zusammen mit ihren medizinalchemischen Partnern konnten bereits zahlreiche potente PROTAC-Serien entwickelt werden. Der Engpass dieser Aufgabe lag aber bislang in der zellulären Analyse, denn die Untersuchungen zum Einfluss der PROTACs auf das Zellwachstum, -migration, Apoptose und Immunzellinteraktion mit Tumorzellen wurde durch manuell erstellte Wachstumskurven und mikroskopische Beobachtung getätigt. Es besteht daher ein dringender Bedarf an einem automatisierten System, wofür sich ein Lebend-Zell-Analyse System ideal eignet. Der Vorteil besteht darin, dass eine Mikroskop-Optik innerhalb des Inkubators über definierte Zeitintervalle Bilder der Zellen aufnimmt und so eine automatische, unvoreingenommene und skalierbare Untersuchung zur Zellcharakterisierung ermöglicht. Über den Einsatz in der Gruppe der Antragsteller:innen hinaus, wird dieses System die Forschung an der CAU insgesamt bereichern. Insbesondere werden Arbeitsgruppen in der Pharmazie, im Universitätsklinikums Schleswig-Holsteins (UKSH) etc., die größtenteils an onkologischen und entzündlichen Fragestellungen arbeiten, von der Beschaffung eines Lebend-Zell-Analyse Systems profitieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Lebend-Zell-Analyse System
• Gerätegruppe: 5042 Mikroskope für Hochdurchsatz und Screening
• Antragstellende Institution: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
• Leiter: Professor Dr. Elmar Wolf