Molekulare Biotechnologie

Methoden

Substanzcharakterisierung in vitro

Aktivierung eines GPCRs durch verschiedene Liganden
© Fraunhofer IZI

Aktivierung eines GPCRs durch verschiedene Liganden.

Effektivität

Zur Bewertung der Effektivität von neuen Wirkstoffen, werden diese an Zellkulturen getestet. Dabei kommen spezifische, auf das Zielprotein zugeschnittene, Tests zur Anwendung. Ziel ist die Selektion der potentesten Verbindungen.

Toxizitätsuntersuchung von 2 Verbindungen (A und B) an einer humanen Hepatozytenzelllinie
© Fraunhofer IZI

Toxizitätsuntersuchung von 2 Verbindungen (A und B) an einer humanen Hepatozytenzelllinie.

Toxizität

Zytotoxische und proliferative Effekte neuer Wirkstoffe werden an permanenten Säugerzelllinien untersucht. Dafür stehen >100 verschiedene Säugerzelllinien zur Verfügung. Aufgrund ihrer übergeordneten Bedeutung für die Metabolisierung von Wirkstoffen wird die Toxizität unter anderem an permanenten humanen Hepatozyten getestet.

Apparenter Permeabilitätskoeffizient ausgewählter Verbindungen und Wirkstoffe
© Fraunhofer IZI

Apparenter Permeabilitätskoeffizient ausgewählter Verbindungen und Wirkstoffe.

Transport

Zur Abschätzung der Bioverfügbarkeit im Tiermodell steht ein Zellkultur-Assay zur Untersuchung des Transports von kleinen Molekülen über eine epitheliale Barriere zur Verfügung. Das verwendete Zellmodell sind CaCo-2 Zellen, epitheliale Zellen eines humanen kolorektalen Adenokarzinoms. Die Analyse erfolgt mittels LC-MS. Der ermittelte apparente Permeabilitätskoeffizient (Papp) kann zur Abschätzung der Bioverfügbarkeit verwendet werden.

Zellkultur Iba1-positiver primärer muriner Mikrogliazellen
© Fraunhofer IZI

Zellkultur Iba1-positiver primärer muriner Mikrogliazellen.

Zellkultur GFAP-positiver primärer muriner Gliazellen
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Zellkultur GFAP-positiver primärer muriner Gliazellen.

Primäre Zellmodelle

Die Arbeitsgruppe hat eine langjährige Expertise in experimenteller Forschung anhand von Primärkulturen des zentralen Nervensystems.

Phänotypisierung transgener Mausmodelle

8 x PhenoMaster-System (TSE Systems)
© Fraunhofer IZI

8 x PhenoMaster-System (TSE Systems)

IntelliCage (NewBehavior) für automatisiertes Verhaltens-Screening in Gruppen
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IntelliCage (NewBehavior) für automatisiertes Verhaltens-Screening in Gruppen.

Die Phänotypisierung transgener Mausmodelle erfolgt anhand des SHIRPA-Protokolls und ist unterteilt in Primär-, Sekundär- und Tertiär-Screen. Dafür steht eine umfangreiche Testbatterie zur Beurteilung der allgemeinen Tiergesundheit und spezifischer Funktionen, z.B. motorischer Koordination, Kognition und Emotionen zur Verfügung. Hauptaugenmerk liegt auf der automatisierten Beobachtung unter Minimierung des Kontaktes der Tiere mit dem Menschen.

Histologie

Hämatoxylin/Öl-Rot-Färbung eines Plaques in der Aorta eines arteriosklerotischen Kaninchens
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Hämatoxylin/Öl-Rot-Färbung eines Plaques in der Aorta eines arteriosklerotischen Kaninchens.

Thioflavin S-positive Ablagerungen (grün) im Hippocampus eines Alzheimer-Mausmodells
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Thioflavin S-positive Ablagerungen (grün) im Hippocampus eines Alzheimer-Mausmodells.

Zur Untersuchung krankheitsrelevanter Zustände stehen eine Reihe verschiedener histologischer Schnitt- und Färbetechniken zur Verfügung.

Pharmakologie

Konzentration eines Wirkstoffes in der Zirkulation nach oraler Gabe
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Konzentration eines Wirkstoffes in der Zirkulation nach oraler Gabe.

Die Bestimmung pharmakologischer Parameter von Wirkstoffen, u.a. Bioverfügbarkeit und Plasmahalbwertzeit, erfolgt an katheterisierten Ratten. Die Untersuchungen erfolgen nach ausführlicher Testung anhand von isolierten Zellkulturen und nach Erteilung einer entsprechenden tierexperimentellen Genehmigung durch örtliche Behörden. Zur Messung der Wirkstoffspiegel stehen LC-MS basierte Methoden zur Verfügung.