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TU Berlin

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Forschung

Der Forschungsschwerpunkt am Fachgebiet „Angewandte Biochemie" liegt auf dem 3D Biodruck, der Entwicklung von Organmodellen als Alternative zum Tierversuch sowie den RNA Technologien und deren Anwendung im Bereich der Molekularen Medizin.

Fachgebiet Angewandte Biochemie (Leitung: Prof. Dr. Jens Kurreck)

Team Bioprinting        Team Pramo       Team Molekulare Therapie

Team Bioprinting

3D Lungenmodell nach Infektion mit Influenza A Viren
Lupe

(Leitung: Dr. Johanna Berg / Dr. Munir Al-Zeer)

Reguläre 2D Zellkulturversuche spiegeln nicht die Verhältnisse in 3-dimensionalen Organen wider. Tierversuche sind ethisch bedenklich und aufgrund Spezies-spezifischer Unterschiede nur bedingt aussagekräftig für den Menschen. Daher beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von 3D Organmodellen. Zunächst haben wir explantierte Lebern aus Nagern dezellularisiert und anschließend mit menschlichen Zellen neu besiedelt. In neueren Ansätzen wurden Organmodelle für die Leber und die Lunge durch 3D Biodruckverfahren generiert und detailliert physiologisch charakterisiert. Anschließend wurden die Organmodelle für Infektionsversuche eingesetzt. Seit vielen Jahren beschäftigt sich die Arbeitsgruppe mit dem Einsatz der RNA Interferenz (RNAi)-Technologie als antiviraler Strategie. So konnten wir zahlreiche humanpathogene Viren, darunter Coxsackievirus B3, Parvovirus B19 und das humane Adenovirus, mittels RNAi in vitro und in vivo inhibieren. Moderne antivirale Ansätze werden nun in den gedruckten Organmodellen entwickelt. Weiterhin nutzen wir die Organmodelle für die Krebsforschung.

Die Wahrheit über Tierversuche - vom rbb

Team Pramo

Lupe

(Leitung: Dr. Merle Fuchs) 

„Pramo“ heißt auf Esperanto „Fähre“. Pramo Molecular entwickelt kovalent gebundene, molekulare Transportmoleküle für therapeutische Oligonukleotide (TONs).

TONs haben sich zur wichtigen Wirkstoffklasse für die Behandlung von schwerwiegenden Krankheiten, die bisher als „undruggable“ galten, entwickelt, da sie spezifisch an ihre Zielmoleküle binden, um gezielt die Bildung krankheitsspezifischer Proteine zu modulieren. Diese Molekülklasse umfasst antisense DNAs, short interfering RNAs, micro RNA mimics, splice-switching Oligonucleotides (ONs), innate immunity-stimulating ONs, Antagomirs, Aptamers, DNAzymes, synthetische Guide Strands für CRISPR/Cas und andere therapeutisch wirksame Oligonukleotide.

Eine der großen Hürden für den Einsatz von TONs ist das unzureichende Delivery in die Zielzellen, da TONs besonders groß und stark geladen sind und daher Membranen nur schwerlich überwinden können. Mit neuartigen Lipid-basierten Delivery-Molekülen, die wir mit Unterstützung des Förderprogrammes EXIST-Forschungstransfer des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) entwickeln, wollen wir besonders effiziente, kostengünstige und gut verträgliche Delivery-Systeme für therapeutische Oligonukleotide entwickeln.  

Dazu suchen wir Kooperationspartner aus Forschungseinrichtungen und Unternehmen, die TONs entwickeln und ein Drug Delivery System suchen, das sich einfach und arzneimittelkonform (GMP-konform) produzieren lässt.

Weitere Informationen unter: https://www.pramo-molecular.org/

Team Molekulare Therapie

(Leitung: Dr. Henry Fechner)

Entwicklung von onkolytischen Coxsackie B3 Viren zur Behandlung von Tumorerkrankungen

Onkolytische Viren sind neue vielversprechende Immuntherapeutika für die Krebstherapie. Sie infizieren Krebszellen, vermehren sich in diesen und zerstören sie, während eine Replikation in Normalzellen nicht stattfindet. Gleichzeitig führt die Infektion der Tumorzellen zu einer starken antiviralen und antitumoralen Immunantwort. In diesem Projekt beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von onkolytischen Coxsackie B3 Viren (CVB3) für die Therapie des kolorektalen Karzinoms. Ausgangspunkt hierfür sind CVB3-Varianten mit starken onkolytischen Eigenschaften. Ein wichtiges Augenmerk ist die Sicherheit dieser Viren bei der Anwendung. Dazu werden spezifische Sequenzen (microRNA-Zielsequenzen) genutzt, welche inseriert im CVB3-Genom, die Virusreplikation in gesundem Gewebe, wie z.B. dem Pankreas und dem Herz, verhindern. Ein weiterer wichtiger Aspekt liegt in der Untersuchung zur Rolle des Immunsystems beim Einsatz onkolytischer CVB3. Darüber hinaus arbeiten wir an der Entwicklung tumorzellspezifisch-adaptierter onkolytischer CVB3. Es werden in vitro und in vivo (Mausmodelle) Untersuchungen an verschiedenen Tumormodellen (kolorektale Tumore, Peritonealkarzinose, Xenograft- und syngene Modelle) durchgeführt. Die Projekte werden durch das TU interne Förderprojekt ProTuTec, die Berliner Krebsgesellschaft und die Wilhelm Sander-Stiftung gefördert.

Entwicklung von anti-adenoviralen Therapien zur Behandlung schwerer systemischer Adenovirusinfektionen bei immunsupprimierten Patienten

Adenovirusinfektionen können bei immunsupprimierten Patienten, wie zum Beispiel bei Empfängern von Organtransplantaten, zu schweren lebensbedrohlichen Infektionen führen. In diesem Projekt werden verschiedene Ansätze einer antiviralen Therapie untersucht. Hierzu zählen lösliche Virusrezeptormoleküle, die die Andockstellen von Adenoviren an Zielzellen inhibieren, siRNAs mit denen spezifisch adenovirale Gene herunter reguliert werden, sowie neue antivirale Pharmaka, die die Virusbindung an die Zielzellen und die virale Replikation blockieren. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung strukturell modifizierter anti-adenoviraler siRNAs, sodass diese zum einen effektiv in Leberzellen in vivo aufgenommen werden und zum anderen lange stabil in den Zellen vorliegen. Dazu werden sowohl in vitro als auch in vivo (Hamstermodell) Studien durchgeführt. Das Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

 

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FG Angewandte Biochemie
Institut für Biotechnologie
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13355 Berlin
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