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TU Berlin

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Research

 

The department focusses on the generation of organ models by 3D bioprinting, the development of alternatives to animal experimentation and the application of RNA Technologies to molecular medicine.

Department of Applied Biochemistry (Head: Prof. Dr. Jens Kurreck)

Bioprinting Team     Team Pramo     Molecular Therapy Team



Bioprinting Team

3D lung model generated by 3D bioprinting and infected with Influenza A virus
Lupe

(Headed by Dr. Johanna Berg / Dr. Munir Al-Zeer)

Standard 2D cell culture experiments do not reflect the natural Situation of biological three-dimensional organs. On the other hand, animal models are ethically controverse and results obtained in animal experiments are not readily transferrable to humans due to species-specific differences. We therefore develop 3D organ models. Initially explanted livers from rodents were decellularized and re-populated with human cells. In more recent studies, we produced organ models for the liver and lung by 3D bioprinting. The models were physiologically characterized and used for infection experiments. The Group has a Long term expertise in the application of RNA intereference strategies to inhibit virueses such as coxsackievirus B3, parvovirus B19 and the human Adenovirus. Bioprinted organ models are now used to develop new antiviral approaches. Furthermore, they are employed for cancer research.

Team Pramo

Lupe

(Headed by Dr. Merle Fuchs)

"Pramo" means "ferry" in Esperanto. Pramo Molecular develops covalently linked molecular transport molecules for therapeutic oligonucleotides (TONs).

TONs have become an important class of drugs for the treatment of serious diseases previously thought to be "undruggable" because they bind complementary to their target molecules to specifically modulate the formation of disease-specific proteins. This class of molecules includes antisense DNAs, short interfering RNAs, micro RNA mimetics, splicing oligonucleotides (ONs), innate immunostimulating ONs, antagomies, aptamers, DNAzymes, synthetic leads for CRISPR/Cas and other therapeutically effective oligonucleotides.

One oft he big hurses for using TONs is the unsatisfactory delivery in target cells, since TONs are extremely large and strong loaded. Supported by the grant EXIST Research Transfer of the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi), we aim to develop particularly efficient, cost-effective and well-tolerated delivery systems on lipid basis for therapeutic oligonucleotides.

We are looking cooperations with research institutions and companies who are developing TONs and who are looking for a drug delivery system that can be easily produced GMP-compliant.

For further information, see  https://www.pramo-molecular.org/

Molecular Therapy Team

(Headed by 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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