Zelluläre Testsysteme sind unentbehrlich sowohl für die erste Prüfung von neuen Testsubstanzen als auch für die Aufklärung von Wirkmechanismen von weiterentwickelten Kandidat-Arzneimittelsubstanzen. Diese in vitro-Tests liefern Ergebnisse, die für die weitere Prüfung und klinische Anwendungen der Substanzen erforderlich sind. Bei IME-TMP steht eine große Auswahl an in vitro Testsystemen zur Verfügung. Der Schwerpunkt liegt auf zellulären Signaling-Prozessen, Lipid-Metabolismus und Immunzellaktivität. Zytotoxizitäts-, Proliferations- und Apoptoseassays werden durchgeführt. Es werden hochmoderne zelluläre, immunologische, biochemische, analytische und genomische Technologien/Methoden und Testsysteme angewendet. Hierbei werden Methoden eingesetzt die den größtmöglichen translationalen Wert für die Klinik haben. Diese Methodenpallette umfasst u.a.:
Zellkulturtechniken
- Generierung von Plasmiden und Lentiviren zur Überexpression von Zielgenen
- Transiente und stabile Transfektion/Transduktion von Plasmiden/Lentiviren
- Apoptose-, Proliferations-, Migrations-, Adhäsionsassays
Imagingmethoden
- Imaging von Proteinen und mRNA in murinen Gewebeschnitten (z. B. Rückenmark, Gehirn, Lymphknoten) mittels in-situ Hybridisation und Immunhistochemie
- Immunochemisches Imaging von bis zu 15 Proteinen auf einem Gewebeschnitt (Multi-Epitope-Ligand-Cartography)
- Darstellung von Proteinen in humanen und murinen Zellen mittels Durchflusszytometrie
Analyse des Lipidmetabolismus
- LC-MS/MS Analyse von Lipidmediatoren (z. B. Sphingolipide, Eicosanoide, Endocannabinoide, Lysophosphatidsäuren).
Diese Methoden werden eingesetzt für die Untersuchung der Wirksamkeit von Testsubstanzen in folgenden Prüfsystemen:
Funktionelle Assays zur Charakterisierung von Substanzen hinsichtlich deren Effekte auf Immunzellen
- Differenzierung/Aktivierung von humanen dendritischen Zellen
- Differenzierung/Polarisierung von humanen M1-/M2-Makrophagen
- Aktivierung/Proliferation von humanen T-Zellen
- Kokultur von dendritischen Zellen und T-Zellen
Aktivitäts-/Signalingassays
- Charakterisierung von Ca2+-abhängigen Kanälen und Rezeptoren (Calciumimaging)
- Aktivitätsassays von Proteinen (z. B. NOX4-Assay, BLT2-Assay)
- Rezeptor-Bindungsstudien (z. B. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, Eicosanoid-Rezeptoren)
- Promotor-Reporter-Genassays
- Entwicklung von kundenspezifischen Assays
Assays zur Bestimmung von neutralisierenden Antikörpern
- Bestimmung von therapeutischen Biologika mittels der surface plasmon resonance (SPR) Technologie
- Bestimmung von neutralisierndern Antikörpern von therapeutischen Biologika mittels der SPR Technologie
Forschungs- und Interessenschwerpunkte:
- Entzündungsauflösung
- Wirkungsweisen von therapeutischen Biologika
- Neuropathischer Schmerz
- Lipiden bei neurodegenerativen Erkrankungen
Ausgewählte Projekte:
- Entwicklung von Assays zur Bestimmung der Konzentrationen von Biologika und deren neutralisierender Antikörper in Serum von Patienten mit Psoriasis Arthritis
- Prüfung der Wirksamkeit eines Biologika auf Funktionen von Makrophagen und dendritischen Zellen
Ausgewählte Publikationen:
Barthelmes, Julia, Anika Männer de Bazo, Yael Pewzner-Jung, Katja Schmitz, Christoph A. Mayer, Christian Foerch, Max Eberle, et al. 2015. ‘Lack of Ceramide Synthase 2 Suppresses the Development of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis by Impairing the Migratory Capacity of Neutrophils’. Brain, Behavior, and Immunity 46. Elsevier Inc.: 280–92. doi:10.1016/j.bbi.2015.02.010.
Dillmann, Christina, Javier Mora, Catherine Olesch, Bernhard Brüne, and Andreas Weigert. 2015. ‘S1PR4 Is Required for Plasmacytoid Dendritic Cell Differentiation’. Biological Chemistry 396 (6-7): 775–82. doi:10.1515/hsz-2014-0271.
Kallenborn-Gerhardt, Wiebke, Katrin Schröder, Gerd Geisslinger, and Achim Schmidtko. 2013. ‘NOXious Signaling in Pain Processing’. Pharmacology and Therapeutics 137 (3). Elsevier Inc.: 309–17. doi:10.1016/j.pharmthera.2012.11.001.
Knape, Tilo, Daniel Flesch, Laura Kuchler, Lisa K. Sha, Annika K. Giegerich, Sandra Labocha, Nerea Ferreirós, et al. 2015. ‘Identification and Characterisation of a Prototype for a New Class of Competitive PPARγ Antagonists’. European Journal of Pharmacology 755: 16–26. doi:10.1016/j.ejphar.2015.02.034.
Lehmann, Christoph, Julia Homann, Ann Katrin Ball, René Blöcher, Thea K. Kleinschmidt, Devaraj Basavarajappa, Carlo Angioni, et al. 2015. ‘Lipoxin and Resolvin Biosynthesis Is Dependent on 5-Lipoxygenase Activating Protein’. FASEB Journal 29 (12): 5029–43. doi:10.1096/fj.15-275487.
Lu, R., a. E. Bausch, W. Kallenborn-Gerhardt, C. Stoetzer, N. Debruin, P. Ruth, G. Geisslinger, a. Leffler, R. Lukowski, and a. Schmidtko. 2015. ‘Slack Channels Expressed in Sensory Neurons Control Neuropathic Pain in Mice’. Journal of Neuroscience 35 (3): 1125–35. doi:10.1523/JNEUROSCI.2423-14.2015.
