Forschungsfeld Molecular Biotechnology

Menschliche Zellen reagieren mit einer Vielzahl biologischer Prozesse auf Umweltfaktoren. Zu diesen zählen Nahrungsmittel, Pharmaka und Toxine ebenso wie physikalische Reize oder auch Signale von anderen Zellen. Das Spektrum an körperlichen Reaktionen reicht dabei von spezifischen Effekten einzelner Signalling Pathways bis zu hoch komplexen Reaktionen beispielsweise des Immunsystems. Durch die Bündelung der Kompetenzen der zwei Forschungsgruppen in den Bereichen „Allergy Research“ und „Cell Based Test Systems“ werden zwei elementare Aspekte des Forschungsfelds Molecular Biotechnology abgedeckt. Das eingesetzte Methodenrepertoire umfasst Proteomics- und Genomics-basierte Analysemethoden, sowie immunologische Tests und DNA-basierte Reporterassays, Flow Cytometry und Fluoreszenz Mikroskopie. Ein wichtiger Aspekt der Arbeiten ist die Entwicklung von in vitro Testsystemen, die das Potential haben Tierversuche zu ersetzen. Die Aktivitäten im Forschungsfeld „Molecular Biotechnology“ sind eng mit dem Kompetenzzentrum „Molecular Biotechnology“ verknüpft.

Allergy Research

Ungefähr 30 Prozent der Bevölkerung in industrialisierten Ländern leiden an  Allergien. Diese werden durch per se harmlose Moleküle – Allergene – hervorgerufen, die in prädisponierten Personen viele unterschiedliche Symptome und sogar schwere, lebensbedrohliche Reaktionen verursachen können.
Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten ist es, Allergie auslösende Moleküle besser zu verstehen, um mit Mitteln der modernen Biotechnologie genau definierte, rekombinante Allergene für eine spezifischere Diagnose und eine effektivere und nebenwirkungsarme Behandlung von Allergien herzustellen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Erforschung der Prozesse, die sich in respiratorischen Epithelzellen bei Allergenkontakt abspielen. Das Verständnis dieser Prozesse wird es ermöglichen, neue Strategien zur gezielten, spezifischen Behandlung von Allergien zu entwickeln. Ein dritter Fokus der Arbeiten liegt auf der Erforschung von Entzündungs- bzw. allergischen Reaktionen, die von medizinischen Produkten im menschlichen Körper verursacht werden. Ziel dieser Arbeiten ist es in vitro Testsysteme zu entwickeln, die es erlauben, die eine Beurteilung der Biokompatibilität von invasiven medizinischen Produkten ermöglichen.

  • Identifizierung und Charakterisierung von wichtigen Allergenen aus Nahrungsmitteln, Pollen und Schimmelpilzen
  • Produktion von rekombinanten Allergenen und hypoallergenen Derivaten für eine spezifischere Diagnose und effektivere Behandlung von Allergien
  • Analyse der Genexpression und Signaltransduktion in respiratorischen Epithelzellen
  • Analyse der immunmodulierenden Effekte von Epithelzellen
  • Entwicklung von in vitro Testsystemen zur Analyse von Entzündungs- und allergische Reaktionen

Signalling Pathways - Cell Based Test Systems

Kultivierte menschliche Zellen eignen sich hervorragend um die Aktivitäten einzelner Signalling Pathways zu messen. Besonders Reportergene wie Luciferase und das Green Fluorescent Protein machen die Zellen zu hochsensitiven Sensoren. Solche DNA basierten Teststrategien können zielgerichtet für einzelne Fragestellungen eingesetzt werden. Neben höchst sensitiven Analysen ermöglichen solche Cell Based Test Systems auch den Ersatz von Tierversuchen. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die Analyse von Toxinen, bei denen insbesondere krebserregende Stoffe ein großes Problem darstellen. Zurzeit laufen Projekte zur Bewertung biomedizinischer Produkte und von Verpackungsmaterialien für Lebensmittel.

  • Entwicklung von in vitro Testsystemen mit Zellkulturzellen für pharmakologisch- toxikologische Anwendungen
  • Die Neuentwicklung DNA basierter Reportersysteme für die Analyse zellulärer Signalling Pathways
  • Analyse von Toxinen, insbesondere von krebserregenden, genotoxischen Substanzen

Forschungsteam

Ansprechperson Cell Based Test Systems

Forschende

Publikationen

Mit 1. August 2017 wurden die zwei Forschungsfelder „Allergy Research“ und „Cell Based Test Systems“ in dem neuen Forschungsfeld „Molecular Biotechnology“ vereint. Die bisherigen Publikationen der zwei Forschungsgruppen können unter den Namen der ForschungsgruppenleiterInnen (Ines Swoboda und Thomas Czerny) aufgerufen werden.


Studiengänge

Molecular Biotechnology

Masterstudium, Vollzeit

more

Molekulare Biotechnologie

Bachelorstudium, Vollzeit

more