Universität des Saarlandes - Forschungsschwerpunkt Biophotonik

Presse-Info
Presse und Kommunikation
Campus, Gebäude A2 3
66123 Saarbrücken
Nr. 293
15. September 2011
BMBF-Projekt „CordiLux“ erforscht
optisches Verfahren zur Früherkennung
herzschädigender Medikamente
Tel. 0681 302-2601
Fax 0681 302-2609
Redaktion
Gerhild Sieber
Tel. 0681 302-4582
[email protected]
Neue Medikamente müssen vor ihrer Markteinführung auf Herztoxizität geprüft werden.
Bisher fehlen hierzu Verfahren, die aussagekräftig und im Industriemaßstab durchführbar
sind. Einen neuen Ansatz erforscht die Arbeitsgruppe des Homburger Zellbiologen Peter
Lipp im Projekt „CordiLux“. Die Wissenschaftler verwenden isolierte Herzmuskelzellen
und testen deren Reaktion auf neue Substanzen erstmals mittels einer optischen Methode.
Das auf drei Jahre angelegte Projekt wird in Zusammenarbeit mit einem Firmenkonsortium
durchgeführt, umfasst knapp vier Millionen Euro und wird vom Ministerium für Bildung
und Forschung (BMBF) mit circa 2,5 Millionen Euro gefördert. Davon fließen etwa 550.000
Euro an die Medizinische Fakultät der Universität des Saarlandes. Projektstart war am 1.
Juli.
Medikamente können lebensbedrohliche Schäden am Herz hervorrufen, insbesondere wenn sie
über längere Zeit hinweg eingenommen werden. Solche unerwünschten Nebenwirkungen sind
einer der Hauptgründe dafür, dass bereits zugelassene Medikamente vom Markt genommen
werden. Zwar müssen alle neuen Wirkstoffe seit 2005 auf eine mögliche herzschädigende
Wirkung hin untersucht werden, doch die bisher verwendeten Hochdurchsatz-Tests sind wenig
aussagekräftig, da sie lediglich an einem einzigen isolierten Eiweiß durchgeführt werden. Weitere
Überprüfungen finden nicht statt, bevor die Substanzen im Tierversuch getestet werden.
Diese Lücke will das „CordiLux“-Konsortium schließen. Ihm gehören neben dem Institut für
Molekulare Zellbiologie von Professor Peter Lipp auch die beiden saarländischen Firmen
Pharmacelsus GmbH (Saarbrücken) und Phast GmbH (Homburg) sowie fünf weitere deutsche
Firmen an. Von den etwa 2,5 Millionen Euro Projektförderung im Rahmen des BMBFForschungsschwerpunktes Biophotonik fließen etwa eine Million Euro ins Saarland. „Unser neuer
Ansatz besteht darin, dass wir die Tests an adulten Herzmuskelzellen durchführen“, erklärt Lipp,
der sich in Homburg seit 2002 mit den zellulären und molekularen Grundlagen von
Herzkrankheiten beschäftigt. „Die isolierten Herzzellen, die in der Regel von Tieren stammen,
reagieren nach Stimulation durch ein elektrisches Signals mit einer elektrischen Aktivität, die
14.09.2011 |Seite 2
nahezu ebenso aussagekräftig ist wie das EKG des Herzmuskels.“ Damit könnten die Messungen
an einzelnen isolierten Herzzellen dazu beitragen, die Zahl von Tierversuchen wesentlich zu
verringern.
Auch methodisch geht das Wissenschaftler-Team, dem neben Zellbiologen und Biochemikern
auch Physiker und eine Tierärztin angehören, neue Wege. Bisherige Methoden zur Messung der
elektrischen Aktivität einer Zelle sind langwierig und für den industriellen Maßstab unbrauchbar.
Im aktuellen Projekt nutzen die Forscher das Verfahren der Fluoreszenzmikroskopie. „Wir wollen
die elektrische Aktivität der Herzzelle mit Licht messen, daher auch der Projektname CordiLux,
also ‚Herzlicht’“, sagt Peter Lipp. Der Vorteil: „Eine optische Messung ist berührungslos
möglich, und mit einer automatisierten Variante ließe sich ein sehr hoher Probendurchsatz
erreichen.“ Die Zellen werden hierfür mit speziellen Fluoreszenzfarbstoffen eingefärbt, die als
Sensoren wirken. „Das heißt, die Farbstoffe ändern ihre optischen Eigenschaften, wenn sich die
elektrische Aktivität ändert“, erklärt Lars Kaestner, der Projektverantwortliche im Uni-Team. Bis
zu eintausend Bilder pro Sekunde soll das Fluoreszenzmikroskop aufnehmen um damit den
wichtigsten Messparameter, die Länge des elektrischen Zellsignals, exakt bestimmen können.
„Damit wird es zum ersten Mal möglich sein, in Echtzeit und online zu beobachten, ob und wie
Wirkstoffe Änderungen an der Herzzelle hervorrufen, die später zu tödlichen Herzschädigungen
führen können“, sagt Kaestner.
Ziel der Wissenschaftler an der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni und der beteiligten
Firmenpartner ist es, alle Arbeitsschritte von der Behandlung und Kultivierung der Zellen bis zur
Bildauswertung in einem vollautomatischen Messgerät zu integrieren – ein Vorhaben, das die
Bereiche der Zellbiologie, der optischen Bildgebung und -verarbeitung, der Soft- und HardwareEntwicklung und der Robotik zusammenführt.
Ein Foto können Sie unter folgendem Link herunterladen: www.uni-saarland.de/pressefotos
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Institut für Molekulare Zellbiologie, Forschungsstelle für Molekulares Imaging und Screening
Prof. Dr. Peter Lipp
Tel. 06841 16-26103, E-Mail: [email protected]
Dr. Lars Kaestner
Tel. 06841 / 16-26149, E-Mail: [email protected]
Internet: www.lipplab.de
Informationen zum BMBF-Forschungsschwerpunkt Biophotonik:
www.biophotonik.org