Forschung

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL); Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 7.975 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Geflügel

Projektdetails:
Entwicklung eines multifunktionalen Stallkonzeptes zur tiergerechten Haltung von Zweinutzungshühnern und Bruderhähnen vom Küken bis zum Lebensmittel

Kooperationspartner:

Hochschule Osnabrück, Tierhaltung und Tierprodukte (Prof. Dr. R. Andersson)

Fachhochschule Südwestfalen, Fachbereich Agrarwirtschaft, Prof. Dr. M. Mergenthaler

Universität Bonn, Institut für Tierwissenschaften, Dr. I. Tiemann

Universität Bonn, Verfahrenstechnik in der Tierischen Erzeugung, Prof. Dr. W. Büscher

Drittmittelprojekt: Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur , 3.452 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses
Institut für Virologie

Projektdetails:
Das Ziel war es eine Lehrveranstaltung zu dem Thema "Basistraining zur Anwendung der Fluoreszenzmikroskopie"" für Studierende der Biologie und der Veterinärmedizin über das Dokumentationssystem in der TiHo-Moodle-Plattform zu erstellen. Dieses Modul kann für die Studierenden im Selbststudium erarbeitet werden. Es wird unterlegt durch Texte, Videos und fachspezifischen Fragen, die nach Bearbeitung und Sicht der Videos beantwortet werden müssen. Wesentliche Teile der Inhalte werden auch als zusammenfassende Einheiten als OER im Portal Twillo online gestellt und eignen sich insbesondere für Studierende aus naturwissenschaftlichen Studiengängen, Schüler:innen sowie Auszubildende (tier-)medizinischer Berufe. "

Drittmittelprojekt: MWK Niedersachsen, 69.925 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Seit der Erstbeschreibung von SARS-CoV2 und der damit verbundenen Krankheit COVID-19 im Dezember 2019 wurden verschiedene In-vitro- und In-vivo-Modelle verwendet, um den viralen Lebenszyklus und die Pathophysiologie als Grundlage für wirksame Behandlungsstrategien zu untersuchen. In-vivo-Modelle, die zur Untersuchung von SARS-CoV2 oder von Virusinfektionen der Atemwege im Allgemeinen verwendet werden, reichen von Kleintiermodellen bis hin zu Modellen mit nichtmenschlichen Primaten (Munoz-Fontela et al., 2020). Neben den ethischen Fragen, die mit Tiermodellen in der wissenschaftlichen Forschung einhergehen, können aber auch nicht alle Fragen, die das menschliche Atemwegsepithel betreffen, mit (kleinen) Tiermodellen untersucht werden. Immortalisierte humane Zelllinien wie Caco-2, Calu-3 oder HEK293T, die regelmäßig zur Untersuchung von Atemwegsviren wie Influenza oder dem Humanen Respiratorischen Synzytialvirus (RSV) und auch von Coronavirus-Infektionen (SARS, MERS) verwendet werden, werden häufig zur Untersuchung der Infektion und Replikation von SARS-CoV2 eingesetzt; doch obwohl diese Zelllinien vergleichsweise einfach und kostengünstig zu züchten sind, bilden sie die physiologischen Bedingungen des Atemwegsepithels nur schlecht ab. Selbst Zelllinien wie die A549-Zellen spiegeln den Phänotyp des Lungenepithels kaum wider. Humane primäre bronchiale Epithelzellen (hBECs) stellen ein physiologischeres In-vitro-Modell dar und werden auch in der SARS-CoV2-Forschung verwendet (Hoffmann et al., 2020). Diese Zellen können aus Spenderlungengewebe isoliert, In-vitro expandiert und in Air-Liquid-Interface (ALI)-Kulturen ausgereift werden (Hoffmann et al., 2020). Während der Schwerpunkt unserer Gruppe auf der skalierbaren Generierung und Nutzung von kardiovaskulären und respiratorischen Derivaten aus induzierten pluripotenten Stammzellen für Krankheitsmodellierung, Wirkstoffscreening und zelluläre Therapien liegt (Merkert et al., 2019; Katsirntaki et al., 2015; Kempf et al., 2014; Schmeckebier et al., 2013; Zweigert et al., 2011), haben wir in jüngster Zeit auch die Isolierung primärer humaner Atemwegszellen von gleichbleibend hoher Qualität etabliert: Die Medizinische Hochschule Hannover ist das führende deutsche Lungentransplantationszentrum mit etwa 100 Lungentransplantationen pro Jahr. In enger Zusammenarbeit mit unseren Transplantationschirurgen und der Gruppe von Prof. Danny Jonigk (Pathologie, MHH) präparieren wir routinemäßig hBECs aus Bronchialgewebe, die in Kultur expandiert und für spätere Anwendungen kryokonserviert werden können. Auch die Reifung dieser hBECs ist in unserer Gruppe bereits gut etabliert, und gereifte proximale Epithelzellen werden bereits an Partner für die Untersuchung von SARS-CoV2 und anderen Virusinfektionen der Atemwege (z. B. RSV) geliefert. Diese primären hBECs sind zwar ein hervorragendes In-vitro-Modell für SARS-CoV2-Infektionsstudien und die Modellierung von COVID-Erkrankungen, sie stellen jedoch nur ein Atemwegskompartiment dar. Eine Infektion durch SARS-CoV2 findet nicht nur im oberen Rachen und Nasentrakt, in der Luftröhre und den Bronchien statt, sondern auch im Alveolarepithel. Daher sind auch organotypische in vitro Modelle, die das distale Lungenkompartiment widerspiegeln, dringend erforderlich. Während die Erhaltung und Vermehrung von isolierten Typ-II-Alveolarepithelzellen (AT2-Zellen) bisher nicht möglich war, wurden in jüngster Zeit wesentliche Fortschritte erzielt und Protokolle entwickelt, die die Herstellung solcher Zellen in größerer Zahl ermöglichen. Sogenannte Alveolosphären, Organoide, die aus alveolären Zellen vom Typ 1 und 2 bestehen, ermöglichen die Expansion und Reifung isolierter distaler Epithelzellen In- vitro und wurden kürzlich zur Modellierung einer SARS-CoV2-Infektion verwendet (Karsura et al., 2020; Salahudeen et al., 2020). Obwohl Organoid-Kulturen die In-vitro-Kultur von AT1- und AT2-Zellen ermöglichen, sind wir der Meinung, dass ALI-Kulturen ein physiologischeres System mit Luftexposition der Epithelzellen darstellen und in der Folge Co-Kultursysteme mit Endothelzellen sowie Makrophagen ermöglichen könnten, um komplexere organotypische In-vitro-Modelle des alveolären Lungenkompartiments zu schaffen. Unter Nutzung unserer Erfahrungen mit der Differenzierung induzierter pluripotenter Stammzellen (Katsirntaki et al., 2015; Schmeckebier et al., 2013) wollen wir die Isolierung, 2D-Expansion und Kryokonservierung humaner AT2-Zellen sowie die weitere Reifung und Differenzierung in Typ-I-Alveolarepithelzellen (AT1) in einem ALI-Kultursystem für die In-vitro-Modellierung von SARS-CoV-2-Infektionen etablieren.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Ulrich Martin, Dr. rer. nat. Ruth Olmer

Leibniz-Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe, Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie - Medizinische Hochschule Hannover

Drittmittelprojekt: SprinD, 684.523 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Derzeitige antivirale Wirkstoffe zielen hauptsächlich auf Stadien des viralen Lebenszyklus ab, wie die Anheftung des Virus an die Wirtszelle oder die Replikation der viralen RNA und DNA. Die meisten der verfügbaren antiviralen Mittel sind nur gegen sich replizierende Viren wirksam, und aufgrund der mangelnden Spezifität haben viele von ihnen unerwünschte Nebenwirkungen. Insbesondere bei endemischen und pandemischen Krankheitsausbrüchen besteht eine zusätzliche Herausforderung in der Virusmutagenese und der Entwicklung von Virusvarianten. Daher sind Ansätze, die auf verschiedene Virusvarianten abzielen, dringend erforderlich. Die derzeitigen Paradigmen in der antiviralen Behandlung beinhalten die Verwendung von kleinen Molekülen und/oder therapeutischen Antikörpern. Kleine Moleküle haben oft sekundäre Ziele und können daher Nebenwirkungen verursachen. Antikörper sind teuer, ihre Verabreichung ist meist auf den klinischen Bereich beschränkt, und auch sie sind von Mutationen betroffen. In einer endemischen oder pandemischen Situation sind Therapien besonders wertvoll, die eine breite Abdeckung innerhalb der Virusfamilien bieten, die Übertragung verhindern und während leichter und mittelschwerer Erkrankungen sicher angewendet werden können.

Unser neuartiger Ansatz zielt darauf ab, diesen Bedarf durch den Einsatz von CRISPR/Cas13 zu decken, einem Enzym aus Bakterien, das RNA, einschließlich des viralen Genoms (von RNA-Viren) und der viralen mRNA, schneidet und dadurch die virale Replikation und die Bildung viraler Proteine blockiert. Unsere therapeutische Strategie hat keine sekundären Ziele und kann kostengünstig auf GMP-Niveau hergestellt werden. Durch eine spezifische Kombination von so genannten crRNAs wird Cas13 auf verschiedene virale mRNAs und auf verschiedene Stellen im viralen Genom gelenkt. Die crRNAs werden so ausgewählt, dass keine menschliche RNA angegriffen wird und daher keine unerwünschten Nebenwirkungen zu erwarten sind. Diese Technologie kann leicht für jedes einzelsträngige RNA-Virus angepasst werden. Durch die Ausrichtung auf unterschiedliche und hochkonservierte Regionen bekämpft dieser Ansatz auch neu entstehende Varianten des ursprünglichen Virus.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Elisabeth Zeisberg, Universitätsmedizin Göttingen

Drittmittelprojekt: Leibniz-Informationszentrum, Technik und Naturwissenschaften, Technische Universitätsbibliothek (TIB), Hannover, 3.560 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Hannover)

Projektdetails:
Um den Studierenden einen Blick über den Tellerrand zu ermöglichen, soll das an der TiHo bereits bestehende Angebot an
Lehr-/Lernvideos erweitert werden. Geplant sind Filmsequenzen, die grundsätzliche Informationen zu den am ITAW erforschten aquatisch und terrestrisch lebenden Tierarten beinhalten, mit Lerneinheiten zu ihren anatomischen und physiologischen
Besonderheiten. Filmsequenzen zu Obduktionen der entsprechenden Tierarten sollen die Lerninhalte weiter vertiefen und die Tätigkeitsfelder der Tierärztinnen am ITAW veranschaulichen.
Der Ansatz ist fächerübergreifend und kann sowohl
Tiermedizin- und Biologiestudierenden als auch anderen Interessierten Einblicke in anatomische, physiologische und pathologische Kontexte bieten. Die Grundlagen
hierfür sind vorhanden und können von einer technisch versierten Hilfskraft zu einem online-Modul von ca. 90 minütiger Dauer verarbeitet werden.

Drittmittelprojekt: QS-Wissenschaftsfonds, vertreten durch Qualität und Sicherheit GmbH, Bonn, 39.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung

Projektdetails:
Tierwohl und Tiergesundheit haben in den letzten Jahren einen stetig wachsenden Stellenwert auf allen Stufen der Produktionskette von Nutztieren eingenommen. So wird in vielen Bereichen eine zentrale Tiergesundheitsdatenbank gefordert. Zwar ist in verschiedenen Bereichen der Tiergesundheit eine standardisierte Erfas-sung von Daten gesetzlich vorgeschrieben bzw. durch private Unternehmen abge-deckt, jedoch erfolgt bisher keine zentrale und vor allem keine gesamthafte Aus-wertung, die die Wechselwirkungen der Informationen berücksichtigt.
In diesem Projekt werden Daten von Mastschwein haltenden Mitgliedsbetrieben der Qualität und Sicherheit GmbH aus drei Jahren ausgewertet. Dabei werden verschiedene Gesundheitsvariablen aus den Bereichen Antibiotikaeinsatz, Salmo-nellenmonitoring, Schlachtbefunde und Biosicherheit miteinander verknüpft und sowohl deskriptiv als auch in statistischen Modellen ausgewertet, um strukturelle Zusammenhänge und Wechselwirkungen zu erkennen. Der Erkenntnisgewinn kann als Entscheidungsmatrix zur Identifikation von Betrieben genutzt werden, die bei rein kumulativer Betrachtung einzelner Merkmale nicht auffällig sind, aber den-noch eine spezifische Option zur Verbesserung der Tiergesundheit besitzen (z.B. Betriebe mit geringem Antibiotikaeinsatz bei gleichzeitiger gesundheitlicher Problematik).

Drittmittelprojekt: BMBF, 114.582 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Obwohl auf Genomebene in Fledertieren eine Vielzahl von Viren nachgewiesen wurden, gibt es nur eine geringe Zahl, die in Form infektiöser Virusisolate vorliegen. Da der Nachweis von Fledertierviren sehr häufig aus Kotproben erfolgt, sollten differenzierte Darmzellen die Zielzellen vieler dieser Viren sein, weshalb sie für die Isolierung von Fledertierviren aus Kotproben besonders geeignet erscheinen.
Ziel des Projektes ist die Etablierung eines Kultursystems bestehend aus intestinalen Organoiden von Fledermäusen, mit dem es ermöglicht werden soll, Fledermausviren zu isolieren und ihre Vermehrungseigenschaften sowie ihr zoonotisches Potential näher zu charakterisieren.

Resultate:

https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.03098-22

Drittmittelprojekt: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB); FKZ 56000016-39/TiHo, 3.505 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Thema "mobile Schlachtung"" rückt aktuell in den Fokus der Fleischbranche, da diese den Aspekten der Regionalität und des Tierschutzes im besonderem Maße gerecht wird. Man kann davon ausgehen, dass die Tiere bei konventioneller Schlachtung, insbesondere durch den Transport zum Schlachtbetrieb, mehr Stress ausgesetzt werden, als wenn sie schonend in der gewohnten Umgebung betäubt und geschlachtet werden. Eine sogenannte ""mobile Schlachtung"" unterliegt besonderen und zum Teil neuen, rechtlichen Hintergründen mit zugehörigen behördlichen Genehmigungsverfahren. Im Rahmen des Projektes soll eine Lehreinheit für Studierende der Tiermedizin über das Thema ""Mobile Schlachtung"" als Ergänzung und zum Vergleich zur konventionellen Schlachtung erstellt werden. In der Lehreinheit sollen rechtliche Hintergründe, Tierwohl- und Tierschutzaspekte sowie die Lebensmittelqualität und -sicherheit thematisiert werden. Ergänzend dazu wird weiteres Lehrmaterial (Präsentationen, Gesetzestexte etc.) erstellt, aufbereitet und den Studierenden auf der Lernplattform TiHo-Moodle zusammen mit der Lehreinheit zur Verfügung gestellt. Die lehreinheit kann über das Portal twillo von allen Studierenden der Tiermedizin im deutschsprachigen Raum genutzt werden, zudem tangiert es den Bereich der Landwirtschaft (Agrarbereich), die Metzger- und Fleischerbranche sowie weitere Tierärzt*innen, die bereits im öffentlichen Veterinärwesen tätig sind und mit den zugehörigen Genehmigungsverfahren in Kontakt kommen. Ebenso ermöglicht die Lehreinheit der interessierten Verbraucherschaft einen Einblick in dieses Feld."

Drittmittelprojekt: EU Commission, Directorate-General for Health and Food Safety, 724.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Finanzielle Zuwendung für die Arbeiten am EU Referenzlabor für Klassische Schweinepest
(Work program according to Annex IV of the Council Directive 2001/89/EC)

Kooperationspartner:

Dr. Christoph Staubach (FLI Riems)

Drittmittelprojekt: SprinD GmbH, 263.866 EUR

Kliniken/Institute:
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Das virale Genom eines RNA-Virus wird in die Zelle freigesetzt, wo das virale Genom amplifiziert und seine Transkripte in Proteine übersetzt werden, um weitere Kopien des Virus zu bilden. CRISPR/Cas13-Enzyme spalten verschiedene Stellen des viralen Genoms und seiner Transkripte durch eine Kombination von crRNAs. Die Vermehrung des Virus wird blockiert und die Transkripte, die in virale Proteine übersetzt werden sollen, werden reduziert.

Kooperationspartner:

Universitätsmedizin Göttingen (UMG), Prof. Elisabeth Zeisberg