Forschung

Drittmittelprojekt: Stiftung zur Förderung der Erforschung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zur Einschränkung von Tierversuchen, 125.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Chronische Schmerzen stellen ein erhebliches Gesundheitsproblem dar, von dem etwa 20 bis 50 % der Weltbevölkerung betroffen ist. Therapiemethoden werden größtenteils in Verhaltenstests mit induzierten Schmerzen an Nagern entwickelt. Dabei ist keine Schmerzbehandlung möglich, was zu einer schweren Belastung der Tiere führt. Dennoch sind im Tier entwickelte Therapeutika nicht immer auch im Menschen wirksam. Daher sollen zwei In vitro-Modelle in humanen Zellen entwickelt werden, um über Neuronen vermittelten chronischen Schmerz mit möglichst hoher Vorhersagekraft zu quantifizieren. Dafür werden Stammzell-abgeleitete sensorische Neuronen (1.) zur Entwicklung eines Luciferase-basierten Exozytose-Assays genutzt, um die vermehrte Ausschüttung der an der chronischen Schmerzreaktion beteiligten Neuropeptide (Substanz P und Calcitonin Gene-Related Peptide) einfach quantifizierbar zu machen. Außerdem soll (2.) ein innerviertes Hautmodell entwickelt werden, um Neuritenauswuchs und die Expression von mit chronischen Schmerzen assoziierten regulierten Genen von Schmerzrezeptoren und an der Reizweiterleitung beteiligte Ionenkanälen in vitro zu quantifizieren. Der Proof-of-concept für die Nutzung der Modelle in Pharmakologie und Toxikologie soll erbracht werden, indem induzierte Neuropeptid-Ausschüttung, induzierter Neuritenauswuchs und induzierte Genexpression, mit therapeutisch wirksamen Substanzen inhibiert oder über die Zugabe exogener Substanzen ausgelöst wird. So können molekulare Signalwege der chronischen Schmerzentstehung in vitro, direkt in humanen Zellen, modelliert werden, um unnötige Tierversuche zu vermeiden und für den Menschen wirksame und sichere Therapeutika zu entwickeln. Im Anschluss an das Projekt soll das Hautmodell über die Nutzung induzierter pluripotenter Stammzellen und primärer Zellen von Patienten auf die Modellierung der atopischen Dermatitis übertragen werden, um spezifische In vitro-Krankheitsmodelle zur Entwicklung neuer Therapien in Kooperation mit Industriepartnern in die Anwendung zu bringen. Weiterhin soll das Projekt als Grundlage für weitere Gebiets-übergreifende In Vitro-Modellierungen dienen, wie z.B. der Simulation von chronischen Gelenksschmerzen.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Annemarie Lang, Ph.D., University of Michigan

Drittmittelprojekt: Europäische Union, 142.547 EUR

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

Projektdetails:
Das European Partnership on Animal Health and Welfare (EUPAHW) ist eine von der Europäischen Kommission finanzierte Forschungs- und Innovationsinitiative zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten bei Tieren und zur Förderung des Tierschutzes. Aufgrund der engen Verbindung zwischen Tiergesundheit, Tierschutz und menschlichem Wohlergehen nimmt die One Health-One Welfare-Perspektive im EUPAHW eine herausragende Stellung ein. Innerhalb des EUPAHW wird das Institut für terrestrische und aquatische Wildtierforschung mit anderen Partnern an der Schnittstelle zwischen Wildtieren, Nutztieren und Menschen arbeiten. Das übergeordnete Ziel besteht darin, die Gesundheit wild lebender Säugetiere und Vögel in die allgemeine Gesundheitsüberwachung und das Monitoring von Nutztieren zu integrieren. Die Überwachung der Gesundheit von Wildtieren trägt zur Bewertung der Umweltgesundheit bei, da Wildtiere als Sentinels für terrestrische und aquatische Ökosysteme dienen können. Die Verbesserung des Monitorings von Wildtierpopulationen und der Überwachung von Wildtierpathogenen/-krankheiten zielt darauf ab, das Auftreten von Krankheitserregern zu erkennen und das Risiko der Übertragung von Infektionskrankheiten zwischen Wildtieren, Nutztieren und dem Menschen zu verringern. Die Informationen werden benötigt, um nachhaltige Systeme für Nutztierhaltung und Wildtiermanagement zu entwickeln. In diesem Zusammenhang wird das EUPAHW die Auswirkungen des Klimawandels und menschlicher Aktivitäten wie Jagd, Handel, Fütterung, Auswilderung und Umsiedlung von Wildtieren auf die Verbreitung von Krankheiten und die Ansiedlung invasiver Arten bewerten.

Kooperationspartner:

56 Forschungsinstitutionen aus Europa (https://www.eupahw.eu)

Drittmittelprojekt: Förderverein Bioökonomieforschung e.V. (FBF), 13.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Ziel ist die Erforschung und Etablierung eines neuartigen Verfahrens zur Sortierung von Rinderspermien in einem gemeinsamen Projekt. Hierbei führt die TiHo ihr Teilprojekt aus (A)und arbeitet im Übrigen kooperativ mit dem ebenfalls begünstigten Partner sub-project zusammen, der ihr Teilprojekt ausführt (B).
Ziel der I. Projektphase ist es, in Kooperation mit GAU, die Festlegung eines optimierten Protokolls zur Behandlung des Bullensamens mit einem TLR7/8-Liganden zur Auftrennung der Spermien mittels Swim Up. Gleichzeitig werden zwei Bestimmungsmethoden des Verhältnisses der X:Y-Spermien (digitale PCR vs. MoFlow XDP Cell Sorter) miteinander verglichen.
In der II. Projektphase ist unsere gezielte Aufgabe die Genauigkeit und die Effizienz, bzw. die Spermienvitalität mit der gewählten Sortierungsmethode der aufgearbeiteten Proben durch den Einsatz von mikrofluidischen Chips weiter zu optimieren.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Michael Hölker, Georg-August-Universität Göttingen, Dept. für Nutztierwissenschaften.

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Es werden salmonellenspezifische Phagen von Bartagamen isoliert und charakterisiert. Das Wirkspektrum wird bestimmt und die in vitro sowie in vivo Effektivität werden untersucht.

Kooperationspartner:

Robert-Koch-Institut RKI Wernigerode

Drittmittelprojekt: Deutsche Bundesstiftung Umwelt, 233.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Das Projekt dient der Entwicklung einer zeit- und ortsgebundenen, digitalen und mobilen Entscheidungshilfe für Bürger, die ein Wildtier in der Natur gefunden haben. Dabei wird die Identifikation der Art ermöglicht und anhand der Symptomatik wird durch einen Entscheidungsbaum eine Hilfeempfehlung gegeben. Gezielte Ansprechpartner für weitere Informationen werden vermittelt.

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Das Verhalten von Braunbrustigeln nach einer Hintergliedmaßen-Amputation ist unzureichend erforscht. Das Projekt zielt darauf ab, das Gangbild von Igeln nach einer Hinterbeinamputation während des Rehabilitationsprozesses zu bewerten. Gesunde vierbeinige und dreibeinige Igel werden mit einem Beschleunigungsmesser analysiert, um die Auswirkungen auf ihre Bewegungsmuster zu verstehen. Die Ergebnisse sollen zu besseren Behandlungsmethoden und erfolgreicheren Auswilderungsprogrammen für diese gefährdete Art beitragen.

Drittmittelprojekt: IDT Biologika und von der Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI), 484.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Wir werden die Immunogenität und Wirksamkeit unseres Impfstoffkandidaten MVA-MERS-S nach einfache Impfung oder in unterschiedlichen Prime-Boost Schemata im tödlichen k18-hDPP4-Mausmodell nach einer MERS-CoV-Challenge-Infektion untersuchen. Die verschiedenen Impfschemata beinhalten auch unterschiedliche Zeitpunkte der Challenge-Infektion. Wir werden die Aktivierung von MERS-CoV-spezifischen Antikörpern und T-Zellen nach Impfung und nach Belastungsinfektion charakterisieren. Die Schutzwirkung wird anhand von Morbidität, Mortalität und Viruslast in den Zielorganen Lunge und Gehirn analysiert. Darüber hinaus wird eine histopathologische Untersuchung der oberen und unteren Atemwege der mit MERS-CoV infizierten Tiere Aufschluss über etwaige Anzeichen von ADE bzw. ERD geben. In einer weiteren Studie wird die Schutzwirkung von passiv übertragenen Seren von MVA-MERS-S-geimpften Mäusen nach einer Challenge-Infektion untersucht.

Drittmittelprojekt: cofinanziert durch die Europäische Kommission, 107.187 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Dieses Projekt zielt darauf ab, eine entscheidende Lücke in der Bewertung von Neurotoxizität zu schließen, indem es eine neuartige in vitro Methodik entwickelt, die gezielt auf die Myelintoxizität abzielt - einen entscheidenden Faktor, der periphere sensorische und motorische Funktionen beeinflusst. Aufbauend auf etablierten Wirkmechanismen (MoA) in der Neurotoxizität werden humane induzierte pluripotente Stammzellen zur Differenzierung in reife Motor- und sensorische Neuronen sowie Schwann-Zellen verwendet. Die neu zu entwickelnde Methode hebt sich von bestehenden In vitro-Methoden ab, indem sie sich auf die Myelintoxizität konzentriert, die bisher nicht in bestehenden In vitro-Ansätze integriert ist und somit zur Bewertung der Neurotoxizität herangezogen werden kann.
Im Bewusstsein der regulatorischen Notwendigkeit für schnellere und praxisrelevantere Bewertungen der Neurotoxizität strebt das Projekt an, eine effektive Methode zur Beurteilung der Myelintoxizität bereitzustellen. Die Methodik umfasst die Ko-Kultivierung von sensorischen oder motorischen Neuronen mit Schwann-Zellen in sowohl 3D-Sphären als auch 2D-Konfigurationen. Der Plan beinhaltet die Charakterisierung von Zelltypen und die Untersuchung der Myelinbildung mittels immunzytochemischer Färbungen und RT-qPCR nach 4-8 Wochen in der Kultur. Ein entscheidender Aspekt der Studie ist die Erkundung optimaler Bedingungen für Hochdurchsatztests.
Meilensteine umfassen die Expression von Neuronen- und Schwann-Zellmarkern, die Bestimmung der optimalen 2D- oder 3D-Konfiguration für automatisierte Hochdurchsatz-Myelinquantifizierung und die wissenschaftliche Validierung der Testmethode. Das ultimative Ziel besteht darin, ein robustes Instrument zur Beurteilung der Myelintoxizität bereitzustellen, unter Verwendung eines Trainingssatzes von Testsubstanzen.
Abschließend führt dieses Projekt einen innovativen Ansatz ein, um die Lücke in der Myelintoxizitätstestung innerhalb der In vitro-Bewertung der Neurotoxizität zu schließen. Durch die Nutzung von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen und fortgeschrittenen Ko-Kultivierungstechniken strebt die Studie an, einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung einer umfassenderen und effektiveren Bewertung der Neurotoxizität für regulatorische Zwecke zu leisten.

Resultate:

https://www.eu-parc.eu/

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)., 269.600 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Bacillus cereus ist ein häufig vorkommendes Bodenbakterium und verantwortlich für zwei Arten von gastrointestinalen Erkrankungen, die durch Lebensmittel übertragen werden. Die emetische Variante führt zu Lebensmittelvergiftungen und äußert sich in Übelkeit und Erbrechen, während Infektionen mit enteropathogenen Stämmen Durchfall und Bauchschmerzen verursachen. Diese Krankheitsbilder werden durch verschiedene Toxine hervorgerufen, darunter das zyklische Dodecadepsipeptid Cereulid sowie die proteinbasierten Enterotoxine Hämolysin BL (Hbl), nicht-hämolytisches Enterotoxin (Nhe) und Zytotoxin K (CytK).
In einem Vorläuferprojekt wurde das Wirkungsprinzip des porenbildenden Dreikomponenten-Toxins Hbl im Detail untersucht. Komplexbildung der drei Protein-Komponenten in Lösung, die Bindungsreihenfolge an die Zielzellen, das optimale Konzentrationsverhältnis für schnellstmögliche Porenbildung und maximale Zytotoxizität, sowie die Wirkung einer vierten Protein-Komponente wurden ermittelt. Während der Fokus der Vorarbeiten auf dem Toxin selbst lag, werden in diesem Projekt die Auswirkungen der Porenbildung auf den Wirt untersucht.
Dieses Vorhaben liefert Antworten auf die zelluläre Reaktion des primären Ziels der B. cereus Enterotoxine, nämlich humane Zellen des Magen-Darm-Trakts. Es werden zunächst relevante Toxinkonzentrationen und Expositionszeiten für das Überleben der Darmzellen oder das Einsetzen von Apoptose ermittelt. Außerdem wird das Einsetzen möglicher Reparaturmechanismen innerhalb der Zielzellen untersucht. Diese ersten Daten liefern bereits in ein Modell für den Beginn der durch enteropathogene B. cereus hervorgerufenen Durchfallerkrankung. Im Anschluss an diese Untersuchungen wird die Interaktion von B. cereus und seinen Enterotoxinen mit komplexeren Strukturen, nämlich humanen intestinalen Organoiden, erforscht. Der Einsatz von Organoid-Kultursystemen ermöglicht elaboriertere Studien zu Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikroorganismus. Es werden verschiedene Aspekte untersucht, darunter Genexpression, Ionen-Transport und die Aktivierung von Signalwegen innerhalb der Zielzellen und -strukturen.
Erwartet werden wichtige neue Erkenntnisse über die physiologischen Prozesse, die zu Enterotoxin-induzierten Durchfallerkrankungen führen.

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), 164.593 EUR

Kliniken/Institute:
Zentrum für klinische Fertigkeiten - Clinical Skills Lab
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik

Projektdetails:
Ziel des Projektes "InUtero"" ist es, einen lebensechten Simulator für die Geburtshilfe beim kleinen Wiederkäuer zu entwickeln und diesen in der Lehre von Studierenden und der Ausbildung von Landwirten und Landwirtinnen zu implementieren. Hierbei übernimmt das Clinical Skills Lab zusammen mit der Klinik für kleine Klauentiere die Entwicklung und Validierung des Simulators sowie die Ausarbeitung der begleitenden Lehrunterlagen inkl. Lehrvideo. Die Tierhaltungsschule der Landwirtschaftlichen Lehranstalt Triesdorf und des Landwirtschaftliches Bildungszentrum Echem werden diesen Simulator im Rahmen des geburtshilflichen Unterrichtes ihrer Auszubildenden sowie im Rahmen von Seminaren und Workshops in der Erwachsenenbildung einsetzen und evaluieren. Die enge Zusammenarbeit der Projektpartner ermöglicht eine stetige Anpassung und Modifizierung des Simulators, sodass am Ende der Projektphase ein an die Ansprüche und Bedürfnisse sowohl der Lehrenden als auch der Lernenden optimierter, lebensechter Simulator für die Geburtshilfe bei kleinen Wiederkäuer zur Verfügung steht. "

Kooperationspartner:

Landwirtschaftliches Bildungszentrum Echem

Landwirtschaftliche Lehranstalt Triesdorf