Eine wachsende Hoffnung in der personalisierten und regenerativen Medizin liegt in dreidimensionalen Gewebekulturtechniken, wie zum Beispiel der Organoid-Technologie. Diese basiert auf in der Petrischale („in vitro“) gezüchteten Geweben, die wesentliche Merkmale von Organen aufweisen. In letzter Zeit werden solche künstlichen Gewebe immer h?ufiger als zu Tierversuchen alternative Modellsysteme eingesetzt; sie erleichtern damit die Grundlagen- und angewandte Forschung.
Diese organ?hnlichen Modelle k?nnen aus Patientenzellen gewonnen werden. Sie eignen sich damit ideal zur Erforschung von Gesundheit und Krankheit beim Menschen. Unter Umst?nden k?nnen spezifische Leiden des Spenderpatienten erforscht und auf ihn abgestimmte, individualisierte Therapien entwickelt werden. Auch die Züchtung von Ersatzorganen ist denkbar. Dies sind Ans?tze der personalisierten bzw. der regenerativen Medizin.
Ziel des nun von der VolkswagenStiftung gef?rderten Forschungsprojektes „Light-assisted programming of synthetic organoid tissues“ ist es, programmierbare synthetische 3-D-Gewebekulturmodelle zu entwickelt. Diese sollen von vorneherein Sinnes- und Reaktionsverhalten aufweisen und optogenetisch, d.h. durch Licht gesteuert werden k?nnen.
Projektleiter und neuer Freigeist-Fellow Dr. Hannes Beyer zu den Perspektiven seines Forschungsprojektes: „Durch die Verschmelzung von Prinzipien der Synthetischen Biologie und der Optogenetik mit fortgeschrittenen biologischen Modellsystemen wollen wir deren Potenzial erweitern und neue biomedizinische Anwendungen ableiten.“
Indem optogenetische Kontrollstrategien mit dreidimensionalen Gewebekulturplattformen verknüpft werden, wird es m?glich, den r?umlich-zeitlichen Beginn von Stimuli zu kontrollieren. So k?nnen zum Beispiel eingebaute synthetische biologische Schaltkreise aktiviert werden. Ebenfalls k?nnen intelligente Sensorsysteme kontinuierlich Daten über Entwicklungsprozesse oder andere biologische Abl?ufe aufzeichnen. Es wird auch m?glich, Fehlfunktionen des Gewebes quantitativ zu erkennen, um dadurch personalisierte Medikamentenbehandlungen oder Screenings zu entwickeln.
Dr. Beyer: „Die resultierenden Modell-Biosysteme er?ffnen neuartige diagnostische M?glichkeiten und bieten eine innovative Plattform für Wirkstoff-Screenings, therapeutische Tests und die Grundlagenforschung.“
Zur Person
Dr. Hannes Beyer, geboren 1985 in Freiburg im Breisgau, studierte Biologie in Freiburg und Uppsala (Schweden). Nach seinem Diplom im Jahr 2012 promovierte er 2016 in Freiburg in Synthetischer Biologie. Themen seiner Promotion waren die Optogenetik in tierischen Zellen und die Entwicklung lichtgesteuerter Biomaterialien.
Anschlie?end wechselte er für drei Jahre als Postdoc an die Universit?t Helsinki in Finnland für Arbeiten zum Protein-Engineering und zur Strukturbiologie an selbstsplicenden Proteinen. Seit 2020 arbeitet er an der HHU als Gruppenleiter am Institut für Synthetische Biologie (Leitung: Prof. Dr. Matias Zurbriggen).
Freigeist-Fellowship
Seit dem Jahr 2014 f?rdert die VolkswagenStiftung jedes Jahr exzellente Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler als „Freigeist-Fellows“. Das F?rderprogramm richtet sich an exzellente Postdocs, die risikobehaftete, unkonventionelle 吉祥虎论坛官网schaft betreiben m?chten. Die Stiftung m?chte damit interdisziplin?re und au?ergew?hnliche Forschungsprojekte auf hohem Niveau an deutschen Hochschulen und Forschungseinrichtungen erm?glichen. In diesem Jahr gibt es insgesamt neun Freigeist-Fellows, die mit einer Gesamtsumme von 12,2 Millionen Euro gef?rdert werden.
Die gef?rderten Nachwuchswissenschaftler k?nnen so mit maximalem Freiraum für bis zu acht Jahre an ihren eigenen Forschungsfragen arbeiten. Da risikoreiche Vorhaben h?ufig unvorhersehbare Projektverl?ufe aufweisen, kann die F?rderung w?hrend der Laufzeit flexibel angepasst werden. Je nach Forschungsfeld und Karrierestadium werden die Fellowships mit bis zu 2,2 Millionen Euro ausgestattet. Darüber hinaus bietet die VolkswagenStiftung Weiterbildungen zu Fach- und Führungskompetenzen für den wissenschaftlichen Alltag an.
Weitere Informationen: Webseiten der VolkswagenStiftung