Originaltitel: Multiskalen-Validierung von Drug-Target-Paaren durch transfizierte 3D-Zellkulturen - eine Kombination rechnerischer und experimenteller Ansätze (3DTransfect)
Zuwendungsempfänger: Universität Heidelberg
Projektstand: Neuprojekt
Förderung: 01.04.2022 bis 31.03.2025 (796.649,33 Euro)
Die Sicherheits- und Wirksamkeitstestung von Wirkstoffen in Medikamenten erfordert noch immer zahlreiche Tierversuche. Dabei stellt sich oftmals heraus, dass die wirkstoffvermittelte Hemmung eines Zielmoleküls zu starken Nebenwirkungen führt und die Entwicklung des Medikaments abgebrochen werden muss. Diese Schwundquote von Wirkstoffkandidaten führt dazu, dass Entwicklungskosten steigen und zugleich viele Versuchstiere benötigt werden.
Das Projekt 3DTransfect soll dieser Problematik durch ein neuartiges Verfahren entgegenwirken. In diesem Vorhaben wird daran gearbeitet, die Auswirkung der Hemmung eines Zielmoleküls in dreidimensionalen (3D) Zellkulturen mit organähnlichem Verhalten zu bestimmen. Diese Validierung eines Zielmoleküls basiert dabei auf dessen genetischer oder biochemischer Beeinflussung mithilfe sehr komplexer, aber passgenauer Biomoleküle. Die Biomoleküle werden durch das molekulare Verfahren Transfektion in eine Zelle eingeschleust und haben einen vergleichbaren Effekt wie der anvisierte Wirkstoffkandidat. Hierbei wird im Projekt 3DTransfect mit einer innovativen Transfektionsmethode gearbeitet, die für die Anwendung in 3D-Zellkulturen und der Testung umfangreicher Molekülbibliotheken optimiert werden soll.
Das Verfahren wird an zahlreichen menschlichen Zelllinien getestet und die Verteilung der farbstoffmarkierten Biomoleküle mittels Mikroskopie untersucht. Die gesammelten Daten werden dafür genutzt, um das Verfahren mittels computergestützter Modellierungen gezielt anzupassen. Das Projekt soll die Entscheidungsfindung in der frühen Phase der Medikamentenentwicklung wesentlich verbessern und die Zahl der notwendigen Tierversuche verringern.
Das Verfahren wird zudem dazu beitragen, dass in erforderlichen Versuchen die Belastung der Tiere durch das Aussortieren von Wirkstoffkandidaten mit vorhersagbaren Nebeneffekten reduziert wird. Das Forschungsvorhaben trägt somit im Sinne der Bekanntmachung dazu bei, innovative Methoden und Analysewerkzeuge für die Gesundheitsforschung zu entwickeln und Alternativmethoden zum Tierversuch bereitzustellen.
