Insilico Biotechnology erforscht in neuem Verbundprojekt die neurodegenerative Erkrankung Morbus Alzheimer

17. November 2017

Das interdisziplinäre Konsortium HiPSTAR erforscht die Entstehungsmechanismen der Krankheit Morbus Alzheimer. Im Speziellen geht es dabei um den Zusammenhang mit Veränderungen an der Blut-Hirn-Schranke. Langfristiges Ziel ist die Entwicklung von neuen Medikamenten und Therapien gegen die verbreitete Demenzerkrankung. Koordiniert werden die Forschungsarbeiten vom Lehrstuhl für Tissue Engineering und Regenerative Medizin (TERM) am Uniklinikum Würzburg. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit 1,7 Millionen Euro.

Um die genauen Entstehungsmechanismen von Morbus Alzheimer und die damit verbundenen Veränderungen der Blut-Hirn-Schranke genauer zu erforschen, fördert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. im Auftrag des Bundesforschungsministeriums das interdisziplinäre Forschungskonsortium HiPSTAR für drei Jahre mit 1,7 Millionen Euro.

Projektkoordination in Würzburg

Das Akronym HiPSTAR steht für "Human iPS Cell-based Blood-Brain Barrier Technology in Alzheimer Research" - zu Deutsch "Humane iPS-zellbasierte Blut-Hirn-Schranken-Technologie in der Alzheimerforschung". Das Forschungskonsortium wird vom Lehrstuhl für Tissue Engineering und Regenerative Medizin (TERM) des Uniklinikums Würzburgs koordiniert. Es setzt sich aus akademischen Partnern sowie kleinen und mittelständischen Unternehmen zusammen. HiPSTAR ist Teil der Förderinitiative "Richtlinie zur Förderung innovativer Stammzelltechnologien für die individualisierte Medizin".

Verdacht: Veränderte Blut-Hirn-Schranke begünstigt Alzheimer-Entstehung

"Für die Entwicklung neuer Medikamente müssen die genauen Ursachen für die Degeneration der Neurone im Gehirn detaillierter erforscht und verstanden werden", erläutert Dr. Marco Metzger. Der HiPSTAR-Projektkoordinator bei TERM fährt fort: "Außerdem gehen wir davon aus, dass eine veränderte Blut-Hirn-Schranke eine wesentliche Rolle in der Entstehung von Morbus Alzheimer spielt und die Prognose der Krankheit verschlechtert." Die Blut-Hirn-Schranke ist eine schützende Barriere zwischen dem sensitiven Gehirn und dem Blutkreislauf.

Ziel: Aufbau eines In-vitro-Modells der Blut-Hirn-Schranke

Ziel des Anfang Februar dieses Jahres gestarteten Forschungsprojekts ist es, ein neues In-vitro-Modell der humanen Blut-Hirn-Schranke speziell für die Alzheimerforschung zu entwickeln. Abgeleitet werden soll es aus induziert pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen). "Dieses Modell soll als Forschungswerkzeug dienen, um verbesserte Diagnoseverfahren zu entwickeln, geeignete Zielstrukturen für eine Behandlung zu identifizieren sowie zelluläre Mechanismen der Krankheit aufzudecken", beschreibt Dr. Metzger.

Die für das Modell notwendigen Zellen stammen dabei entweder direkt von Alzheimer-Patienten oder werden künstlich im Labor mittels molekulargenetischer Methoden generiert, sodass sie die bekannten Mutationen Alzheimer-relevanter Gene tragen. Durch Einsatz mikrofluidischer Systeme und die Simulation der krankheitsspezifischen Einflüsse auf die Zellen sollen die Kultureigenschaften im Labor an die des Patienten angepasst werden. Mit Hilfe ausgewählter Testsubstanzen und Medikamente validieren die Forscherinnen und Forscher die Modelle und vergleichen sie mit konventionellen Modellen. Insilico Biotechnology AG entwickelt ein computergesteuertes Modell, um zukünftig zelluläre Zielstrukturen zu identifizieren und die Wirkung sowie die Transporteigenschaften von Medikamenten an der Blut-Hirn-Schranke vorhersagen zu können.

Weitere Partner von Insilico in HiPSTAR

  • Lehrstuhl für Tissue Engineering und Regenerative Medizin des Uniklinikums Würzburg (TERM; http://www.term.ukw.de/ )
  • Fraunhofer Institut für Molekulare Biologie und Angewandte Oekologie IME (Hamburg, www.ime.fraunhofer.de)
  • Universitätsklinikum Halle mit der Poliklinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik (www.uk-halle.de)
  • TissUse GmbH (Berlin, www.tissuse.com)
  • Pharmacelsus GmbH (Saarbrücken, www.pharmacelsus.de)
  • Austrian Institute of Technology (AIT) GmbH (Wien/Österreich, www.ait.ac.at)

Über Insilicos Technologie

Die Technologie von Insilico basiert auf Insilico Cells™, das sind genombasierte mechanistische Netzwerkmodelle von verschiedenen Zelltypen. Diese Modelle werden angepasst und kalibriert, um schließlich ein individuelles Abbild der spezifischen Zelle zu erstellen. Mit solch einem Modell kann das Verhalten der Zellen in quasi unendlich vielen verschiedenen Szenarien simuliert, analysiert und verstanden werden. Da diese Simulationen zum Teil ausgesprochen aufwändig sind, nutzt Insilico zu deren Berechnung Höchstleistungsrechner oder Cloud Computing.

Über Insilico

Insilico Biotechnology ist Marktführer bei prädiktiven Lösungen für die Bioökonomie. Ein interdisziplinäres Experten-Team bietet mechanistische Modelle, maßgeschneiderte Software und eine High Performance Computing-Plattform für die Simulation lebender Zellen. Für weltweit führende Unternehmen aus der biotechnologischen und pharmazeutischen Industrie reduzieren Insilico-Lösungen Zeit, Risiken und Kosten von Entwicklungsprozessen. Insilico ist ein im Jahr 2001 gegründetes privatwirtschaftlich geführtes Unternehmen mit Sitz in Stuttgart.

Kontakt

Insilico Biotechnology AG
Dr. Daniel Horbelt | Business Development
daniel.horbelt [at] insilico-biotechnology.com