Forschung – Department of Life Sciences

Testung der produzierten und zur Verfügung gestellten rekombinanten aviaren polyklonalen Antikörperfragmente gegen Gluten-Peptide. Diese Antikörper sollen in in-vitro Testsystemen (Zellkultur, Darmepithelzellen) auf das Potential von Entzündungsreaktionen im Darmepithel, hervorgerufen durch Gluten-Peptide, untersucht werden.

Das Projekt wurde von der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft im Rahmen eines Basisprogramms gefördert.

Menschen mit einem geschwächten Immunsystem wie zum Beispiel HIV-positive Patienten oder Empfänger von Organtransplantaten aber vor allem Empfänger von hämatopoetischen Stammzellen haben ein hohes Risiko an lebensbedrohlichen Adenovirusinfektionen zu erkranken. Die Wirksamkeit von üblicherweise verabreichten Medikamenten ist limitiert und diese rufen häufig toxische Nebenwirkungen hervor. Alternative Medikamente befinden sich erst in der Testphase. Aufgrund der Tatsache dass die Anzahl an Empfängern von Organtransplantaten und hämatopoetischen Stammzellen ständig im Steigen begriffen ist, ist die Entwicklung alternativer Therapieoptionen vonnöten.

Short interfering RNAs (siRNAs) und artifizielle mikroRNAs (amiRNAs) sind eine Klasse artifizieller RNAs, die zur Inaktivierung zellulärer und viraler Gene über den Mechanismus der RNA-Interferenz (RNAi) herangezogen werden können. In einem von den Forschern um Dr. Reinhard Klein durchgeführten Vorläuferprojekt konnten hochwirksame siRNAs und amiRNAs, die in den Prozess der adenoviralen DNA Replikation eingreifen, entwickelt werden. Diese RNAs waren in der Lage, die Vermehrung von Adenoviren in Zellkulturen effizient zu inhibieren.

Im Zuge dieses Projekts soll untersucht werden, ob Adenovirusinfektionen mittels dieser RNAs auch in vivo inhibiert werden können, und welche Art der RNA-Interferenz (mittels siRNAs oder amiRNAs) die wirksamere Methode darstellt. Dies soll anhand eines Tiermodells mit Syrischen Hamstern, in dem Infektionen immundefizienter Patienten mit humanen Adenoviren nachgestellt werden können, gezeigt werden. Einer der beiden strategischen Ansätze soll auch dazu führen, dass die anti-adenoviralen RNAs spezifisch in mit Adenoviren infizierten Zellen vermehrt werden und auch in Nachbarzellen in der Folge vermehrt produziert werden. Auf diese Art soll der unkontrollierten Ausbreitung des Virus im Gewebe entgegengewirkt werden.

Das Projekt wird vom Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF) gefördert.

PatientInnen mit einem beeinträchtigten Immunsystem, wie etwa HIV-positive PatientInnenen und TransplantationsempfängerInnen von Organen und insbesondere blutbildenden Stammzellen, unterliegen einem hohen Risiko lebensbedrohlicher Infektionen mit humanen Adenoviren. Sterberaten von beinahe 80 % wurden für StammzellenempfängerInnen mit systemischen Infektionen gemeldet. Die Wirksamkeit von gängigen Medikamenten zur Behandlung von Adenovirusinfektionen ist beschränkt und steht häufig in Verbindung mit Toxizität. Alternative Medikamente werden noch untersucht. Angesichts der Tatsache, dass die Zahl der EmpfängerInnen von Organspende- und Stammzellentransplantationen laufend steigt, gibt es eine dringende Notwendigkeit, alternative Behandlungsoptionen zu finden.

Kurze interferierende RNAs (short interfering RNAs, siRNAs) und künstliche mikroRNAs (artificial microRNAs, amiRNAs) sind eine Klasse künstlicher, kleiner RNAs, die die Deaktivierung von zellulären und viralen Genen über den Weg der RNA-Interferenz (RNAi) herbeiführen können. In einem früheren, von den Forscherinnen und Forschern geleiteten Projekt wurden hochpotente siRNAs und amiRNAs mit Aktivitäten gegen Bestandteile der adenoviralen DNA-Replikationsmaschinerie, die die Replikation von humanen Adenoviren in Zellkulturenexperimenten effektiv hemmen können, entwickelt und charakterisiert. Im Rahmen des Projekts soll untersucht werden, ob Adenoviren-Infektionen durch diese RNAi auslösenden kleinen RNAs in vivo unterdrückt werden können.

Das Projekt wird vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF gefördert.

Mesenchymale Stammzellen (MSCs) werden aufgrund ihrer immunmodulatorischen Eigenschaften als potenzielle Zelltherapeutika umfassend untersucht. In diesem Zusammenhang scheint die Therapie mit MSCs vor allem bei der Behandlung von Erkrankungen mit Autoimmun- und Entzündungskomponenten vielversprechend zu sein.

Daher planen wir in diesem Projekt neue, aussagekräftige biologische Assay-Systeme zu etablieren, die es erlauben, die zugrundeliegenden Mechanismen, die bei Stammzelltherapien auftreten, zu beschreiben. Dafür werden hochstandardisierte Zelllinien aus MSCs aufgebaut, bei denen spezifische Signalwege durch Lichtinduktion ein- bzw. ausgeschalten werden können. Nach Charakterisierung und Validierung unter möglichst physiologischen Bedingungen ist eine Automatisierung der Modelle mit Hilfe des Oli-Up Zellkultursystem von LifeTaq-Analytics GmbH geplant.

Das Projekt wird in Kooperation mit der BOKU Wien und der Firma LifeTaq-Analytics GmbH durchgeführt und durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft im Rahmen des Bridge-Programmes gefördert.

Da die Inzidenz von Osteoarthritis in den letzten Jahren zugenommen hat, rückt die Entwicklung neuer Therapieansätze für die osteochondrale Regeneration mehr und mehr in den Fokus der Tissue Engineering-Forschung.

Der Fokus dieses Projektes liegt auf der Untersuchung des therapeutischen Potentials von extrazellulären Vesikeln die aus mesenchymalen Stammzellen des Hoffa-Fettpolsters isoliert werden, auf Prozesse, die im Zuge der Osteoarthritis auftreten. Der Hoffa-Fettpolster befindet sich intra-artikulär hinter und unter der Patella. Aufgrund ihrer Nähe zum Knorpel sind mesenchymale Stammzellen aus diesem Fettgewebe stärker in die Entwicklung und Progression von Osteoarthritis involviert als mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark, die häufig für Knorpelregenerationsstudien verwendet werden.

Der Hauptteil des Projekts wird an der Donau Universität Krems abgewickelt, die IMC Fachhochschule Krems übernimmt dabei die Proteom Analyse der extrazellulären Vesikel mittels Massenspektrometrie. Weitere Projektpartner sind die Medizinische Universität Wien und OrthoSera GmbH. Das Projekt wird im Rahmen des Life Science Calls 2018 von der NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H (NFB) gefördert.

Das Projekt beschäftigt sich mit der pathophysiologischen Rolle der endostalen Nische, und hier v.a. mit der Rolle von OB- Vorstufen bei der Entstehung von Knochenmetastasen des Mammakarzinoms. Im Rahmen dieser Studien sollen neue Biomarker identifiziert werden, die das Potential von Tumorzellen, ossaere Metastasen zu bilden, vorhersagen. Weiterhin sollen Substanzen identifiziert werden, die, durch die Modifizierung der endostalen Nische der Bildung von Metastasen vorbeugen. Nach ersten Erfahrungen im 2D Ko-Kultursystem sollen die Studien nun - parallel zur Fortführung im 2D System - in einem 3D- System etabliert werden.

Das Projekt wird in enger Kooperation mit der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften durchgeführt.

Die Spitzenmedizin in Österreich ermöglicht heute vielen Patientinnen und Patienten ein Überleben in medizinischen Bereichen, in denen früher Therapien nicht oder nur unzureichend zur Verfügung standen. Dies ist zu einem nicht unwesentlichen Teil der Weiterentwicklung der Intensiv- und Transplantationsmedizin zu verdanken. Als Konsequenz führte allerdings speziell Letztere zu einer stark gestiegenen Zahl an immungeschwächten Patientinnen und Patienten mit einem stark erhöhten Risiko für ansonsten harmlose virale Infektionskrankheiten wie beispielsweise Infektionen mit Adenoviren. Derartige Infektionen können in dieser Patientengruppe mitunter auch letale Folgen haben. Während bakterielle Infektionen mittels Antibiotika weitgehend gut kontrollierbar sind, sind die Therapieoptionen für Virusinfektionen unzureichend, und die nach wie vor hohe Mortalitätsrate zeigt klaren Handlungsbedarf in diesem Bereich auf. Immungeschwächte Patientinnen und Patienten versterben nicht mehr an ihrer ursprünglichen Erkrankung, sondern an den oben genannten Infektionen. Genau hier gilt es, eine Weiterentwicklung voranzutreiben und Möglichkeiten zu suchen, neue Drug Targets zu identifizieren.

Ziel dieses Forschungsprojekts ist daher die Systematisierung und wissenschaftliche Aufarbeitung von potentiellen Drug Targets im Infektionssetting von immungeschwächten Patientinnen und Patienten. Die Analysen der in den In-vitro-Modellen erarbeiteten Daten werden neue Erkenntnisse bezüglich des Zusammenspiels zwischen Adenoviren und menschlichen Zellen liefern, die die Grundlage für weitere Untersuchungen sowie die Voraussetzungen für die Entwicklung effektiver Therapien darstellen könnten.

Das Projekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft im Rahmen der 6. Ausschreibung für die „Aufbau“ Linie von COIN gefördert.

Die herkömmlichen chemotherapeutischen Behandlungsmethoden sind wegen ihrer unspezifischen Wirkungsweisen und der toxischen Nebeneffekte bei vielen Krebspatienten nur zum Teil erfolgreich. Mögliche Alternativen sind innovative zellbiologische Verfahren zur Aktivierung von Tumor-spezifischen T-Zellen mittels „Dendritischer Zelltherapie“. Dabei werden Dendritische Zellen mit Tumor-assoziierten Antigenen (RNA oder Proteine/Peptide) beladen/aktiviert. Die Zellen werden den Krebspatienten wieder rückgeführt und stimulieren in vivo gezielt Tumor-spezifische Zytotoxische und Helfer T-Zellen, die den Tumor angreifen und zerstören. Im Rahmen von Kooperationsprojekten mit der Firma Life Research Technologies (LRT) GmbH wurden einerseits methodische Verbesserungen bereits bestehender experimenteller Abläufe und andererseits neue Detektionsmethoden zur Bestimmung des Aktivitätsprofils von Immunzellen begleitend zu klinischen Studien ausgearbeitet.

Mit Phage Display gegen TNF alpha und dem TNFR2 werden Peptide isoliert, welche in zu etablierenden vaskulären Modellen auf anti-Entzündlichkeit getestet werden. Die vaskulären Modelle sollen HTS tauglich sein und als Basis für die Entwicklung von spezialisierten Detektionsmodule für Beckman Coulter dienen. Die isolierten Peptide wurden beim Kooperationspartner weiter getestet. Die aus dem Projekt stammenden Daten werden zur Konstruktion von Prototypenmodulen für den HTS Markt verwendet und die aus dem Screening stammende Peptide sollen in Folgeprojekten weiter in Richtung Kommerzialisierung gebracht werden.

Das Projekt wurde durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft im Rahmen des Bridge-Programmes gefördert.

Das erklärte Hauptziel dieses Projektes war der Aufbau einer neuen Technologieplattform in Niederösterreich, mit der in Zukunft eine rasche, standardisierte und kostengünstige Entwicklung und Produktion von Peptid-basierten Adsorbern ermöglicht werden soll. Dadurch könnte die Apherese als effektive Therapie gegen Autoimmunerkrankungen und Sepsis verstärkt in der Klinik verankert werden.

Das gegenständliche Projekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen der Förderschiene "Bridge" gefördert.

Die durch Krebs bedingte Morbidität und Mortalität stellt weltweit ein enormes gesellschaftliches und wirtschaftliches Problem dar. Trotz der hohen staatlichen und privaten Investitionen in die Krebsforschung konnten bei den meisten Tumorformen noch immer keine wesentlichen therapeutischen Fortschritte erzielt werden. Die Erfolge bei der Selektion von anti-karzinogenen Substanzen (Wirkstoffen) mit Hilfe von Hochdurchsatzverfahren (HTS) waren aber wegen der geringen physiologischen Relevanz der bisher verwendeten Tumormodelle und zellulären Assays sehr bescheiden.

In diesem Projekt wurden innovative zellbiologische Verfahren entwickelt, mit deren Hilfe eine neue Generation von Tumor-Modellen aufgebaut wird. Es wurden eine Vielzahl an Methoden etabliert, um drei-dimensionale (3D) Kulturen zu generieren. Zu diesen 3D Modellen zählen Spheroide, heterotypische Kokulturen und Reporterzelllinien. Mit diesen Modellen war es möglich, den pathophysiologischen Zustand eines Tumors in vitro partiell zu rekonstruieren. Wir konnten in einigen Versuchsreihen zeigen, dass mit den neuen 3-dimensionalen (3D) Zellkulturen ein standardisiertes Screening von Wirkstoffen möglich ist.

Das Projekt wurde von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen der COIN (Cooperation and Innovation) Programmlinie "Aufbau" gefördert.

Im Zuge dieses Projekts wird eine alternative Synthese von Hydroxytyrosol erarbeitet. Diese neue Anwendungsweise soll durch die Kombination der Vorteile biotechnologischer Prozesse und moderner chemischer Reaktionen die bessere Nutzung eines bedeutenden Naturprodukts fördern. Zudem wird in Zusammenarbeit mit unserem Partner aus der Industrie eine neue und vielversprechende Verwendung von Hydroxytyrosol in der Textilindustrie untersucht.

Zusammenfassend können folgende Ziele festgehalten werden:

• Einführung der Ganzzell-Oxidation (Dihydroxylierung von Aromaten) als innovative und zukunftsgerichtete Methodik an der Fachhochschule Krems. Dank dieses umweltfreundlichen Verfahrens können aus organischen Abfällen Feinchemikalien und pharmazeutisch nutzbare Bestandteile gewonnen werden.

• Synthese von Hydroxytyrosol, einem bedeutenden natürlichen Antioxidans mit einem breiten Anwendungsspektrum in der Lebensmittel-, der Kosmetik- sowie der pharmazeutischen Industrie.

• Untersuchung eines neu entwickelten Analyseinstruments zur Messung der Stoffwechselaktivität verschiedener Bakterien.

• Entwicklung einer neuen Methode für das sanfte und schonende Bleichen von Denim und damit verwandten Stoffen.

Dieses Projekt wird mitfinanziert vom österreichischen Bundesland Niederösterreich und dem Europäischen Fond für die regionale Entwicklung (EFRE).

Die pharmazeutische Industrie lenkt ihre Aufmerksamkeit verstärkt auf die große Vielfalt an natürlichen Substanzen, die in Form von Metaboliten in Mikroorganismen entwickelt werden. Speziell marine Algen enthalten bedeutende, unerschlossene Ressourcen in Form chemischer Strukturen mit dem Potenzial, eine wichtige Rolle in der Entwicklung innovativer Medikamente zu spielen.

Untersucht wurden die möglichen Anwendungsbereiche der Inhaltsstoffe blaugrüner Algen in der medizinischen Forschung bei der Behandlung von chronischen Entzündungen und Krebs.

Das Projekt betraf die Aufreinigung von sekundären Metaboliten aus Cyanobakterien mithilfe hochmoderner Chromatografieprozesse und Charakterisierung mittels Massenspektrometrie. Die verschiedenen Bestandteile wurden mithilfe von humanen Zellkulturmodellen untersucht, um ihre Wirkung auf Entzündungsprozesse und auf Krebs zu identifizieren.

Das Projekt wurde von der Europäischen Union durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung co-finanziert.

Die neuen Methoden in der Genomforschung haben zur Entwicklung moderner Krebstherapeutika geführt, die gezielt kritische onkogene Signalmoleküle inaktivieren. Die therapeutischen Wirkstoffe blockieren häufig Proteinkinasen und führen zu einer Wachstumshemmung und zum Tumorzelltod. Der klinische Nutzen ist jedoch auf einen Teil der Krebspatienten begrenzt. Ziel der personalisierten Krebsmedizin ist die Identifizierung von genetischen Faktoren (Biomarkern), die die Wirkstoffempfindlichkeit beeinflussen. Die genetische Charakterisierung von Tumoren ist entscheidend für die Individualisierung von Therapien, den Behandlungserfolg und die Minimierung der Arzneimitteltoxizität.

Im Rahmen des vorliegenden Projekts wurden diagnostische Standardverfahren zur Bestimmung von genetischen Biomarkern entwickelt, mit denen die Arzneimittelwirksamkeit bei KrebspatientInnen prognostiziert werden kann. Die klinische Relevanz einzelner Biomarker wurde in einer retrospektiven Studie mit Schwerpunkt auf Brustkrebs bereits teilweise validiert. Für das vorgesehene Projekt war eine fach- und institutionsübergreifende Zusammenarbeit zwischen Kliniken, Diagnosezentren und Universitäten in Niederösterreich, Tirol und Wien erforderlich. Durch genetische Untersuchungen bei Krebspatienten vor Therapiebeginn können die Arzneimittelwirksamkeit, Sicherheit und Kosteneffizienz der Krebsbehandlungen gesteigert werden.

Das Projekt wurde von der NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB) finanziert

In der Aufbauphase von optimierten zellbasierenden Testsysteme wurden neue Wirkstoffe identifiziert und weiters ein identifiziertes Peptid mechanistisch charakterisiert. Durch diese Wirkstoffe werden die Aufnahme von Natrium und die Ödemresorption in den Lungen gesteigert. Die verfügbaren Wirkstoffe zu Behandlung von Lungenödemen haben viele unerwünschte Nebenwirkungen, vor allem bei PatientInnen mit Herzkrankheiten. In Zusammenarbeit mit Unternehmenspartnern werden außerdem die Kapazität dieser Wirkstoffe, die Unversehrtheit von Endothel- und Epithelmonoschichten getestet und für den therapeutischen Einsatz bei Lungenkrankheiten und Sepsis identifiziert. Weiters wurde durch eine optimierte Anwendung der ECIS und Laser Raster Mikroskop eine Methode zur schnellen und reproduzierbaren Unterscheidung metastasierender von nicht-metastasierenden Krebszellen entwickelt.

Das Projekt wurde durch FH Plus im Rahmen des COIN-Programms gefördert.

Melanome gehören zu den häufigsten Tumorarten bei jungen Erwachsenen. Obwohl sie nur 4% aller Hautkrebsfälle ausmachen, sind Melanome für 79% aller Todesfälle verantwortlich, die Hautkrebs zugeschrieben werden. Trotz der Fortschritte, die bei der Behandlung von Melanomen erzielt werden konnten (z. B. mit BRAF Inhibitoren), fallen PatientInnen letztlich den Resistenzmechanismen zum Opfer, die sich die Tumore angeeignet haben. Eine Reihe von Hinweisen belegt, dass insbesondere metastasierende Melanome starke metabolische Umsätze aufweisen, die dafür benötigt werden, die Zellproliferation und anabole Stoffwechselpfade anzufachen. Dieser gesteigerte Zellumsatz führt außerdem zu einem erhöhten Bedarf, die Redox-Homöostase aufrechtzuerhalten. Hier schlagen wir vor, die hohe metabolische und daher auch reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die Stress hervorruft, als mögliche Achillesferse eines Melanoms zu analysieren. Eines der wichtigsten Regulative für Stressreaktionen bei Krebs ist NRF2. Es spielt eine zentrale Rolle als Zellschutz gegen oxidativen und xenobiotischen Stress.

Die Unterdrückung von NRF2 oder seiner Zielgene könnte die Sensitivität der Melanome gegenüber von ROS getriebener Apoptose wiederherstellen. Dieser Mechanismus könnte zudem Resistenzmechanismen verhindern, die häufig in metastasierenden Melanomen beobachtet werden, und die oft beobachtete Aktivierung von Endothelzellen, die Tumorzellen umgeben, ausschalten. Es ist sehr wahrscheinlich, dass eine Kombination von hochmodernen Melanombehandlungen mit Verbindungen, die die Bildung von ROS Fresszellen hemmen, die Wirksamkeit von aktuellen Behandlungsstrategien verstärken. Hier werden wir CRISPR-basierte Methoden sowie pharmakologische Inhibition anwenden, um die mechanistische Rolle von NRF2 in Melanomzellen und auf Endothelzellen aufzuklären. Wir werden außerdem Erkenntnisse aus unserem Modell, die wir durch enge Zusammenarbeit mit Klinikern, die laufend Melanompatienten versorgen, gewonnen haben, vermitteln. Wir gehen davon aus, dass die Eliminierung der antioxidativen Reaktion durch Unterdrückung von NRF2 selbst oder seiner Ziele eine wirksame Waffe im Kampf gegen metastasierende Melanome ist.

Das Projekt wird von der Niederösterreichischen Forschungs- und Bildungsges.m.b.H (NFB) gefördert und in Kooperation mit der Medizinischen Universität Wien und der Karl Landsteiner Privatuniversität abgewickelt.

Sepsis ist eine lebensbedrohliche Organdysfunktion als Folge einer schweren systemischen Entzündung, die durch eine Infektion ausgelöst wird. Trotz der Vielzahl verbesserter Therapiemaßnahmen ist die Mortalitätsrate bei Sepsis nach wie vor bei 15-25% und beim eptischen Schock bei 30-50% (Hotchkiss, et al. 2016). Eine zentrale Rolle spielen dabei die Endothelzellen, die die innere Oberfläche von Blutgefäßen und Kapillarbetten auskleiden. In den frühen Phasen der Sepsis werden Endothelzellen direkt durch mikrobielle Faktoren, wie zum Beispiel LPS, dass an Toll-like Rezeptoren bindet, aktiviert. Anschließend fördern endogene Agonisten, die z.B. durch aktivierte Leukozyten, Endothelzellen bzw. verletzte Zellen freigesetzt werden, die endotheliale Dysfunktion. In diesem Projekt planen wir neue hochstandardisierte Zellmodelle aufzubauen, bei denen die spezifischen Signalwege der Toll-like Rezeptoren durch Lichtinduktion ein- bzw. ausgeschalten werden können. Aus den so erhaltenen licht-aktivierbaren Zelllinien werden physiologisch-relevante Sepsis-Modelle etabliert, die in Folge sowohl für die Untersuchung intrazellulärer Signalwege und Expression unterschiedlicher Sepsis-induzierender Faktoren, der mikrovaskulären Endothelzellenpermeabilität, als auch potentieller therapeutischer Wirkstoffe herangezogen werden können. Dabei sollen durch optogenetisches An- bzw. Abschalten der erwähnten Signalwege (ohne bakterielle Faktoren) eine Sepsis-induzierte Entzündung gemimikt werden. Das Projekt wird in Kooperation mit der Donauuniversität und dem Universitätsklinikum St. Pölten durchgeführt.

Extremophile Mikroorganismen haben sehr oft aufgrund der für ihre natürliche Umgebung notwendigen zellulären Mechanismen besondere Eigenschaften und auch besondere Stoffwechselwege. Diese Stoffwechselwege beinhalten unter anderem auch die Fähigkeiten ungewöhnliche Kohlenstoffquellen zu nutzen und daraus verschiedenste Endprodukte zu erzeugen. Diese Produkte sind für viele Anwendungen, unter anderem auch für die pharmazeutische, von Interesse. Produkte sind hier zum Beispiel diverse mehrfach ungesättigte Fettsäuren und auch Pigmente. Die Kultivierung dieser Organismen ist mit der an der IMC FH Krems vorhandenen Ausrüstung möglich und durch internationale Kontakte zur TU Bratislava bzw. zur Sultan Quaboos Universität im Oman gibt es Möglichkeiten die Organismen zu erhalten bzw. die Analysemethoden zu verwenden und langfristig nach Krems zu holen. Identifizierte Substanzen können danach mit Hilfe der im Haus entwickelten Zellulären Testsysteme auf Bioaktivität überprüft werden.

Das Projekt wird durch die Abteilung Wissenschaft und Forschung des Landes NÖ im Rahmen des Technologiefonds (ATHENOE) gefördert.

Lungenkrebs ist charakterisiert durch geschlechtsspezifische Unterschiede in Entstehung, Entwicklung und Genetik des Tumors, und auch im Ansprechen auf gezielte Therapien. Der Einfluss des Patienten auf das Methylierungsmuster der Tumor-DNA, und ob es damit verbunden eine Korrelation zur Effizienz neuester epigenetischer Therapien gibt, ist weitgehend unbekannt. Deshalb sollen diese Zusammenhänge erforscht werden.

Das Projekt wird über die Förderschiene Talente - 4. Ausschreibung FEMtech Forschungsprojekte der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG)gefördert.

Fettleibigkeit in Kombination mit Insulinresistenz, Fettstoffwechselstörungen und Bluthochdruck ist ein Anzeichen für das metabolische Syndrom. Charakteristisch für diese Erkrankung ist außerdem eine leichte Entzündung des Fettgewebes, wodurch Veränderungen im Lipidstoffwechsel der Adipozyten auftreten, deren Ursache auf ein Ungleichgewicht bei der Aufnahme, Ablagerung und Freisetzung von Lipiden und freien Fettsäuren zurückzuführen ist. Der Lipidstoffwechsel und Entzündungswerte sind auch bei Patienten mit einer Tumorkachexie verändert. Pathologische Veränderungen des Lipidstoffwechsels stellen vermutlich eine Hauptursache für das metabolische Syndrom und die Tumorkachexie dar. Aufgrund dessen wurde die Hypothese aufgestellt, dass Stoffwechselsignaturen, die die Strukturen von Lipiden, Eicosanoiden und Zytokinen beeinträchtigen, Aufschluss über das Stadium und den Verlauf der Erkrankung geben und zur Überwachung der Auswirkungen klinischer Interventionen beitragen können. Im Rahmen dieser Studie wird eine umfassende Plasma-Analyse vorgenommen, um die Lipide, Eicosanoide und Zytokine bei Patienten mit metabolischem Syndrom und Tumorkachexie zu charakterisieren. Das Ziel dieses Projekts ist die Identifizierung von Stoffwechselsignaturen, die über den Beginn und den Verlauf der Erkrankungen Aufschluss geben und zur Bestimmung der therapeutischen Wirksamkeit klinischer Interventionen beitragen können. Das Projekt unterliegt der Leitung der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften. Außerdem sind die Universität Wien sowie die Medizinischen Universitäten Wien und Graz beteiligt.

Das Projekt wurde von der NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB) finanziert.

Die pharmazeutische Industrie lagert viele Forschungsbereiche an akademische Einrichtungen aus. Dieser Trend eröffnet neue Chancen und Aktivitätsfelder für translatorische und angewandte biomedizinische Forschung und Entwicklung. Die Zusammenarbeit mit der Industrie ermöglicht die Schaffung nachhaltiger wissenschaftlicher Kommunikationsnetzwerke, Datenbanken, Infrastruktur und innovativer Technologien. Das Forschungsinstitut ist daher ein wichtiger Inkubator für Forschung und Entwicklung am Technologie- und Forschungszentrum Krems in Niederösterreich. Zentrale Forschungsfelder sind die Identifizierung und pharmazeutische Weiterentwicklung von bioaktiven Stoffen und Biomolekülen und die präklinische und klinische Evaluierung ihrer therapeutischen Wirksamkeit und unerwünschter Nebeneffekte. Neue Arzneien müssen Sicherheitsanforderungen von Aufsichtsbehörden wie der European Medicines Agency (EMA) und der U.S. Food and Drug Administration (FDA) erfüllen. Alle Technologien und Methoden müssen höchsten Qualitätsansprüchen gerecht werden und werden daher am Forschungsinstitut unter den Bedingungen der sogenannten „Good Laboratory Practice“ (Gute Laborpraxis, GLP), einem international anerkannten Qualitätssicherungssystem durchgeführt. Kooperationspartner sind die pharmazeutische Industrie, Unternehmen in der Biotechnologie (KMUs), und Universitäten und Forschungsinstitutionen.

Gegenwärtige Projekte und Technologien sind unter anderem: (I.) Untersuchungen der Immunogenität von Biomolekülen (Biologika), Technologien: Enzyme linked Immunosorbent Assay (ELISA), lektrochemilumineszenz (ECL), Luminex Multiplex Assays (BioPlex 200 System), Flow Cytometry und FACS, Zell-basierte Assays (e.g. Reporter Assays, Fc-binding Assay). (II.) Identifizierung therapeutischer Peptide und Antikörper, Technologien: Phage-Display, Molecular Modeling, Bio-Layer-Interferometrie (Octet K2 System), Zell-basierte Assays (e.g. Dosis-Wirkungs-Beziehung, In Situ Analysen, Phänotyp-basierte Wirkstofftestung). (III.) Entwicklung komplexer organotypischer Krankheitsmodelle

Technologien: Tissue Engineering, Spheroid and Organoids, komplexe Gewebekulturen

Fermentierung gewinnt als wichtiger Bereich der pharmazeutischen Industrie immer mehr an Bedeutung. Bisher haben sich die akademische Forschung und die Industrie hauptsächlich auf Monokulturen konzentriert. Es wurde jedoch beobachtet, dass viele Mikroorganismen ihr volles biochemisches Potenzial nur im Zusammenspiel mit anderen realisieren können. Infolgedessen wurde die Co-Kultivierung ein wichtiges pharmazeutisches Forschungsthema im Bereich der Biotechnologie.

Der Schwerpunkt der Forschung in diesem Bereich liegt auf der Identifikation potenzieller Co-Kulturen und der Etablierung eines Fermentationsverfahrens, das die Produkte und Fähigkeiten mikrobieller Gemeinschaften für die Entdeckung von Wirkstoffen und für industrielle Anwendungen nutzt.

Das Projekt stellte eine erste Machbarkeitsstudie für die Frage dar, ob es möglich ist, Bedingungen zu identifizieren, unter denen zwei ausgewählte Mikroorganismen getrennt voneinander wachsen können, und ob in der Folge eine stabile Co-Kultur geschaffen werden kann. Die Co-Kulturen wurden dann bezüglich ihrer Fähigkeit, neue Substanzen zu produzieren, analysiert.

Das Projekt wurde von der Niederösterreichischen Landesregierung und vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (ERDF) gefördert.

Intensive Forschung im Bereich molekularer Ursachen von Krebs hat zur Entwicklung einer Reihe innovativer und zielgerichteter Therapien geführt, die dazu genutzt werden, selektiv die molekularen Mechanismen, die für Tumorprogression und das Wachstum von Krebszellen verantwortlich sind, zu inaktivieren. Diese Therapien können die Proliferation von Krebszellen unterdrücken und den programmierten Zelltod (Apoptose) induzieren. Aufgrund der genetischen Heterogenität von Tumoren wirken sie nicht bei allen Krebspatienten. Personalisierte Onkologie soll eine direkte Verbindung zwischen den Genotypen der Tumorzellen und der Sensitivität gegenüber bioaktiven Substanzen herstellen, sodass der Patient in erster Linie eine zielgerichtete Therapie mit einem Maximum an klinischen Benefits erhält.

Im Projekt wird ein experimenteller Ansatz als Ergänzung zu diagnostischen Biomarker-Studien entwickelt und planen die Entwicklung organotypischer Krebsmodelle, die die direkte Austestung der klinischen Wirksamkeit von Krebstherapien in Zell- und Gewebekulturen (in vitro) ermöglichen. Eine große Zahl von potenziellen Krebstherapien, die häufig Kombinationen aus zielgerichteter Medikamenteneinnahme und konventioneller Chemotherapie sind, könnten so schnell getestet werden, um ihre Wirksamkeit auf einer personalisierten Ebene festzustellen.

Das Projekt wird von der Niederösterreichischen Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB) gefördert.

Sepsis (Blutvergiftung) ist eine der häufigsten Todesursachen weltweit, auch in Österreich und Deutschland. Abhängig vom Krankheitsstadium sterben 25 % bis 60 % der Patientinnen und Patienten, obwohl sie die maximal verfügbare Behandlung erhalten. Im Fall von Sepsis produziert das menschliche Immunsystem hyperinflammatorische Reaktionen auf eine Infektion, die den Blutkreislauf erreicht hat, und diese Überreaktion kann zu einem kardiovaskulären Versagen führen. Dieser Hyperinfektion folgt eine Immunsuppression – ein Versuch des Immunsystems selbst, dieser Überreaktion zu begegnen. Aufgrund der reduzierten Wachsamkeit des Immunsystems sterben viele Patientinnen und Patienten während dieser Phase an schweren sekundären Infekten. Wegen des komplexen Verlaufs der Erkrankung konzentrieren sich die verfügbaren Sepsistherapien vor allem auf eine Symptombekämpfung und sind leider in vielen Fällen wirkungslos.

Peptide, die Immunantworten modulieren, werden derzeit als vielversprechende neue Medikamentenkandidatinnen und -kandidaten für die Behandlung von Sepsis gehandelt. In diesem Projekt wollten wir neue Peptide, die TRAIL/TNFSF10, einen der wichtigsten Immunregulatoren, neutralisieren, entwickeln und testen. Tierversuche deuteten darauf hin, dass die Inaktivierung von TRAIL/TNFSF10 vermutlich die Morbidität und Mortalität der an Sepsis erkrankten Patientinnen und Patienten reduzieren könnte. Außerdem wurde ein humanes Sepsis-Modell auf der Basis von Geschlecht und Zellkulturen geschaffen, das dafür sorgen soll, dass geschlechtsspezifische Unterschiede (z. B. Hormonstatus) in Betracht gezogen werden können, wenn mögliche neue Sepsistherapien entwickelt und ausgewertet werden.

Das Projekt wurde von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft in der ersten Ausschreibung für FEMtech Forschungsprojekte 2011 gefördert.

Das Melanom stellt die aggressivste Form des Hautkrebses dar. Sollte es zur Metastasierung kommen, so sprechen derzeit nur etwa 10% der zu behandelnden PatientInnen auf die Standardtherapie an. Die jetzige Situation kann verbessert werden, indem PatientInnen mit dem Risiko zur Metastasierung frühzeitig erkannt werden, sowie indem PatientInnen, bei denen die Metastasierung bereits stattgefunden hat, einer zielgerichteten Therapie unterzogen werden. In diesem Projekt beschreiben wir die Generierung neuartiger Antikörper, welche zielgerichtet metastasierungsspezifische Antigene erkennen und welche auf ihre Eignung zur Diagnose getestet werden. Die Stärke unseres Ansatzes liegt in der Kombination von bereits erfolgten präklinischen Studien, etablierten Zellkultur Methoden und in-vivo Modellen sowie der Expertise der Fa. Sciotec Diagnostic Technologies GmbH in der Antikörperherstellung.

Das Projekt unter konsortialer Führung der Medizinischen Universität Wien wurde durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft im Rahmen des Bridge Programms gefördert.

Ziel des Projekts ist ein kombiniertes Verfahren aus zellulären Reporterassays und Genexpressionstudien zu einem sensitiven Verfahren zu kombinieren. Damit können toxikologische Wirkungen auf humane Zelllinien bei wesentlich geringeren Konzentrationen nachgewiesen werden. Bei der erfolgreichen Etablierung könnte dieses kombinierte Verfahren zur Risikominimierung von neu entwickelten Biotechprodukten beitragen und es könnte dabei ein neuartiges Screening-Verfahren zur Detektion von toxischen Umweltverunreinigungen führen, die mit bisherigen analytischen Methoden nicht nachweisbar waren. Die entwickelte Technologie soll niederösterreichischen Biotechfirmen innerhalb von Kooperationsprojekten zur Verfügung gestellt werden.

Das Projekt wurde durch die Abteilung Wissenschaft und Forschung des Landes NÖ gefördert.

Das Funktionieren lebender Organismen hängt zu einem großen Teil vom Zusammenspiel der Biomoleküle ab, aus denen sie bestehen. Protein-Protein-Interaktionen (PPIs) sind ein grundlegender Mechanismus, der dieses Zusammenspiel steuert. Aus diesem Grund wurde in den vergangenen Jahren die Suche nach aktiven Bestandteilen, die einen therapeutischen Einfluss auf die Protein-Protein-Interaktionen haben, intensiviert. In den meisten Fällen sind diese Bestandteile Hemmstoffe dieser Interaktionen.

Das Ziel des Projekts war die Nutzung eines bakteriellen Enzymsystems für die Entwicklung eines prototypischen Arbeitsablaufs zur Auffindung von PPI-Inhibitoren. Ausgehend von dem ACP/ACPS-System von Staphylococcus aureus wurden Peptide identifiziert, welche mit ACP wechselwirken und so die ACP-ACPS-Wechselwirkung hemmen. Die Peptid-ACP- sowie die ACPS-ACP-Wechselwirkung wurde mit NMR-Experimenten untersucht. Die erhaltenen Einsichten, zusammen mit strukturellen Informationen aus verfügbaren X-Ray Strukturen, wurden dazu genutzt Pharmakophormodelle abzuleiten, mit deren Hilfe virtuelle Screenings durchgeführten wurden. Potentielle PPI-Inhibitoren wurden identifiziert.

Das Projekt wurde von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft im Rahmen der 15. Ausschreibung für das BRIDGE 1 Programm gefördert.

Proteine und Peptide sind wichtige Moleküle in allen biologischen Prozessen. Wegen ihrer einzigartigen chemischen Eigenschaften eignen sie sich ausgesprochen gut als Therapeutika. Sie weisen eine hohe biologische Aktivität und Spezifität mit vergleichsweise wenigen toxischen Nebenwirkungen auf und können für die Produktion einer Reihe sehr unterschiedlicher Verbindungen eingesetzt werden, die keinen Beschränkungen des geistigen Eigentums unterliegen. Der Markt für therapeutische Peptide und Antikörper wächst kontinuierlich und macht daraus einen zunehmend attraktiven Forschungssbereich für Pharmaunternehmen.

Der Forschungsschwerpunkt des Projektes war die Entwicklung von Peptiden, die die Aktivität von Rezeptor Tyrosin-Kinasen (RTK) beeinflussen. Der Fokus in diesem Projekt lag auf dem epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) und auf AXL. Es wurde in enger Kooperation mit der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität Salzburg durchgeführt. In vielen Krebsarten sind diese Signalwege für die Proliferation, das Überleben, die Angiogenese und die Metastasierung der Krebszellen verantwortlich. Eine Inaktivierung der RTK induziert in vielen Fällen die Apoptose oder die Seneszenz der Tumorzellen. Außerdem können Peptide oder Antikörper, die eine Aktivierung von RTK induzieren, für Tissue Engineering und die regenerative Medizin eingesetzt werden. Dieses Projekt förderte die Entwicklung nachhaltiger und kosteneffizienter Technologien für die biopharmazeutische Arzneimittelentwicklung, therapeutische Apherese, Neutralisation von Toxinen und für das Gewebe Engineering.

Das Projekt wurde von der NÖ Forschungs-und Bildungsges.m.b.H. (NFB) im Rahmen der Life Science Ausschreibung gefördert.

Seltene Erden werden in elektronischen Geräten wie Handys, Computern oder Energiesparlampen eingesetzt. Deren Verfügbarkeit ist aber beschränkt und es gibt keine umweltfreundlichen Recyclingmethoden. Die aufwändige und teure Gewinnung, wie auch das knappe Angebot dieser Rohstoffe auf dem Weltmarkt lässt die Preise von seltenen Erden kontinuierlich wachsen. Durch den stetigen technischen Fortschritt ist es heute bereits abzusehen, dass sich die Versorgungslage von Seltenen Erden als kritisch erweisen wird und dadurch der Ausbau von Zukunftstechnologien gefährdet sein kann.

Dieser Entwicklung wollen die Projektpartner mit einer neuen Technologie begegnen. Hierfür wird eine noch nie eingesetzte Variante verwendet, das Recycling durch Mikroorganismen (Bakterien und Algen). Ziel des internationalen Konsortiums von Projektpartnern ist es gemeinsam mit der regionalen Industrie eine anwendbare Recycling-Technologie zu entwickeln, die Seltene Erden aus Elektronikschrott rückgewinnen kann und diese Technologie anschließend für die Wirtschaft nutzbar zu machen. Das Konsortium steht in ständigem Austausch mit den strategischen Partnern, wodurch garantiert werden kann, dass der Market-Need und die technologischen Möglichkeiten der Wirtschaft in der Entwicklung berücksichtigt werden.

Das Projekt wird im Rahmen des EU-Programms „INTERREG V-A Österreich-Tschechische Republik” gefördert.

www.at-cz.eu/reegain