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Forschung

Forschungstehemen und Projekte im GRK 2578

Das Graduiertenkolleg (GRK) "Einfluss von Genotoxinen auf die Differenzierungseffizienz muriner und humaner Stamm- und Progenitorzellen sowie die Funktionalität von daraus abgeleiteten differenzierten Zelltypen" vereint die Expertise in Toxikologie und Stammzellbiologie innerhalb der Heinrich-Heine-Universität in einem multidisziplinären Zentrum für Forschung und Lehre. Das Forschungsprogramm verwendet verschiedene murine und humane in vitro Stammzellmodelle, die alle Keimschichten umfassen.

Das GRK 2578 beschäftigt sich mit zwei Hauptaspekten:

  1. Wie verändern sich Determinanten der genetischen Stabilität und Suszeptibilität von Stamm-/Progenitorzellen gegenüber DNA-schädigenden Agentien im Verlauf von Differenzierungsprozessen?
  2. Beeinflussen Genotoxine die Effizienz und Fehlerfreiheit zellulärer Differenzierungsprogramme?

Zu diesem Zweck setzt das GRK 2578 verschiedene in vitro Modellsysteme und modellrelevante genotoxische Substanzen ein. Die Forschungsaktivitäten werden zur Identifizierung von zelltypspezifischen Anfälligkeitsfaktoren führen, die die genetische Stabilität und damit die Differenzierungseffizienz und -genauigkeit von Stamm- und Vorläuferzellen (SC/PC) beeinflussen. Darüber hinaus wird die Funktionalität der aus SC/PC gewonnenen differenzierten Nachkommen umfassend charakterisiert. In dieser Hinsicht wird das GRK eine eingehende Charakterisierung der komplexen Stressreaktionen verschiedener Arten von SC/PC und der zugehörigen differenzierten Nachkommenschaft nach Insulten durch prototypische (umweltbedingte und endogen gebildete) Genotoxine ermöglichen, die verschiedene Arten von primären DNA-Schäden hervorrufen.

Auf diese Weise wird das GRK die Weiterentwicklung "integrierter toxikologischer Testsysteme" (ITS) fördern, die das "3R-Prinzip" bei Tierversuchen verwirklichen. Darüber hinaus wird es translationale Aspekte im Zusammenhang mit regenerativen und degenerativen Prozessen, Embryonalentwicklung und Karzinogenese umsetzen.

Im Rahmen des GRK 2578 werden verschiedene humane und murine in vitro Zelldifferenzierungsmodelle verwendet, die unterschiedliche Keimschichten repräsentieren, um die Reaktion einzelner Stamm- und Vorläuferzellen auf modellrelevante genotoxische Agenzien zu analysieren. Die Implementierung verschiedener Testsysteme und wohldefinierter Genotoxine zusammen mit einer umfassenden Analyse relevanter Endpunkte wird den multidisziplinären Wissenserwerb in der Gen- und Entwicklungstoxikologie fördern. Als Ergebnis der vernetzten wissenschaftlichen Forschung sind Synergieeffekte zu erwarten, die das Wissen sowohl in der Grundlagenforschung als auch bei translationalen Konzepten in verschiedenen Bereichen fördern.

Verantwortlichkeit: