Methoden

Krankheitsmodelle

Patientenspezifische und CRISPR/cas9-editierte humane iPSCs haben das Feld der Krankheitsmodellierung revolutioniert. iPSCs können in einem krankheits- oder patientenspezifischen Kontext abgeleitet werden, was eine Vielzahl von Anwendungen ermöglicht: Nach der Differenzierung in krankheitsrelevante Zelltypen können iPSCs mit dem gewünschten genetischen Hintergrund als Krankheitsmodelle verwendet werden, um krankheitsverursachende Mechanismen zu untersuchen und neue therapeutische Wirkstoffe zu screenen und zu testen.

Unser Team bietet: 

  • Kundenspezifische Erzeugung von iPSC-Krankheitsmodellen mit Hilfe der CRISPR/Cas9-Technologie
  • Zugang zu einer großen Biobank mit iPSC-Linien von Patienten mit neuronalen und kardiovaskulären Erkrankungen
  • Gezielte Differenzierung von iPSCs in krankheitsrelevante funktionelle Zelltypen (einschließlich der Ableitung verschiedener neuronaler oder kardialer Subtypen) bis hin zur Organoid- und Gewebeebene
  • Funktionelle und molekulare Assays zur Bewertung der Schwere krankheitsspezifischer Phänotypen, einschließlich der Etablierung und Validierung von robusten Messwerten

Cell-Painting 2.0

Die Cell-Painting Methode ermöglicht die parallele Erfassung verschiedener zellulärer Parameter. Durch den Einsatz von Gen-Editing zur gleichzeitigen Markierung subzellulärer Kompartimente und Organellen in Kombination mit genetischen Biosensoren haben wir das Cell-Painting auf die nächste Stufe gehoben. Unsere iPSC-Reporter ermöglichen die high-content Bildaufnahme von iPSC-abgeleiteten Zellen und ihrer Reaktion auf Medikamente, Toxine usw. in Echtzeit über Stunden, Tage und Wochen. 

Unsere Lösungen umfassen:

  • Visualisierung verschiedener subzellulärer Kompartimente und Organellen (z. B. Mitochondrien, Endosomen, Lysosomen, Golgi-Apparat, Zellkerne, neuronale Synapsen, Herzsarkomere usw.) 
  • Entwicklung und Optimierung von genetischen Biosensoren (z. B. zur Aufzeichnung der Apoptose oder der Aktivität bestimmter Signalübertragungswege)

 

 

Bildgebungsbasierte Wirkstoff- und Toxizitätsscreenings

© Fraunhofer ITMP | Peter Ilgen

Menschliche iPSCs und krankheitsrelevante iPSC-Zelltypen (wie Neuronen, Hepatozyten oder Kardiomyozyten) sind ein leistungsfähiges Instrument für die Untersuchung zellulärer Reaktionen auf Substanzen, Medikamente und Toxine, um neue Therapeutika oder toxische Wirkstoffdosen zu identifizieren. Hier ermöglichen automatisierte High-Content-Imaging-Systeme in Kombination mit KI-gestützten Deep-Learning-Ansätzen das gleichzeitige Screening mehrerer Substanzen und die Erkennung unvoreingenommener und unvorhersehbarer phänotypischer Muster.

Unsere Lösungen umfassen:

  • Etablierung und Optimierung krankheitsspezifischer iPSC-basierter Screening-Plattformen für Echtzeit-Tests von Wirkstoffen und Toxizität 
  • Verwendung von iPSC-Krankheitsmodellen und iPSC-Reportern für Zellmalerei 2.0 in High-Content-Screening-Plattformen