A. Identifizierung und Charakterisierung von Cytochrom-P450-Enzymen (CYPs) und Speziesunterschiede
B. Chancen und Risiken von Nanomaterialien - Biomedizinische Anwendungen.
Die Forschungsprojekte
Ad A: Im Gegensatz zum Menschen liegen bisher nur spärliche Informationen über Cytochrom-P450-Enzyme (CYPs) von Pferden vor, die am Arzneimittelstoffwechsel beteiligt sind. Das Projekt umfasst die Identifizierung und Charakterisierung von CYPs sowie Forschung im Bereich der Pharmakogenetik. Die gewonnenen Erkenntnisse sind wichtig für den Arzneimittelmetabolismus und werden eine Grundlage für die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln bei Pferden liefern und unsere Fähigkeit, Therapieversagen und unerwünschte Wirkungen zu verhindern, erheblich verbessern. Die Expressionsniveaus der identifizierten CYPs werden in der Pferdeleber und in primären Hepatozyten untersucht, die mit und ohne den potentiellen Induktor Rifampicin inkubiert werden, und zwar unter Verwendung der RNA-Sequenzierung, einer neuen Technologie, die es erlaubt, auch noch unbekannte mRNA-Transkripte zu identifizieren. In silico-Analysen, d.h. dreidimensionale Homologiemodelle (3D) von CYP3A-Isoenzymen, werden zur Modellierung der für die Ligandenbindung relevanten Proteinstellen erstellt.
Ad B: Unsere Forschung konzentriert sich auf die Untersuchung der Biodistribution und der biologischen Auswirkungen von Nanopartikeln (NPs), die aus biologisch abbaubaren Hirnimplantaten freigesetzt werden, um mögliche Gesundheitsrisiken zu bewerten. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, wie mit Laser bestrahlte NPs mit Gehirnzellen und -gewebe interagieren und wie Größe und Form der NPs die Zell-Interaktion beeinflussen. Wir verwenden hochmoderne Modelle, darunter neuronale Zelllinien, Primärzellen und organotypische Hirnschnitte, um die Aufnahme von Nanopartikeln und die zugrunde liegenden Mechanismen und mögliche Toxizität zu untersuchen. Unsere Studie wird Einblicke in grössenabhängige und nanospezifische Merkmale der zellulären Aufnahme von NPs in neuronale Zellen und Hirngewebe nach Freisetzung aus einem biologisch abbaubaren Implantat gewinnen, ein Bereich, der kaum erforscht und nur wenig verstanden ist. Die Ergebnisse werden den Behörden zur Entscheidungsfindung in Bezug auf NP-Regelungen zur Verfügung gestellt.
