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Im Rahmen der genehmigten Forschungsarbeiten unter Verwendung von humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) soll ein besseres Verständnis von Wechselwirkungen zwischen Tumorzellen und Nervenzellen erarbeitet und insbesondere untersucht werden, welche Rolle Synapsen, die zwischen Neuronen und Tumorzellen gebildet werden, bei der Progression von Gliomen und Hirnmetastasen spielen. Im Mittelpunkt steht dabei die Etablierung und umfassende Analyse von Ko-Kultursystemen, die aus Tumorzellen aus Patienten und aus von hES-Zellen abgeleiteten neuralen Zellen bestehen. Dafür sollen verschiedene Ko-Kulturmodelle etabliert werden, in denen bestimmte Typen humaner neuraler Zellen gemeinsam mit Gliom-Zell-Linien oder mit aus Hirnmetastasen abgeleiteten Zell-Linien kultiviert werden. Die Effekte der Ko-Kultur auf das Wachstum der Tumorzellen und auf deren Eigenschaften sollen bestimmt und die zwischen den verschiedenen Zelltypen entstehenden Synapsen auf morphologischer, molekularbiologischer und funktionaler Ebene umfassend charakterisiert werden. Dabei sollen auch vergleichende Transkriptomanalysen durchgeführt werden. Gene, die in Neuronen oder Tumorzellen in der Ko-Kultur differentiell exprimiert werden („Kandidatengene“), sollen dann ausgeschaltet bzw. überexprimiert und die Effekte auf Tumorwachstum und Genexpression ermittelt werden. Schließlich soll untersucht werden, ob und inwieweit mit den zu etablierenden Ko-Kulturmodellen die Wirkung von ionisierender Strahlung und von Chemotherapeutika, die zur Behandlung von Hirntumoren eingesetzt werden, in vitro nachgebildet werden kann. Dabei sollen neben Effekten auf das Tumorwachstum auch mögliche Veränderungen der strukturellen, molekularbiologischen und funktionalen Eigenschaften der Zellen sowie der zwischen ihnen ausgebildeten Synapsen analysiert werden.
Varun Venkataramani, Universitätsklinikum Heidelberg

Mitglieder
Allgemeinmedizin und Versorgungsforschung, Universitätsklinikum Heidelberg

Im Rahmen der genehmigten Forschungsarbeiten unter Verwendung von humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) soll ein besseres Verständnis von Wechselwirkungen zwischen Tumorzellen und Nervenzellen erarbeitet und insbesondere untersucht werden, welche Rolle Synapsen, die zwischen Neuronen und Tumorzellen gebildet werden, bei der Progression von Gliomen und Hirnmetastasen spielen. Im Mittelpunkt steht dabei die Etablierung und umfassende Analyse von Ko-Kultursystemen, die aus Tumorzellen aus Patienten und aus von hES-Zellen abgeleiteten neuralen Zellen bestehen. Dafür sollen verschiedene Ko-Kulturmodelle etabliert werden, in denen bestimmte Typen humaner neuraler Zellen gemeinsam mit Gliom-Zell-Linien oder mit aus Hirnmetastasen abgeleiteten Zell-Linien kultiviert werden. Die Effekte der Ko-Kultur auf das Wachstum der Tumorzellen und auf deren Eigenschaften sollen bestimmt und die zwischen den verschiedenen Zelltypen entstehenden Synapsen auf morphologischer, molekularbiologischer und funktionaler Ebene umfassend charakterisiert werden. Dabei sollen auch vergleichende Transkriptomanalysen durchgeführt werden. Gene, die in Neuronen oder Tumorzellen in der Ko-Kultur differentiell exprimiert werden („Kandidatengene“), sollen dann ausgeschaltet bzw. überexprimiert und die Effekte auf Tumorwachstum und Genexpression ermittelt werden. Schließlich soll untersucht werden, ob und inwieweit mit den zu etablierenden Ko-Kulturmodellen die Wirkung von ionisierender Strahlung und von Chemotherapeutika, die zur Behandlung von Hirntumoren eingesetzt werden, in vitro nachgebildet werden kann. Dabei sollen neben Effekten auf das Tumorwachstum auch mögliche Veränderungen der strukturellen, molekularbiologischen und funktionalen Eigenschaften der Zellen sowie der zwischen ihnen ausgebildeten Synapsen analysiert werden.
Claudio Acuna Goycolea, Universitätsklinikum Heidelberg

Im Rahmen der genehmigten Forschungsarbeiten unter Verwendung von humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) soll ein besseres Verständnis von Wechselwirkungen zwischen Tumorzellen und Nervenzellen erarbeitet und insbesondere untersucht werden, welche Rolle Synapsen, die zwischen Neuronen und Tumorzellen gebildet werden, bei der Progression von Gliomen und Hirnmetastasen spielen. Im Mittelpunkt steht dabei die Etablierung und umfassende Analyse von Ko-Kultursystemen, die aus Tumorzellen aus Patienten und aus von hES-Zellen abgeleiteten neuralen Zellen bestehen. Dafür sollen verschiedene Ko-Kulturmodelle etabliert werden, in denen bestimmte Typen humaner neuraler Zellen gemeinsam mit Gliom-Zell-Linien oder mit aus Hirnmetastasen abgeleiteten Zell-Linien kultiviert werden. Die Effekte der Ko-Kultur auf das Wachstum der Tumorzellen und auf deren Eigenschaften sollen bestimmt und die zwischen den verschiedenen Zelltypen entstehenden Synapsen auf morphologischer, molekularbiologischer und funktionaler Ebene umfassend charakterisiert werden. Dabei sollen auch vergleichende Transkriptomanalysen durchgeführt werden. Gene, die in Neuronen oder Tumorzellen in der Ko-Kultur differentiell exprimiert werden („Kandidatengene“), sollen dann ausgeschaltet bzw. überexprimiert und die Effekte auf Tumorwachstum und Genexpression ermittelt werden. Schließlich soll untersucht werden, ob und inwieweit mit den zu etablierenden Ko-Kulturmodellen die Wirkung von ionisierender Strahlung und von Chemotherapeutika, die zur Behandlung von Hirntumoren eingesetzt werden, in vitro nachgebildet werden kann. Dabei sollen neben Effekten auf das Tumorwachstum auch mögliche Veränderungen der strukturellen, molekularbiologischen und funktionalen Eigenschaften der Zellen sowie der zwischen ihnen ausgebildeten Synapsen analysiert werden.
Claudio Acuna Goycolea, Universitätsklinikum Heidelberg

Rauchen ist ein Themenschwerpunkt innerhalb der Abteilung für Epidemiologie und Gesundheitsmonitoring am Robert Koch-Institut.
mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (dkfz) in Heidelberg

Im Rahmen der beantragten Forschungsarbeiten unter Verwendung von hES-Zellen sollen Astrozyten aus hES-Zellen gewonnen und für die Beantwortung verschiedener Forschungsfragen genutzt werden. Zunächst sollen aus hES-Zellen gewonnene Astrozyten anstelle muriner Astrozyten als trophischer Support für die Ko-Kultivierung mit Neuronen in zwei bereits genehmigten Forschungsvorhaben verwendet werden (142. und 144. Genehmigung nach dem Stammzellgesetz). Durch die Erzeugung funktionaler neuraler Netzwerke, die ausschließlich aus humanen Zellen bestehen, sollen die in diesen Forschungsvorhaben zu klärenden Fragestellungen besser als bislang möglich beantwortet werden. Ferner soll die Rolle von Astrozyten und die Funktion von Astrozyten sekretierten Faktoren auf die Fähigkeit von humanen Neuronen zur Synapsenbildung untersucht werden. Hierfür sollen Gene, die maßgeblich in Astrozyten exprimiert werden und deren Produkte eine mutmaßlich synaptogene Aktivität aufweisen, in hES-Zellen funktional deletiert, die modifizierten Zellen zu Astrozyten differenziert und gemeinsam mit aus hES-Zellen abgeleiteten Neuronen kultiviert werden. Die Effekte der jeweiligen Mutationen in (hES-Zell-abgeleiteten) Astrozyten auf die Anzahl, Struktur und Funktion von in den entsprechenden neuralen Netzwerken gebildeten Synapsen soll dann im Detail bewertet werden. Schließlich soll untersucht werden, ob und auf welche Weise mit neuropsychiatrischen Erkrankungen assoziierte Mutationen, die zu einer veränderten Funktion von Astrozyten führen, zur Auslösung und Pathogenese der entsprechenden Erkrankungen beitragen. Hierfür sollen die entsprechenden Mutationen in hES-Zellen erzeugt, die genetisch veränderten hES-Zellen zu Astrozyten differenziert und der Effekt der mutierten Astrozyten auf humane Neurone im Rahmen entsprechender neuraler Netzwerke untersucht werden.
Claudio Acuna Goycolea, Universitätsklinikum Heidelberg

Infektiologie, Molekulare Virologie, Universität Heidelberg

Kommissionsmitglieder
Limbach und Kollegen, Heidelberg Stand: 11.10.2024

Tuberkulose
Tuberkulose“ Das Deutsche Tuberkulose-Archiv, Thoraxklinik Heidelberg

Im Rahmen der genehmigten Forschungsarbeiten unter Verwendung von humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) sollen auf menschlichen Nervenzellen basierende neuronale Netzwerke etabliert und charakterisiert werden, an denen genetische und zelluläre Grundlagen physiologischer und pathologischer Schmerzen analysiert, Ursachen von Schmerzüberempfindlichkeit und Schmerztoleranz bestimmt und künftig ggf. Substanzen identifiziert werden können, die Grundlage für die Entwicklung neuartiger Schmerzmittel sein können. Hierfür sollen hES-Zellen in Richtung von sensorischen Neuronen und Neuronen des Zentralnervensystems (ZNS) differenziert und diese dann in einem Mehrkammer-Kultursystem kokultiviert werden, in dem sich − über Mikrokanäle zwischen den Kammern − synaptische Kontakte zwischen verschiedenen Nervenzelltypen bilden können. In diesen Zellmodellen sollen dann die Struktur und Funktion der jeweils gebildeten Synapsen bestimmt sowie umfangreiche Untersuchungen zur Plastizität menschlicher Synapsen durchgeführt werden. Anschließend soll ermittelt werden, welche Effekte schmerzauslösende Stimuli bzw. mit pathologischem Schmerz assoziierte Bedingungen auf die Struktur und Funktion der Synapsen haben. Ferner sollen die Effekte von mit Schmerzsyndromen assoziierten Mutationen bzw. Polymorphismen auf die etablierten neuronalen Netzwerke untersucht werden. Dazu sollen entsprechende Mutationen in hES-Zellen erzeugt, die hES-Zellen in die o. g. Typen von Neuronen differenziert und ihre Eigenschaften in den oben beschriebenen neuronalen Netzwerken untersucht werden. Schließlich soll untersucht werden, ob sich die etablierten Zellmodelle zur Bestimmung der molekularen und zellulären Effekte schmerzlindernder Substanzen eignen, wofür insbesondere die Wirkung entsprechender Substanzen auf die synaptische Übertragung zwischen Neuronen sowie auf die Aktivität von Signalübertragungswegen überprüft werden soll, die an der Schmerztransduktion beteiligt sind.
Katrin Schrenk-Siemens, Universität Heidelberg 2.