Braunschweig. Sie ist die am weitesten verbreitete und am schnellsten wachsende durch Zecken übertragene Krankheit in Europa und den USA: die Borreliose. Dies teilt die TU Braunschweig mit.
Um die Lyme-Krankheit zu verhindern und besser behandeln zu können, will Prof. Dr. Iordania Constantinou vom Zentrum für Pharmaverfahrenstechnik (PVZ) der Technischen Universität Braunschweig die Mechanismen der Borreliose entschlüsseln. Dabei arbeitet sie gemeinsam mit Biologinnen der Stanford Universität und der Universität Washington zusammen. Das interdisziplinäre Projekt an der Schnittstelle zwischen Mikrotechnik und Biomechanik wird von der VolkswagenStiftung im Rahmen der Förderinitiative „Kurswechsel – Forschungsneuland zwischen den Lebenswissenschaften und Natur- oder Technikwissenschaften“ über drei Jahre mit 514.200 Euro unterstützt.
Hochdynamische Zellschicht
Die Forscherinnen und Forscher aus Braunschweig und den USA wollen insbesondere die Infektion des Endothels und die Ausbreitung von Borrelia burgdorferi, dem Verantwortlichen für die Lyme-Infektion, in Endothel-on-Chip Systemen untersuchen. Das Endothel ist eine hochdynamische Zellschicht, die alle Blutgefäße und Lymphknoten im Körper auskleidet und an einer Vielzahl von physiologischen Funktionen wie Gefäßpermeabilität und Immunantwort beteiligt ist. Eine solche Endothelzellschicht kann in mit mikrotechnischen Methoden hergestellten Geräten kultiviert werden. Aufgrund der geringen Größe der Mikrochips kann die Umgebung genau kontrolliert werden und physiologische Bedingungen nachahmen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können solche Chips als Ersatz für Tierversuche oder traditionelle Zellkulturen verwenden, um Infektionen und die Verbreitung von Krankheiten durch das Endothel zu untersuchen.
Entstehung der Krankheit besser verstehen
Zum ersten Mal soll analysiert werden, wie Borrelia burgdorferi mit dem Endothel interagiert, um die Entstehung der Krankheit und die Verbreitung in Geweben zu erreichen. „Dies wird es uns ermöglichen, die biomechanischen Veränderungen, die während der Infektion auftreten, besser zu verstehen“, erklärt Iordania Constantinou. „Neben dem Beitrag zur Grundlagenforschung in der Zellbiologie und Mechanobiologie glaube ich, dass wir durch diese Untersuchungen vielversprechende Medikamente identifizieren können, die als therapeutische Interventionen eingesetzt werden können.“
Der Projektbeginn ist für November 2019 geplant. Die Fördermittel werden einen Doktoranden und einen Postdoktoranden in der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Iordania Constantinou unterstützen. Beide werden zu Forschungsaufenthalten in die USA reisen, wo sie neue Expertise von den Kooperationspartnern erwerben.
"Am Ende dieses Projekts..."
Diese erwartet auch Iordania Constantinou für sich selbst: „Am Ende dieses Projekts werde ich wertvolle praktische Kenntnisse in Zell- und Gewebekulturen und die Methoden zum Studium der Zellbiomechanik erworben haben.“ Ein wichtiger Aspekt dieses fachübergreifenden Forschungsvorhabens, bei dem über die „Kurswechsel“-Förderung Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit gegeben wird, sich außerhalb ihres Fachgebiets zu qualifizieren. Für Iordania Constantinou, die während ihrer gesamten wissenschaftlichen Laufbahn an interdisziplinären Projekten gearbeitet hat, eigentlich eine Selbstverständlichkeit. Auch an der TU Braunschweig arbeitet sie an der Schnittstelle von Mikrotechnik, Biologie und Pharmazie. „Ich glaube, dass die interessantesten Probleme, die heute gelöst werden müssen, so komplex sind, dass eine Lösung Fachwissen aus vielen Disziplinen erfordert.“
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