Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP
Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP
The coronavirus refers to a family of viruses known for causing illnesses ranging from the common cold to more severe respiratory diseases.

Bioimaging

Die Bioimaging-Plattform ermöglicht ein tiefes Verständnis biologischer Prozesse – von der räumlichen Organisation des Gewebes bis zur atomaren Struktur einzelner Moleküle. Mit modernsten Bildgebungsverfahren, darunter Super-Resolution Mikroskopie, Kryo-Elektronenmikroskopie und Hoch-Multiplex Antikörper-basiertes Proteom Imaging sowie KI-gestützter Bildanalyse, liefert die Plattform präzise Einblicke in krankheitsrelevante Mechanismen und Wirkstoffeffekte. Sie unterstützt die Entwicklung neuer Therapieansätze – von der Zielstrukturidentifikation über molekulare Strukturanalysen bis hin zu automatisierten Hochdurchsatz-Screens.

 

Kernkompetenzen:

  • Hochdurchsatz-Bildgebung und Super-Resolution Mikroskopie
  • Automatisierung von hoch- und höchstauflösenden Mikroskopie Techniken (Super-Resolution Microscopy)
  • Etablierung moderne Färbeprotokolle für die Charakterisierung zellulärer Strukturen
  • Innovative Bildanalyse unter Verwendung modernster Deep-Learning-Ansätze
  • Hoch-Multiplex Antikörper-basiertes Proteom Imaging
  • Kryo-Elektronenmikroskopie und hochpräzise Bildverarbeitung

 

Ziele/Angebote:

  • Strukturanalyse von Zellen und Zellorganellen in Patientenzellen und Krankheitsmodellen
  • Mikroskopie basierte Hochdurchsatz-Assays für Wirkstoffscreenings
  • Quantitative Analysen zellulärer Nachbarschaften
  • Hochsensible Analyse von Wirkstoffeffekten
  • Molekulare Strukturbestimmung von Wirkstoff-Protein und Antikörper-Protein Komplexen
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HIPPOCRATES

Früherkennung und Therapieoptimierung bei der Behandlung von psoriatischer Arthritis – Komplexe Datensätze aus klinischen Paramatern und Hoch-Multiplex Antikörper-basierten Proteom Imaging werden von Haut- und Synovialgewebe von Patienten mit Psoriasis sowie Psoriasis-Arthritis erfasst und bioinformatisch ausgewertet. Die daraus entstandenen Modelle sollen anschließend zur Diagnostik, der Vorhersage des patientenspezifischen Krankheitsverlaufs und zur Identifikation individualisierter Therapien eingesetzt werden.

Weiterführende Informationen

DFG

Räumlich aufgelöste Immunantworten bei der Auflösung von Entzündungen –  Identifizierung und Charakterisierung von immunologischen Nischen und Wirkstoffeffekten, die an der Auflösung von Entzündungen beteiligt sind, werden in präklinischen Modellen sowie bei Patienten mit chronisch-entzündlichen Hauterkrankungen mit Hilfe von Hoch-Multiplex Antikörper-basierten Proteom Imaging durchgeführt.

PROXIDRUGS

Proximitäts-induzierende Wirkstoffe als innovative Behandlungstherapien der Zukunft – Das PROXIDRUGS-Projekt der Clusters4Future-Initiative entwickelt gezielte Proteinabbau-Therapien, die krankheitsrelevante Proteine dem zellulären Recyclingsystem zuführen und so neue Behandlungsoptionen für ein breites Spektrum von Krankheiten eröffnen. PROXIDRUGS zielt darauf ab, diese neue Klasse von Medikamenten auf verschiedene Weise zu verbessern: Die Strategie umfasst die Identifizierung geeigneter funktioneller Untereinheiten für das molekulare Engineering, die gezielte Optimierung der pharmakologischen Eigenschaften und die Überführung in die klinische Erprobung.

BMFTR

Hochauflösendes Wirkstoffscreening – Im vom BMFTR geförderten Projekt erforscht das Konsortium die Anwendungsmöglichkeiten hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie für die Wirkstoffforschung sowie weitere Hochdurchsatzanwendungen. Im Fokus stehen die Automatisierung der Mikroskopie, die Etablierung generalisierter Analyseprotokolle sowie die Erforschung von KI-Modellen zur Auswertung hochaufgelöster Bilddaten.

Weiterführende Informationen

Sahl S, Hell SW, Jakobs S. Fluorescence nanoscopy in cell biology.
Nat Rev Mol Cell Biol 18, 685–701 (2017).
https://doi.org/10.1038/nrm.2017.71

 

Sahl SJ, Matthias J, Inamdar K, Weber M, Khan TA, Brüser C, Jakobs S, Becker S, Griesinger C, Broichhagen J, Hell SW. Direct optical measurement of intramolecular distances with angstrom precision. 
Science. 2024 Oct 11;386(6718):180-187.
doi: 10.1126/science.adj7368.

 

Kolbinger A, Schäufele TJ, Steigerwald H, Friedel J, Pierre S, Geisslinger G, Scholich K. Eosinophil-derived IL-4 is necessary to establish the inflammatory structure in innate inflammation.
EMBO Mol Med. 2023 Feb 8;15(2):e16796.
doi: 10.15252/emmm.20221679

 

Keiken Ri, Tsai-Hsuan Weng, Ainara Claveras Cabezudo, Wiebke Jösting, Yu Zhang, Andre Bazzone, Nancy C.P. Leong, Sonja Welsch, Raymond T. Doty, Gonca Gursu, Tiffany Jia Ying Lim, Sarah Luise Schmidt, Janis L. Abkowitz, Gerhard Hummer, Di Wu, Long N. Nguyen, Schara Safarian. Molecular mechanism of choline and ethanolamine transport in humans.
Nature - 630, 501–508 (2024)
doi: 10.1038/s41586-024-07444-7