Bessere Methodik zur Messung elektrophysiologischer Signale
Ionenkanäle sind Proteine in Herzmuskelgewebe, die den Fluss geladener Teilchen oder Ionen durch viele zellen steuern und das Zellvolumen regulieren. Im Herz und im Zentralnervensystem (ZNS) sowie im kardiovaskulärem Gewebe sind Ionenkanäle an einer Vielzahl von Krankheiten beteiligt und somit hervorragende therapeutische Zielstrukturen. Die Messung elektrophysiologischer Signale ist damit ein wichtiger Teil der Wirkstoffforschung, allerdings ist der Durchsatz bisheriger Methoden noch zu niedrig. Der Problematik nahm sich das EU-finanzierte Forschungsprojekt PHARMEA an und entwickelte einen hochdurchsatzfähigen MEA-Prototypen. Das Gemeinschaftsprojekt sollte unter Mitwirkung mehrerer Forschungsgruppen und kleiner Unternehmen das neue System entwickeln, testen und marktreif machen. Ziel war eine neuartige MEA-Plattform mit graphischer Benutzeroberfläche, vollständigem Softwarepaket und Echtzeitdatenanalyse. Damit kann die Anzahl gleichzeitig eingesetzter Elektroden erhöht werden, sodass maßgeschneiderte Anwendungen für das Screening von Wirkstoffen möglich sind. Der Prototyp - ein Biochip mit 256 Elektroden – eignet sich für simultane Messungen elektrophysiologischer Signale in Zellkulturen und Gewebeschnitten. Validiert wurde das System in Arzneimittelsicherheitstests wie auch über einen Modellversuch zum Wirkstoff-Screening. Die Ergebnisse des nicht-invasiven Systems entsprachen dabei den Erwartungen und sind reproduzierbar. Nach seiner Fertigstellung wurde der Prototyp von PHARMEA auf Laborebene erfolgreich getestet und kann jetzt zu einem kommerziellen System weiterentwickelt werden. Auf diese Weise könnten künftig Flaschenhälse in der Wirkstoffforschung vermieden und die Anzahl von Tierversuchen reduziert werden.
