Department Zelltoxikologie - Proben. Foto: Dr. Beate Escher

Department Zelltoxikologie


Welche Chemikalien reichern sich in Organismen und Menschen an und welche Effekte haben sie? Tagtäglich sind wir tausenden von Chemikalien ausgesetzt. Während die Konzentration von Schadstoffen im letzten Jahrzehnt abgenommen hat, ist die Chemikalienvielfalt jedoch angestiegen. Die Gefahren, die von Chemikalien, die an Bedeutung gewinnen, und von Abbauprodukten ausgehen, sind bekannt. Aber welche Schadstoffe sind die “Übeltäter“? Sind es Einzelstoffe oder Chemikaliengruppen, die die Risiken dominieren? Oder sind es vielmehr Effekte von Chemikaliencocktails, die zusammenwirken? Wie standort- und umweltspezifisch sind die Gefahren, die von Chemikalien ausgehen?

Im Department Zelltoxikologie (ZELLTOX) beabsichtigen wir, eine neuartige Risikobewertung zu etablieren. Dabei sollen Chemikalien(-gruppen) identifiziert werden, die Umweltrisiken maßgeblich verursachen. Unser übergreifendes Ziel ist es zu verstehen, wie Chemikaliencocktails auf die Umwelt wirken und wie sich diese Mischungen zwischen den verschiedenen multimedialen Kompartimenten verteilen. Wir wollen einerseits die Prozesse verstehen, die nachteilige Effekte verursachen. Wir wollen andererseits Vorhersagemodelle für die Risikobewertung und praktische Monitoring-Werkzeuge entwickeln.

Dafür setzen wir zellbasierte Biotests ein – sogenannte bioanalytische Testverfahren. Diese kombinieren wir mit innovativen (passiven) Probenahme-Techniken und modernster chemischer Analytik. Unter Berücksichtigung allgemeiner zellulärer Toxizitätspfade schließen wir die Lücke zwischen menschlicher und umweltbezogener Risikobewertung. Unsere Methoden beinhalten innovative verteilungsbasierte Probenahme-Techniken für die multimediale Umwelt und kombinieren Hochdurchsatz-Screening und moderne Reportergen-Tests mit quantitativer Dosimetrie in miniaturisierten Mikrotiterplatten.

Unter anderem kombinieren wir Biotests mit chemischer Analytik um eine quantitative Einschätzung der Dosierung sicherzustellen und um die Biokinetik und Dynamik von Chemikalien in zellbasierten Biotests zu verstehen. Wir entwickeln Methoden, um Chemikalien in allen möglichen Umweltbereichen von Wasser bis hin zu Biota zu beproben – einschließlich menschlicher Gewebe- und Blutproben. Darüber hinaus entwickeln wir zellbasierte Prüfmethoden mit hohen Durchsatzraten sowohl für den Fingerabdruck von Chemikalien als auch für die Bewertung komplexer Umweltproben einschließlich Biota.
Besonders konzentrieren wir uns auf Chemikalienmischungen, die Identifizierung von unbekannten Stoffen sowie Umwandlungsprodukten und die Bedeutung der Spezifizierung organischer Chemikalien für ihre Toxizität.