Forschungsschwerpunkte

Die zentrale Kompetenz unserer Arbeitsgruppe liegt in der Etablierung von realitätsnahen in vitro Modellen der Angiogenese und Vaskulogenese. Vaskulogenese nennt man die Determination und Differenzierung endothelialer Progenitorzellen aus dem Mesoderm und ihre de novo Organisation zu einem primitiven Gefäßnetz. Im Anschluss an die Vaskulogenese kommt es zur Angiogenese, der Entwicklung neuer Kapillaren aus bereits existierenden Blutgefäßen durch Migration, Proliferation und dreidimensionale Organisation der vaskulären Endothelzellen.

Angiogenese und ihre Hemmung, die Antiangiogenese, sind im Fokus modernster Medizin. Vor allem die Hemmung der pathologischen Neoangiogenese (z.B. in Tumoren) stellt derzeit in Kombination mit konservativen Methoden, wie der Chemo- und Strahlentherapie, die einzige effektive Tumortherapie dar. Daher werden im Bereich der Angiogenese-Forschung zahlreiche Tierversuche durchgeführt. Unsere in vitro Modelle bieten für die Identifizierung und Untersuchung pro- und antiangiogener Substanzen eine Alternative zum Tierversuch. Sie basieren auf der Isolierung, Charakterisierung und Kultivierung mikrovaskulärer Endothelzellen verschiedener Spezies (Mensch, Rind, Maus, Schwein, Hund) und mehrerer Organe (Haut, Corpus luteum, Herz, Ovar, Milz etc.). Diese Kulturen zeigen alle Phasen der Angiogenese einschließlich der Bildung tubulärer und lumenisierter Strukturen, die in den verschiedenen Modellen zwei- oder dreidimensional ausgeprägt sind. Dabei hat sich gezeigt, dass in den Kulturen auch endotheliale Stamm- und Progenitorzellen an der Bildung der gefäßähnlichen Strukturen beteiligt sind.

Durch eine bereits intern validierte Methode zur Quantifizierung der in vitro Angiogenese kann die Wirkung pro- bzw. antiangiogener Substanzen auf zellulärer Ebene untersucht werden. Für den laborübergreifenden Einsatz unter Routinebedingungen wird die Standardisierung und externe Validierung dieser Methode angestrebt.