Ideenwettbewerb Biotechnologie – „Von der Natur lernen“ MALDIDROPScreen optimiert das Wirkstoffscreening und treibt Digitalisierung der Wirkstoffforschung voran.

Das Verbundprojekt „MALDIDROPScreen - Bioinspirierte Tröpfchen-Arrays für miniaturisierte, zellbasierte Wirkstoffscreens mittels MALDI-Massenspektrometrie-Bildgebung (MSB)“ von Prof. Dr. Carsten Hopf, Leiter des Forschungszentrums CeMOS, und PD Dr. Pavel Levkin, Leiter der Helmholtz-Forschungsgruppe Biofunktionale Materialien am KIT, zählt zu den Siegerprojekten in einem Ideenwettbewerb des Landes Baden-Württemberg zur Biotechnologie.

MALDIDROPScreen verknüpft zwei führende Technologieplattformen in Baden-Württemberg - Mikrostrukturierte Oberflächen für Zellscreens (KIT) mit ortsaufgelöster MALDI-MSB für molekulare Zellanalytik (CeMOS, Hochschule Mannheim) - um zukünftig zellbasierte Wirkstoffscreens im Hochdurchsatz kombiniert mit High-Content Screenings durchführen zu können. In der Hauptphase des Projektes soll nun in weiterer, enger Zusammenarbeit der beiden Gruppen diese neuartige Plattform in Richtung eines marktfähigen Produkts und eines marktfähigen Verfahrens vorangetrieben werden.

In der ersten Projektphase („Ideenwettbewerb“) konnte der Proof-of-Concept erbracht werden, dass für High-Content Screening (HCS) eine Verbindung von Zellkulturen auf Tröpfchen-Microarrays (KIT) mit Matrix-assistiertem Laser Desorptions-/ Ionisations-Massenspektrometrie Imaging(MALDI-MSI) als analytischer Technologie (CeMOS) möglich ist. Diese MALDI-MSI Technologie mit 5 bis 50 μm räumlicher Auflösung ist in der Lage, umfassend Zellstadien zu charakterisieren und besonders auch die Verteilung einzelner Chemikalien und ihrer Abbauprodukte nachzuvollziehen. Insbesondere kann man v.a. kleinere Stoffe messen, wie z.B. Bestandteile des zentralen Metabolismus.

Die neu entwickelte Plattform zur chemischen Synthese inklusive Implementierung von (bio)analy-tischen Methoden zur chemischen und biologischen Evaluierung auf einem Chip, gewährleistet einen schnellen und direkten Zugang für neue potentielle Medikamente für klinische Studien und Anwendungen und wird daher besonders in der medizinischen Biotechnologie und in der personalisierten Medizin Anwendung finden.

Im Rahmen des Ideenwettbewerbs Biotechnologie – „Von der Natur lernen“ des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK) wurden 18 originelle Forschungsansätze mit hohem Entwicklungsrisiko in den Themenfeldern „Medizinische Biotechnologie“, „Natürliche Systeme“ sowie „Bioinspirierte Materialien“ zunächst in Form von neunmonatigen Machbarkeitsstudien gefördert. MALDIDROPScreen ist eines von 7 Vorhaben, dass die Gutachter/innen als besonders vielversprechend einstuften. CeMOS und KIT können ihre Forschung zu MALDIDROPScreen nun zwei weitere Jahre mit Fördergeldern (130.000 Euro) des Landes voranbringen.