Das University College London verwendet den SpectraMax i3x Reader und das FLIPR Tetra System in der Entwicklung personalisierter Medikamente

„Meine Forschung ist stark darauf ausgerichtet, unser Verständnis der molekularen Grundlagen von Gesundheit und Krankheit zu erweitern. Und meine Arbeit konzentriert sich hauptsächlich auf die Aufklärung der Rolle von Zelloberflächen-Rezeptoren in diesen Prozessen“

Andrea Townsend-Nicholson

UNTERNEHMEN/UNIVERSITÄT

Department of Structural and Molecular Biology, University College London

TEAM-MITGLIEDER

Professor Andrea Townsend-Nicholson

VERWENDETE PRODUKTE

FLIPR Hochdurchsatz-Zell-Screening-System

SpectraMax i3x Multi-Mode Mikroplatten-Reader

Die Herausforderung

Professor Andrea Townsend-Nicholson interessiert sich für personalisierte Medizin – sie unterstützt die Entwicklung maßgeschneiderter Therapeutika für einzelne Patienten.

Die Forschung in Andreas Gruppe konzentriert sich in erster Linie darauf, zu verstehen, wie extrazelluläre Signale in intrazelluläre Antworten umgewandelt werden – dabei insbesondere die Aufklärung der Rolle von Zelloberflächen-Rezeptoren in diesen Prozessen. Sie wenden einen integrierten Ansatz aus High-Performance Computing und experimenteller Arbeit an, um Wirkstoffe zu entwickeln, die spezifisch auf Zelloberflächen-Rezeptoren wirken. Diese Herangehensweise ermöglicht ihnen, Computermodelle der Struktur des Zielrezeptors jedes Patienten zu entwickeln, einschließlich jeglicher Mutationen oder Genom-Variationen in deren Rezeptor-Proteinsequenz. Sie können die Verbindung, die sie entwickeln, sowohl in silico als auch experimentell testen. Dahinter steht die Idee, die Kosten und die Zeit bis zur klinischen Anwendung für jeden neuartigen Wirkstoff zu reduzieren, indem sie die Schwerstarbeit rechnerisch bewerkstelligen und dann experimentell überprüfen, dass alles wie erwartet funktioniert. Derzeit entwickeln sie mit dieser Methode eine „Thin-Pill“ gegen Adipositas. Zudem ist das Team an der Entwicklung neuer Technologien interessiert, insbesondere der Anwendung des Tissue-Engineering zur Entwicklung von biologischen 3D-Architekturen zur therapeutischen Nutzung.

Zur Erforschung von Zelloberflächen-Rezeptoren benötigte das Team eine Hoch-Durchsatz-Lösung zur Beobachtung der Kalzium-Mobilisierung durch GPCRs und Ionenkanäle sowie zur Beobachtung von Veränderungen im Membranpotenzial, die mit der Aktivierung von Ionenkanälen und Ionen-Transporterproteinen einhergehen.

Professor Andrea Townsend-Nicholson nutzt den SpectraMax i3x

Die Lösung

Das Team führte Calcium-Signalübermittlungs- und Membranpotenzial-Assays mit dem zellulären FLIPR® Tetra High-Throughput-Screening-System durch. Zudem wird das FLIPR System auch für cAMP-Assays verwendet, wobei chimäre G-Protein-Untereinheiten zum Einsatz kommen, die zwar Gi oder Gs-gekoppelte Rezeptoren erkennen, aber dann PLCß aktivieren anstatt mit Adenylylzyklase zu interagieren.

Als ein alternativer Weg zum Messen von cAMP werden von der Gruppe hTR-FRET-Assays mit cAMP auf einem SpectraMax i3x Multi-Mode Mikroplatten-Reader durchgeführt. Dieses System wird auch zur Quantifizierung von dsDNA für die NGS Illumina-Sequenzierung unter Verwendung des SpectraMax Quant dsDNA Assay Kits eingesetzt. Des Weiteren werden diese Kits im Rahmen der Human Microbiome und Earth Microbiome Projekte zur Unterrichtung von Medizinstudenten und Studenten der molekularen Biowissenschaften verwendet.

Verwendete Produkte

Verwandeln Sie Ihre kreativen Ideen schnell in zelluläre kinetische Echtzeit-Assays zur Identifikation früher Anhaltspunkte für Wirksamkeit gegen GPCRs und Ionenkanal-Targets. Das in der Branche hoch geschätzte FLIPR Tetra System ist schnell, zuverlässig und bemerkenswert einfach zu konfigurieren. Das System ist für die Anwendung mit sowohl Fluoreszenz als auch Lumineszenz optimiert und passt sich mit austauschbaren 96-, 384- und 1536-Well-Köpfen sofort Ihrem Assayformat an.

Der SpectraMax i3x Multi-Mode Mikroplatten-Reader misst Absorption, Fluoreszenz und Lumineszenz, und Erweiterungen stehen zur Verfügung, darunter Western Blot, Zellimaging, schnelle Kinetik mit Injektoren und weitere Detektionsmodi. Vom Anwender konfigurierbare Detektionsmodule ermöglichen die Untersuchung zellulärer Signalwege und der Proteinexpression.

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Die Ergebnisse

Diese Lösungen haben nicht nur die Fortschritte in Andreas Forschung sondern auch in ihrer Lehrtätigkeit unterstützt, weil damit jungen Forschern die Voraussetzung geboten wird, Hoch-Durchsatz-Assays in ihre Arbeit zu integrieren.

Andreas Gruppe war auch an der Validierung des FLIPR Potassium Assay Kits beteiligt. Mit dem FLIPR Tetra System zeigten sie, dass diese Kits zur Messung der funktionellen Aktivität des humanen Kation-Chlorid-Kotransporters KCC2 mittels eines homogenen Protokolls für Assays ohne Waschen verwendet werden können. Sie zeigten, dass, im Vergleich mit traditionellen Farbstoffen wie BTC-AM, das vereinfachte Protokoll und die robuste Assayqualität zusammen mit der Hoch-Durchsatz-Fähigkeit des FLIPR Tetra Systems eine leistungsstarke Lösung bietet, um auf Modulatoren des hKCC2-Kotransporters zu screenen.

„Das FLIPR Potassium Assay Kit wies ein großes Assay-Fenster und eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit auf.“
Andrea Townsend-Nicholson

Application Note

Entwicklung eines zellbasierten Kaliumchlorid-Transporter-Assays mit dem FLIPR Kalium-Assay-Kit

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