Die INTEGRA-Produktfamilie – mit den VOYAGER-Pipetten mit einstellbarem Spitzenabstand, dem ASSIST PLUS-Pipettierroboter, den manuellen EVOLVE-Pipetten und der Pipettierhilfe PIPETBOY acu 2 – war von Anfang an im Labor mit dabei. Dr. Beck führt weiter aus: „Wir mussten ein breites Spektrum von Geräten beschaffen, als wir unser Labor aufgebaut haben. Ganz am Anfang habe ich einen VACUBOY für die Flüssigkeitsaspiration gekauft. Das INTEGRA-Team hat mir dann seine anderen Produkte vorgestellt und ich habe einen ASSIST PLUS-Pipettierroboter sowie EVOLVE- und VOYAGER-Pipetten und mehrere PIPETBOY acu 2-Pipettierhilfen gekauft.“

Unterstützung der Entwicklung von Medikamenten und deren Wirksamkeit

„Unser Labor prüft Medikamente in Hinblick auf deren Wirksamkeit auf Tumorzellen, Penetration der Blut-Hirn-Schranke, Toxizität und, auf einem tieferen Level, auch die Tumorbiologie“, sagt Dr. Beck. „Dafür verwenden wir Tumormodelle, die wir aus präklinischen Biopsie-Proben erstellen, sowie ziemlich komplexe Hirnorganoid-Kulturen, die biologisch sehr eng mit dem verwandt sind, was wir im Primärgewebe sehen. Daneben haben wir auch Modelle der Blut-Hirn-Schranken, mit denen wir testen, ob ein Medikament vom Blut ins Gehirn gelangt. Zudem haben wir Methoden, um das neurotoxische Potenzial von Medikamenten zu untersuchen, damit wir dosislimitierende Toxizitäten verstehen. Diese Ergebnisse werden den Klinikärzten im Rahmen eines hochindividualisierten Therapieansatzes fallspezifisch kommuniziert. Obwohl wir keine riesigen präklinischen Studien durchführen, versuchen wir, die großen klinischen Zentren über unsere Erkenntnisse auf dem Laufenden zu halten. Diese können dann die Medikamente in größeren klinischen Studien einsetzen und die potenzielle Signifikanz unserer Ergebnisse evaluieren. Wenn es in einem Fall eine extrem schlechte Prognose gibt, können wir sogar Medikamente empfehlen, die in einem sehr frühen Stadium der klinischen Entwicklung sind – obwohl wir dann immer noch ein paar humane Toxizitätsdaten brauchen, bevor wir eine Therapie empfehlen.“

Projektverändernde Instrumente

„Der ASSIST PLUS-Pipettierroboter ist zweifellos das Gerät, das sich am meisten auf unsere Arbeit ausgewirkt hat. Ich glaube nicht, dass es da sonst noch etwas anderes gibt, was die gleichen Funktionen hat – insbesondere nicht in diesem Preissegment. Wir machen sehr viele Zellkulturen und haben für den ASSIST PLUS einen Arbeitsprozess, mit dem wir jede Woche eine Vielzahl von Arzneimitteln testen. Am Anfang beimpfen wir damit 96- oder 384-Well-Platten mit Tumorzellen, dann führen wir Medikamentenverdünnungen und die medikamentöse Therapie durch. Zum Schluss wird das System dann für Viabilitäts-Assays verwendet. Wir können 20 bis 30 Platten pro Woche testen – einen viel höheren Durchsatz als bei der manuellen Bearbeitung, wo wir zwei Platten pro Woche schaffen. Gleichzeitig stehen durch die Automatisierungsfunktionen mehr Zeit für andere Aufgaben zur Verfügung.“

Die Erstellung von automatischen Pipettierprotokollen ist mit dem ASSIST PLUS-Pipettierroboter und der VIALAB-Software unkompliziert. Dr. Beck fügt hinzu: „Die Software ist äußerst intuitiv – die Anwendung ist so einfach wie bei einem Smartphone – und wir können damit auch Programme simulieren. So können wir Fehler vermeiden, bevor sie gemacht werden. Medizinstudenten haben nicht immer viel Laborerfahrung, aber dank unserer Automation müssen wir sie nur in die grundlegenden Zellkulturmethoden einweisen. Der Rest wird dann vom Roboter erledigt, was ein enormer Vorteil in Bezug auf die Reproduzierbarkeit ist.“

Verbesserung von Präzision und Produktivität

Der Einsatz der VOYAGER-Pipette auf dem ASSIST PLUS hat den Durchsatz erhöht und den Prozess viel schneller und präziser gemacht. „Wir optimieren jetzt den Einsatz einer 6-Kanal-VOYAGER-Pipette mit Wide-Bore-Spitzen auf dem ASSIST PLUS, um embryonale Körperchen von 96- in 24-Well-Platten zu transferieren. Durch die Automatisierung dieses Prozesses ist sichergestellt, dass keine embryonale Körperchen übersehen werden. Der Arbeitsprozess wird von Stunden auf nur ein paar Minuten reduziert. Vorher musste das mit einer Einkanalpipette gemacht werden. Die Körperchen mussten einzeln übertragen werden. Es war nicht einmal möglich, eine Mehrkanalpipette mit fixen Abständen zu verwenden, wegen den unterschiedlichen Abständen auf den Well-Platten.“

Automation ist nicht der einzige Aspekt, wie INTEGRA dazu beiträgt, die Abläufe im Labor zu verbessern. Konventionelle Pipetten haben einen einzigen Drehkolben zur Einstellung des Volumens – ein aufwändiger Prozess, insbesondere wenn man von einem niedrigen auf ein höheres Volumen umstellen will. Die EVOLVE-Pipetten dagegen haben drei Schnelleinstellungsräder für entsprechend viele verschiedene Volumen. Dr. Beck kommentiert das so: „Auch die EVOLVE-Pipetten machen einen großen Unterschied in unserer Arbeit. Mit den Schnelleinstellrädern können wir das Dispensiervolumen ganz leicht ändern, so werden unsere Arbeitsprozesse schneller und straffer. Wir haben mittlerweile 30 von diesen Pipetten und das Handling ist sehr komfortabel. Die GripTip-Pipettenspitzen sind auch sehr vorteilhaft. Wenn man so viel Laborarbeit macht wie wir, ist es gut zu wissen, dass man sich keine Sorgen darüber machen muss, Spitzen oder Proben zu verlieren! Die Translationsforschung bei Hirntumoren ist sicher ein anspruchsvolles Feld und unser INTEGRA-Portfolio hilft uns weiterzukommen“, schließt Dr. Beck.

Um mehr über Dr. Beck und seine Arbeit herauszufinden, besuchen Sie https://dipgfighter.com/research. Erfahren Sie hier mehr über die Forschungsarbeit über präklinische Modelle der pädiatrischen Neuroonkologie von Dr. Alexander Beck.