Erforschung neuer Behandlungswege in der pädiatrischen Onkologie

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Erforschung neuer Behandlungswege in der pädiatrischen Onkologie

Das Universitäts-Kinderspital Zürich ist das größte Zentrum für Kinderheilkunde und Kinderchirurgie in der Schweiz und eines der führenden Kinderkrankenhäuser weltweit. Es führt zahlreiche Grundlagenforschungs- und klinische Studien zu Krankheitsmechanismen in allen Bereichen der Medizin durch – darunter Immunologie, Onkologie, Kardiologie, Diabetes und seltene genetische Krankheiten. Damit unterstützt es die Entwicklung neuer, für Kinder und Jugendliche geeigneter Behandlungen. Die Forschungsgruppe Onkologie des Krankenhauses untersucht den pädiatrischen Krebsstoffwechsel auf zellulärer Ebene und im Gesamtorganismus. Dabei konzentriert sie sich auf die Identifizierung von mutationsbedingten Stoffwechselschwachstellen, auf die mit neuen Behandlungsstrategien eingewirkt werden kann. Diese translationale Forschung soll auch dazu beitragen, die Wirksamkeit bestehender Chemotherapien in der routinemäßigen klinischen Anwendung und somit die Behandlungsergebnisse der Patienten zu verbessern sowie Nebenwirkungen zu reduzieren. Dr. Raphael Morscher, Leiter der Forschungsgruppe Onkologie, erklärt die Bedeutsamkeit der Arbeit seines Labors: „Mehr als die Hälfte der Kinder mit rezidivierendem refraktärem Krebs sterben an ihrer Krankheit. Daher sind neuartige Therapien zur Behandlung dieser Hochrisikopatientengruppe dringend erforderlich. Es geht uns auch um die Entwicklung von Arzneimitteln mit geringerer Toxizität, um die langfristigen genotoxischen Auswirkungen der Krebsbehandlung zu begrenzen.“      

Das Labor von Dr. Morscher verwendet seit 2022 den ASSIST PLUS-Pipettierroboter für die Aussaat von Zellen, die aus den klinischen Proben des Krankenhauses gewonnen werden. Diese Zellen werden dann für das Screening von Arzneimitteln, für Überlebenstests und die Färbung lebender Zellen verwendet. Vor der Anschaffung des Pipettierroboters säten die Teammitglieder die Zellen vollständig von Hand aus. Damit ging die Möglichkeit manueller Fehler einher und die Produktivität sowie der Durchsatz des Labors waren stark beschränkt. Diese Umstände veranlassten die Gruppe, einen halbautomatischen Arbeitsablauf mit dem ASSIST PLUS einzuführen. Dr. Morscher erläutert die Gründe für die Einführung dieser Liquid-Handling-Plattform in seinem Labor: „Die teilweise Automatisierung mit dem ASSIST PLUS hat die Zeit, die wir für die Zellaussaat in 96‑Well-Platten benötigen, erheblich verkürzt. Jetzt können wir mehr Platten an einem Tag verarbeiten und haben mehr Zeit für andere Aufgaben. Dass wir diese sich wiederholenden Tätigkeiten nicht mehr von Hand ausführen müssen, ist für unser kleines, vielbeschäftigtes Team ein enormer Gewinn. Durch die Zeitersparnis konnten wir den Durchsatz des Labors um bis zu 50 Prozent steigern.“      

The University Children’s Hospital Zurich
Foto mit freundlicher Genehmigung von Das Universitäts-Kinderspital Zürich

„In der Vergangenheit haben wir beim manuellen Pipettieren oft ein Well übersehen oder doppelt in Wells dispensiert, was sich negativ auf die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit unserer Ergebnisse auswirkte“, fährt er fort. „Die neue Plattform von INTEGRA hat die Variabilität zwischen Proben und Platten durch eine gleichmäßige Flüssigkeitsabgabe deutlich reduziert. Dadurch können wir menschliche Fehler ausschließen und uns darauf verlassen, dass alle Pipettierschritte jedes Mal genau gleich ausgeführt werden.“

Für eine Partnerschaft mit INTEGRA entschied sich das Labor von Dr. Morscher wegen des guten Rufs von INTEGRA als Hersteller hochwertiger Geräte für die Biowissenschaften und aufgrund persönlicher Empfehlungen von Kolleginnen und Kollegen. Dr. Morscher fügt hinzu: „Die große Bandbreite der Pipettiervolumen des ASSIST PLUS reicht von 0,5 bis 1250 μl und ist äußerst praktisch. Sie bietet uns die nötige Flexibilität, um uns schnell an die jeweils zu verarbeitende Probenanzahl und wechselnde Anforderungen an die Zellaussaat anzupassen sowie andere Liquid-Handling-Aufgaben zu erledigen. Genau wegen dieser Vielseitigkeit verwenden wir die Pipettierplattform zum Beispiel täglich für unsere qPCR-Läufe. Außerdem ist die intuitive VIALAB-Software für die Pipettenautomatisierung sehr anwenderfreundlich und ermöglicht es uns, eigene Protokolle auch ohne Programmierkenntnisse schnell zu erstellen.“    

„Der gesamte Installationsprozess verlief reibungslos und unkompliziert, und wann immer wir Unterstützung benötigen, ist das INTEGRA-Team äusserst reaktionsschnell und hilfreich. So können wir Ausfallzeiten vermeiden und weiterhin Fortschritte auf dem Weg zu wissenschaftlichen Durchbrüchen erzielen, die die Entwicklung hochwirksamer Behandlungen für Krebserkrankungen bei Kindern in den kommenden Jahren unterstützen werden“, sagt Dr. Morscher abschließend.  

Erfahren Sie mehr über die innovative translationale Forschung des Morscher-Labors, indem Sie sich dieses aufschlussreiche Webinar ansehen: Präzisionsonkologie, die auf den Krebsstoffwechsel abzielt, präsentiert von Raphael.

Exploring new treatment pathways in pediatric oncology
Foto mit freundlicher Genehmigung von Das Universitäts-Kinderspital Zürich