DNTOX ging 2022 aus einer Arbeitsgruppe am IUF – dem Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung – hervor und bietet in‑vitro-Methoden zur Testung von Umwelt-, Arzneimittel- und Nahrungsbestandteilen an, um deren potenzielle Schadwirkung auf das sich entwickelnde oder erwachsene menschliche Gehirn zu bewerten. Das Portfolio an Neurotoxizitätstests des Start-ups umfasst den proprietären Neurosphere Assay und eine KI-Software, die kostengünstige und tierversuchsfreie Alternativen zum Screening von Substanzen bieten. Die bahnbrechenden Tests, die insgesamt nur 5 bis 6 Wochen dauern, senken den Kosten- und Zeitaufwand im Vergleich zur herkömmlichen Produktentwicklung, bei der überdies Tierversuche zum Einsatz kommen, was ethisch und tierschutzrechtlich bedenklich ist.   

Dr. Kristina Bartmann, Mitgründerin von DNTOX und Leiterin Forschung und Entwicklung, erklärt dazu: „Die frühe Entwicklung des Gehirns ist äußerst komplex und besteht aus vielen miteinander verknüpften Prozessen, die durch den Kontakt mit Chemikalien, wie Pestiziden, Medikamenten oder sogar Nahrungsergänzungsmitteln, leicht gestört werden können. Hersteller sind nicht gesetzlich verpflichtet, Substanzen auf potenzielle Entwicklungsneurotoxizität zu testen. Das bedeutet, dass bisher nur sehr wenige Studien die Auswirkungen der verschiedenen Substanzen auf das menschliche Gehirn untersucht haben. Wir haben DNTOX gegründet, um diese große Wissenslücke zu schließen und zur Prävention neurotoxischer Schäden beizutragen.“ 

DNTOX ist noch dabei, sein eigenes unabhängiges Labor einzurichten, und plant, in naher Zukunft weitere Mitarbeitende einzustellen. Daher hatte das Unternehmen dringenden Bedarf an mehreren Liquid-Handling-Lösungen. Die Forschenden hatten während ihrer Zeit am IUF bereits Erfahrungen mit verschiedenen Liquid-Handling-Geräten und -Plattformen von INTEGRA gemacht. Sie wollten auch in ihrem neuen Labor nicht auf die Qualität, Benutzerfreundlichkeit und Vielseitigkeit der Pipettierprodukte von INTEGRA verzichten. Die Gruppe bewarb sich daher für das Preisausschreiben „INTEGRA fördert Start-ups“ und war hocherfreut, 31 manuelle EVOLVE-Einkanal- und Mehrkanalpipetten sowie GRIPTIPS im ECO-Rack zu erhalten. Mit ihnen können die Forschenden Volumen von 0,2 bis 5000 μl genau pipettieren.   

Zuvor verfügte die Gruppe nur über wenige Pipetten, die gemeinsam genutzt wurden. Daher mussten Forschende häufig auf ein freies Gerät warten und es dann vor der Benutzung sterilisieren. Dies war extrem zeitaufwendig und setzte die Produktivität des Labors herab. Das Team plant, seine EVOLVE-Pipetten in den Protokollen für das Befüllen von 96‑Well-Platten, für die Exposition gegenüber Substanzen sowie für die immunzytochemische Färbung und das Waschen zu verwenden. Dabei werden für jeden Liquid-Handling-Schritt mehrere Ein- und Mehrkanalpipetten mit unterschiedlichen Volumina eingesetzt, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden. Da für jede Laborwerkbank eine Auswahl an Pipetten zur Verfügung steht, können alle Mitglieder des DNTOX-Teams parallel arbeiten. Dadurch wird die Anzahl der gleichzeitig verarbeiteten Substanzen und Proben erheblich erhöht. Dr. Bartmann sagt dazu: „Wir sind derzeit ein Labor mit mittlerem Durchsatz und können bis zu 120 Substanzen pro Jahr verarbeiten. Die neuen EVOLVE-Pipetten und die GRIPTIPS im ECO-Rack sind ein echter Gewinn, denn mit so vielen Pipetten können wir unsere Tests erheblich beschleunigen. Sie sind sehr einfach und angenehm zu bedienen, und mit den Schnelleinstellrädern lässt sich das Volumen ganz leicht ändern. Diese einzigartige Funktion spart uns täglich eine Menge Zeit und rationalisiert unsere Liquid-Handling-Abläufe. Diese Zeitersparnis macht für ein kleines Unternehmen wie das unsere viel aus. Sie wird es uns in Zukunft ermöglichen, eine größere Anzahl von Chemikalien für einen breiteren Kundenstamm zu testen.“        

DNTOX arbeitet mit anderen Forschungseinrichtungen zusammen, die verschiedene Endpunkte erforschen. Gemeinsam können sie ein vollständigeres Bild aller möglichen Auswirkungen der Chemikalienexposition auf die fötale Gehirnentwicklung und die Gehirnfunktion im Erwachsenenalter erstellen. Das dynamische Unternehmen beabsichtigt, seine Testtechnologie nicht nur auf die Entwicklungsneurotoxizität und die Neurotoxizität bei Erwachsenen anzuwenden, sondern auch auf die Untersuchung anderer Organtoxizitäten, z. B. Kardiotoxizität und Immuntoxizität. Es plant für die kommenden Jahre die Konzeption weiterer in‑vitro-Testmethoden für andere Bereiche der menschlichen Entwicklung. „Der Gewinn dieser neuen Pipetten von INTEGRA ist ein riesiger Ansporn für unser Team und wird unsere expandierende Forschung zu verschiedenen neurotoxikologischen Gefahren vorantreiben. Gleichzeitig werden sie uns dabei helfen, weiterhin eine Vorreiterrolle bei der Ablösung von Tierversuchen zur Toxizitätstestung einzunehmen. Dieses Ziel liegt dem gesamten DNTOX-Team sehr am Herzen“, so Dr. Bartmann abschließend.