Perfectly isolated in a 3D model

Perfekt isoliert ins 3D-Modell

Perfectly isolated in a 3D model

Neutrophile, weiße Blutkörperchen, spielen eine wichtige Rolle bei der menschlichen Immunabwehr. Lange blieb allerdings unentdeckt, dass diese auch bei der Bekämpfung bösartiger Zellwucherungen große Bedeutung haben könnten. Neue Erkenntnisse dazu lieferte Molecular Biotechnology-Absolventin Samantha Vanessa Göber in ihrer Masterarbeit. Das brachte ihr den Würdigungspreis 2020 des Wissenschaftsministeriums.

Neutrophile sind die kurzlebigsten Immunabwehrzellen. Sie werden als erste Zellen am Entzündungsort rekrutiert und wirken je nach Umgebungssignalen entzündungsfördernd oder entzündungshemmend. Die Zellen sind sehr fragil, so überleben sie beispielsweise außerhalb des Körpers nur wenige Stunden und reagieren auf jegliche Art der Behandlung.

Neutrophils, white blood cells, play an important role in the human immune system. For a long time, however, it remained undiscovered that these could also have an important role in combating malignant cell growth. Molecular Biotechnology graduate Samantha Vanessa Göber provided new insights into this in her master’s thesis. This work earned her the 2020 Ministry of Science Award.

Neutrophils are the most short-lived immune defense cells. They are the first cells to be recruited at the site of inflammation and, depending on the environmental signals, have an inflammatory or anti-inflammatory effect. The cells are very fragile. For example, they only survive outside the body for a few hours and respond to any type of treatment.

Gefunden: Geeignete Bedingungen zum Überleben

Samantha Vanessa Göber gelang es, humane Neutrophile mit einer schonenden Isolationsmethode herauszulösen und so zu kultivieren, dass sie lebensfähig bleiben. Zwar gehörte dieser Schritt noch zur Vorbereitung ihrer Untersuchung, war aber bereits ein erster Meilenstein, denn die Vorgangsweise dazu war bekannt, nicht jedoch die geeigneten Bedingungen, damit die Zellen am Leben bleiben.

3D statt 2D: Eiweißgerüst statt Petrischale Found: conditions suitable for survival

Samantha Vanessa Göber succeeded in extracting human neutrophils using a gentle isolation method and cultivating them in such a way that they remain viable. Although this step was only part of the preparation for her investigation, it was already a first milestone, because the procedure for doing this was known, but not the suitable conditions to keep the cells alive.

3D instead of 2D: protein framework instead of Petri dish

Die Isolierung ermöglichte es, die Neutrophilen einem In-vitro-3D-Modell hinzuzufügen, in dem sie auf Tumorzellen und weitere Gewebezellen trafen. In diesem Modell bilden Eiweiße die Struktur, in der die natürliche Wechselwirkung zwischen Zellen besser beobachtet werden kann als in einer zweidimensionalen Petrischale. Experimente lassen sich so wesentlich flexibler durchführen. Darüber hinaus kann auf Versuchstiere, wie bei den bekannten In-vivo-Labormodellen üblich, verzichtet werden.

Würdigungspreisträgerin Samantha Vanessa Göber

The isolation made it possible to add the neutrophils to an in vitro 3D model in which they encountered tumor cells and other tissue cells. In this model, proteins form the structure in which the natural interaction between cells can be observed better than in a two-dimensional Petri dish. Experiments can thus be carried out much more flexibly. In addition, test animals, as is customary with the known in vivo laboratory models, are no longer needed.

Immunabwehrzellen als Schlüssel

Erstmals kann so die krebshemmende oder krebsfördernde Wirkung von Neutrophilen auf Tumorgewebe in vitro erforscht werden. Daraus könnten sich neue Möglichkeiten der Immuntherapie zur Krebsbehandlung ergeben.

Im Studium und im Job: Qualität an erster Stelle Immune defense cells as the key

For the first time, the cancer-inhibiting or cancer-promoting effect of neutrophils on tumor tissue can be researched in vitro. This could open up new possibilities for immunotherapy to treat cancer.

During studies and at work: quality comes first

Samantha Vanessa Göber ist seit Beendigung ihres Studiums bei Takeda, einem weltweit tätigen Pharmakonzern, am Standort für Prozessentwicklung und Herstellung von Gentherapie-Produkten und Biologika in Orth an der Donau in der Qualitätskontrolle tätig. Samantha Vanessa Göber has been working in quality control at Takeda, a global pharmaceutical company, at the site for gene therapy and biologics production in Orth an der Donau since completing her studies.