Natürlich ausgeschiedene Nanovesikel als Quelle neuartiger Biomasseprodukte für die Kreislaufwirtschaft
Ziel:
Dieses BioFuture2025-Projekt befasst sich mit Nano- und Mikrovesikeln, die hier zusammenfassend als Exosomen bezeichnet werden. Exosomen bilden eine neue humorale, systemische Ebene, die die Homöostase steuert. Da Exosomen etwa so groß wie Viren sind und auch im Speichel vorkommen, könnten sie als neue Klasse von Bioaerosolen wirken. Exosomen übertragen verschiedene wichtige zelluläre Biomoleküle wie Proteine, RNA/DNA und Metaboliten. Deshalb könnten sie Möglichkeiten eröffnen, (biologische) Wirkstoffe gezielt zu transportieren, Gewebe und Organe in vivo abzubilden und letztlich sogar nicht invasive Therapien zu entwickeln. Exosomen dürften grundlegende Möglichkeiten für die Krankheitsdiagnostik bieten. Einzelne Exosomen könnten, in großen Mengen hergestellt, selbst als biologische Arzneimittel in der Medizin dienen. Kurz: Exosomen bieten wichtige Chancen, wirtschaftlich wertvolle Produkte der Bioökonomie zu entwickeln.
Im Projekt reichern wir Exosomen aus der Luft, aus Milch und aus bestimmten anderen biologischen Flüssigkeiten an. Wir bestimmen ihre Zusammensetzung, ihre Nukleinsäuren und Proteine. Wir entwickeln bessere Verfahren, um Exosomen aufzureinigen und ihre molekularen Signaturen zu bestimmen. Mit den gefundenen molekularen Werkzeugen wollen wir bestimmte Arten von Exosomen anreichern und diese dann in Assays einsetzen, um mehr über ihre zellulären Funktionen und Wirkmechanismen zu erfahren. Mit Nanofiltern analysieren wir Luft und untersuchen, ob Exosomen ein neuer Weg sein könnten, die Luftqualität zu beschreiben. Wir entwickeln Technologien, um Exosomen aus Milch anzureichern und zu charakterisieren, und untersuchen die Rolle der aus Milch stammenden Exosomen für das Wohlbefinden in definierten Modell-Assays. Ziel ist es, aufzuklären, wie sie in Zellen gelangen und welche Rolle sie in der Stoffwechselregulation spielen. Außerdem untersuchen wir, wie sich die Ernährung in der Zusammensetzung der Exosomen und der Milchqualität widerspiegelt und ob Milch einen Weg bietet, große Mengen an Exosomen zu gewinnen und maßgeschneiderte Exosomen für verschiedene Bereiche der Bioökonomie herzustellen. Aus den gewonnenen Datensätzen erstellen wir eine Datenbank.
