鶹Ƶ

Forschung Gottfried Schatz Forschungszentrum

Teamleiter*innen: Rainer Schindl, Bernadett Bacsa, Linda Waldherr, Oleksandra Tiapko, Sanja Curcic, Marta Nowakowska-Desplantes, Verena Handl

Fokus: Wir erforschen materialwissenschaftliche, photopharmakologische und proteinstruktur-basierte Technologien zur Anwendung in klinisch relevanten Bereichen. Diese minimalinvasive ʰDzԲ徱 setzen wir fr lokale Chemotherapie, die Behandlung neuronaler Erkrankungen und der Modulation des Immunsystems ein.

Vernetzung: Sowohl in der Grundlagenforschung, als auch im Bereich unserer translationalen Forschungsprojekte kooperieren wir mit allen drei vorklinischen Forschungszentren sowie klinischen Abteilungen der Med Uni Graz und einer Vielzahl von nationalen und internationalen Kooperationspartner*innen weltweit.

Ass.-Prof. Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr.
Rainer Schindl 
T: +43 316 385 71532
Rainer Schindl

Projekte von Rainer Schindl

Steuerung von TRPC5 Ionenkanlen in extracellular Vesikel und Einfluss fr das Tumorwachstum

Chemoresistenz von Brustkrebserkrankungen korreliert mit einer erhöhten Expression von TRPC5. In Brustkrebs Tumorzellen sind funktionelle TRPC5 Ionenkanle in extrazellulre Vesikel (EVs) lokalisiert.

Wir untersuchen die Freisetzung von TRPC5-haltigen EVs aus Brustkrebs-Tumorzellen und deren Bedeutung fr die Tumorprogression mithilfe eines vaskularisierten in-vivo-embryonalen Hhnertumormodells, dem sogenannten CAM-Assay. Gleichzeitig werden wir Calcium- (Ca²⁺) und Fluoreszenzbildgebung des fortschreitenden Tumors durchfhren um erklren zu können, welche Rolle TRPC5 bei der Entwicklung der Chemoresistenz spielt. Unser Ziel ist es, die Bildung und den Transfer fluoreszenzmarkierter TRPC5-EVs sowie die mit diesem Prozess verbundenen Ca²⁺-Signale in den beteiligten Tumorzellen mit hoher rumlicher und zeitlicher Auflösung zu verfolgen. Darber hinaus werden wir Ca²⁺-abhngige Genregulationsprogramme, beispielsweise von NFAT, sowohl in einzelnen Tumorzellen als auch in CAM-Tumoren untersuchen.

Projektdauer: startet 2026

Gefördert von: FWF

Photopharmakologie fr Orai Ca2+ Kanle in Glioblastomzellen

Glioblastom ist eine aggressive Tumorform im Gehirn. Glioblastomzellen kommunizieren und wachsen mithilfe intra-zellulrer Calcium-Signalimpulse. Diese Signale helfen dem Tumor zu berleben, Therapien zu widerstehen und sich nach einer Operation erneut zu vernetzen. Unser Projekt untersucht einen völlig neuen Ansatz zur Kontrolle dieser Calcium-Signale mithilfe von Licht.Wir wollen eine neue Klasse von Moleklen entwickeln, die einen zentralen Kalziumkanal – genannt Orai1 – allein durch das Beleuchten der Zellen mit Licht unterschiedlicher Farben an- und ausschalten. Indem wir diesen Kanal mit Licht „ein-“ und „ausschalten“, möchten wir besser verstehen, wie sich Calcium-Signale durch Netzwerke von Tumorzellen ausbreiten und wie sie wichtige Signal-Proteine aktivieren, die das Krebswachstum vorantreiben.Um dies zu erreichen, werden wir lichtempfindliche Varianten bestehender Orai1-Blocker herstellen, sie mithilfe modernster Bildgebungstechnologien testen und in Echtzeit untersuchen, wie Glioblastomzellen darauf reagieren. Dieser Ansatz der „Photopharmakologie“ ermöglicht es uns, Zellverhalten mit außergewöhnlicher Przision zu steuern.

Das Projekt wird von Bernadett Bacsa, Sanja Curcic und Rainer Schindl gemeinsam mit Kooperationspartner Toma Glasnov fr die synthetische Chemie und optische Kontrolle von Ionenkanlen geleitet. Durch die Bndelung ihrer Kompetenzen eröffnen sich neue Wege, die Kommunikationssysteme zu verstehen – und möglicherweise zu stören –, die das Glioblastom so schwer behandelbar machen.

Projektdauer: startet 2026

Gefördert von: FWF

Projektleitung: Rainer Schindl und Bernadett Bacsa

Linda Waldherr, MSc PhD
T: +43 316 385 71533
Linda Waldherr

Projekte von Linda Waldherr

Gezielte lokale Chemotherapie

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung kontaktlos gesteuerter Chemotherapie, die direkt am Tumorort verabreicht wird. Wir untersuchen die raumzeitlich kontrollierte Chemotherapie und ihre Wirkung auf das Tumormikromilieu (TME) sowie ihr Potenzial fr den klinischen Einsatz. Im Labor kombinieren wir Implantatprototypen mit prklinischen Tumormodellen (Pankreaskarzinome, Fibrosarkome und Hirntumoren), um die ortsspezifische und zeitlich przise Freisetzung von Therapeutika zu ermöglichen. Dabei untersuchen wir die Pharmakokinetik und Pharmakodynamik der Chemotherapie, analysieren die dynamischen Prozesse im Tumormikromilieu und steuern sie gezielt, um tumorsuppressive Effekte zu fördern.

Projektdauer: laufend

Gefördert von: BioTechMed Graz, EIC Pathfinder

Projektpartner*innen: Julia Kargl, Nassim Ghaffari, Beate Rinner, Martina Schweiger, Johannes Bintinger, Hannes Mikula, Linköping University, CEITEC Brno, Marton Bojtar

Bernadett Bacsa, PhD
T: +43 316 385 71524
Bernadett Bacsa

Projekte von Bernadett Bacsa

Orai-Inhibitoren der nchsten Generation

Orai-Kanle sind ubiquitr exprimierte Ca²⁺-Kanle, die den speichergesteuerten Calciumeinstrom vermitteln, einen grundlegenden Signalweg, der fr die Aktivierung von Immunzellen und die Gewebehomöostase erforderlich ist. Eine dysregulierte Orai-Signalbertragung trgt zu einer Vielzahl von Krankheiten bei, darunter Asthma, allergische und autoimmune Erkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs, whrend Funktionsverlustmutationen schwere Immundefektsyndrome verursachen. Trotz bedeutender Fortschritte bei der Entwicklung von niedermolekularen Orai-Inhibitoren weisen die derzeitigen Verbindungen Einschrnkungen hinsichtlich Spezifitt, Reversibilitt und mechanistischer Kontrolle auf. Dieses Projekt entwickelt Orai-Inhibitoren der nchsten Generation unter Verwendung strukturgefhrter Designanstze, darunter strukturbasierte Peptidomimetika, De-novo-Peptidbinder und photoaktivierbare niedermolekulare Verbindungen. Es integriert molekulares Design mit funktioneller Bewertung in biochemischen und zellulren Systemen. Das Ziel ist die przise und kontrollierbare Regulierung der Orai-Kanalaktivitt fr immunmodulatorische Therapien der nchsten Generation.

Projektdauer: laufend

Gefördert von: FWF

Projektpartner*innen: Rainer Schindl, Juan Toledo Marcos, Pedro A. Sánchez Murcia, Bruno Di Geronimo, Toma Glasnov, Kata Horváti, István Mándity, Viktor Farkas

TRPC6 bei allergischen Atemwegsentzndungen

TRPC6-Kanle sind Ca²⁺-permeable Ionenkanle, die zunehmend als wichtige Regulatoren von Immunreaktionen anerkannt werden und in der Lunge stark exprimiert sind. Unsere vorlufigen Daten belegen die funktionelle Expression von TRPC6 in menschlichen Eosinophilen, was auf ihre Rolle bei allergischen Atemwegsentzndungen hindeutet. Wir untersuchen die (patho)physiologische Rolle der TRPC6-vermittelten Signalbertragung in Eosinophilen im Zusammenhang mit allergischem Asthma. Wir kombinieren Funktionsanalysen menschlicher Eosinophilen mit Expressionsprofilen in menschlichem und murinem Lungengewebe. Die translationale Relevanz wird anhand eines Mausmodells fr allergeninduzierte Atemwegsentzndungen und modernster pharmakologischer und bildgebender Verfahren untersucht, um TRPC6-abhngige Signalwege zu definieren.

Projektdauer: startet 2026

Gefördert von: FWF

Projektpartner*innen: Eva Böhm, Thomas Brnthaler

TRPC bei Lungenentzndung und Sepsis

Makrophagen sind wichtige Regulatoren dieser Reaktion, wobei eine unausgewogene pro- und antiinflammatorische Polarisierung zu einem Zytokinsturm und Organversagen fhrt. TRPC-Kanle sind Ca²⁺-permeable Ionenkanle, die die Makrophagenpolarisation und die Entzndungssignale entscheidend modulieren. Dieses Projekt untersucht die (patho)physiologische Relevanz der TRPC-abhngigen Signalbertragung in Makrophagen whrend einer bakteriellen Infektion. Wir integrieren In-vitro- und In-vivo-Infektionsmodelle mit fortschrittlichen Einzelzell- und biochemischen Anstzen, um TRPC-Kanle als wirtsgerichtete therapeutische Ziele fr Lungenentzndung und Sepsis unter Verwendung von Burkholderia pseudomallei zu identifizieren.

Projektdauer: laufend

Gefördert von: Stadt Graz

Projektpartner*innen: Sabine Wagner-Lichtenegger, Kata Horváti

Mag.a
Oleksandra Tiapko,  PhD
T: +43 316 385 71516
Oleksandra Tiapko

Projekte von Oleksandra Tiapko

Strukturelle Aufklrung des TRPC3 Ionenkanals durch Photopharmakologie

Wir untersuchen die Struktur des TRPC3-Proteins mittels Kryo-EM und nutzen dabei eine neuartige Strategie mit photoschaltbaren Liganden, um den bisher nicht aufgelösten offenen Konformationszustand zu erfassen. In unserem Labor fhren wir die Proteinproduktion und -reinigung aus Zellkultursuspensionen durch, gefolgt von biochemischen Analysen, um die strukturelle Integritt vor der Kryo-EM-Untersuchung sicherzustellen. Diese erfolgt in Zusammenarbeit mit Dr. Christine Ziegler an der Universitt Regensburg.

Wir verwenden fortschrittliche membranhnliche Extraktionssysteme, darunter DIBMA-basierte Nanodiscs, bereitgestellt von Dr. Sandro Keller an der Universitt Graz. 

Durch die Aufklrung dieser Strukturen wollen wir potenzielle Mechanismen der TRPC3-Ionenselektivitt identifizieren und damit letztlich die rationale Entwicklung spezifischer pharmakologischer Wirkstoffe fr zuknftige therapeutische Anwendungen ermöglichen.

Dauer: laufend

ұö: FWF

Projektleitung: Oleksandra Tiapko

Projektpartner*innen: Jasmin Baron, Christine Ziegler, Rainer Schindl, Sandro Keller, Gerd Leitinger, Anita Emmerstorfer-Augustin, Klaus Groschner

Entschlsselung von Alzheimer: TRPC1 als zentrale Figur bei Protein-Entfaltung und Cholesterin-Biosynthese

Unsere Forschung zeigt, dass TRPC1 die phosphorylierungsabhngige Proteinexpression sowie den Cholesterinstoffwechsel in hippocampalen Neuronen gealterter Muse moduliert. Beide Prozesse sind entscheidend an der Entstehung und möglichen Prvention der Alzheimer-Krankheit (AD) beteiligt. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse zielt dieses Projekt darauf ab, die Rolle von TRPC1 in der AD-Pathogenese mithilfe dissoziierter hippocampaler Neuronen, die Amyloid-β ausgesetzt werden, zu untersuchen. Dabei kommen biochemische, elektrophysiologische und fluoreszenzbasierte Bildgebungsverfahren zum Einsatz.

Dieses Projekt wird dazu beitragen, TRPC1 als potenziellen Faktor bei AD-relevanten Mechanismen zu etablieren und eine Grundlage fr zuknftige Untersuchungen zur Beteiligung von TRPC1 an neurodegenerativen Erkrankungen zu schaffen.

Dauer: laufend

ұö: MEFOgraz GESUNDHEIT3000

Projektleitung: Oleksandra Tiapko

Projektpartner*innen: Julia Skerjanz, Jasmin Baron

Untersuchung der Konformationsdynamik von TRPC6 mit Hochgeschwindigkeits-Atomkraftmikroskopie

Neuere Kryo-EM-Studien konnten TRPC6 ausschließlich in geschlossenen Konformationen erfassen und liefern daher nur begrenzte Einblicke in die Dynamik der Kanalöffnung, selbst in Anwesenheit von Aktivatoren. Elektrophysiologische Daten zeigen, dass TRPC6 einen kurzlebigen offenen Zustand aufweist, was darauf hindeutet, dass das intrinsische Gating-Verhalten die strukturelle Charakterisierung des aktiven Kanals erschwert.

Um diese Einschrnkung zu berwinden, setzen wir in Zusammenarbeit mit Dr. Johannes Preiner die Hochgeschwindigkeits-Atomkraftmikroskopie (HS-AFM) ein – eine hochmoderne Technik, die hochauflösende, zeitaufgelöste topografische Abbildungen von Membranproteinen ermöglicht. Unser Ziel ist es, die Gating-Dynamik von TRPC6 in Reaktion auf verschiedene Agonisten sichtbar zu machen. Mit diesem Ansatz möchten wir das mechanistische Verstndnis der TRPC6-Funktion in naturnahen Umgebungen vertiefen und eine Grundlage fr die zuknftige pharmakologische Modulation schaffen.

Dauer: laufend

ұö:

Projektleitung: Jasmin Baron, Oleksandra Tiapko und Rainer Schindl

Projektpartner*innen: Gerd Leitinger, Matthias Gsell

Verknpfung von TRPC3-Dysfunktion mit neurodevelopmentalen Störungen

Die Dysfunktion von Ca²⁺-Kanlen ist ein wesentlicher Faktor in der Entstehung neurodevelopmentaler Störungen (NDDs). Mit diesem Projekt wollen wir eine potenzielle mechanistische Verbindung zwischen Ca²⁺-durchlssigen TRPC3-Kanlen und der Pathologie von NDDs aufdecken. Wir haben patientenbasierte TRPC3-Mutationen identifiziert, die mit NDD-hnlichen Symptomen assoziiert sind, und erhalten so eine einzigartige Möglichkeit, zu untersuchen, wie vernderte TRPC3-Funktion die neuronale Entwicklung und Netzwerkbildung beeinflussen kann.

Wir charakterisieren diese Mutationen mit einem multidisziplinren Ansatz, der Elektrophysiologie, Fluoreszenzbildgebung, biochemische Assays und transgene Mausmodelle kombiniert. Auf diese Weise untersuchen wir, wie TRPC3-Varianten das Kanal-Gating, Calcium-Signaling, die neuronale Morphologie und die synaptische Integration whrend kritischer Entwicklungsphasen des Gehirns modulieren.

Mit diesem Projekt wollen wir TRPC3 als bisher unbekannten molekularen Akteur bei NDDs etablieren, kausale Zusammenhnge zwischen TRPC3-Dysfunktion und neurodevelopmentalen Phnotypen aufzeigen und einen mechanistischen Rahmen schaffen, der zuknftige therapeutische Strategien zur gezielten Modulation von TRPC3-vermitteltem Signaling in neurodevelopmentalen Störungen ermöglichen kann.

Dauer: laufend

ұö: FWF

Projektleitung: Oleksandra Tiapko

Projektpartner*innen: Julia Skerjanz, Stephanie Efthymiou, Gerald Obermair, Thomas Stockner, Klaus Groschner, Pedro Sanchez Murcia

Sanja Curcic,  PhD
T: +43 316 385 71524

Projekte von Sanja Curcic

TRPC3/6 in Psoriasis

TRPC3 und TRPC6 sind Ca²⁺‑permeable Ionenkanle, die zunehmend als wichtige Regulatoren der Immunzellfunktion erkannt werden. Psoriasis ist eine chronisch‑entzndliche Hauterkrankung, die durch eine Fehlregulation der angeborenen und adaptiven Immunitt entsteht. Obwohl eine vernderte TRPC6‑Expression in psoriatischen Hautlsionen beschrieben wurde, ist die Rolle der TRPC3/6‑vermittelten Signalwege in der Immunregulation der psoriatischen Entzndung bislang ungeklrt.

Wir untersuchen, ob die TRPC3/6-abhngige Ca²⁺-Signale die Aktivierung von Immunzellen beeinflussen und zur Entwicklung der Psoriasis beitragen. Unser Ziel ist es, jene Immunzellsubtypen zu identifizieren, die am strksten durch eine Modulation von TRPC3/6 betroffen sind, und das therapeutische Potenzial einer gezielten Beeinflussung dieser Kanle zu evaluieren.

Duration: startet 2026

ұö: 鶹Ƶ Universitt Graz

Projektleitung: Sanja Curcic

Projektpartner*innen: Peter Wolf, Nicole Golob-Schwarzl, Theresa Benezeder, Klaus Groschner

Gezielte Steuerung mechanischer Stress-Signalwege zur Therapie chronischer Hautentzndungen

Mechanischer Stress im Hautgewebe wurde in den letzten Jahren immer klarer als zentraler Faktor bei entzndlichen Erkrankungen erkannt und der mechanosensitive Ionenkanal PIEZO1 als neues vielversprechendes therapeutisches Angriffsziel in Hautzellen (Keratinozyten und Fibroblasten) identifiziert. Unsere Experimente zeigen, dass PIEZO1-Aktivierung die Freisetzung von entzndlichen Zytokinen whrend seine Grundaktivitt fr entzndungsinduzierte Zytokinproduktion essentiell ist.

Wir untersuchen, ob die Hemmung oder gezielte Modulation von PIEZO1 die Entzndungsreaktion von Keratinozyten bei chronischen Hauterkrankungen reduzieren könnte. Unser Ziel ist es, die zentralen Signalwege zu identifizieren, die an PIEZO1 vermittelten Immunfunktionen beteiligt sind, und zu bestimmen, ob die Beeinflussung dieses Kanals eine neue Strategie zur Kontrolle kutaner Entzndungen darstellen könnte.

Dauer: laufend

ұö: Kulturamt der Stadt Graz

Project Lead: Sanja Curcic

Projektpartner*innen: Birgit Lohberger, Klaus Groschner, Thomas Brnthaler, Michael Dengler

Dr.in med.vet.
Marta Nowakowska-Desplantes 
Marta Nowakowska-Desplantes

Projekte von Marta Nowakowska-Desplantes

Kalziumsignalisierung und Genregulation in Tumormodellen

Eine koordinierte Kalziumsignalisierung innerhalb des Tumorzellnetzwerkes ist die Basis fr den Wachstum von Glioblastomen (GBM), den aggressivsten primren Hirntumoren. Die neu entdeckten, physiologisch aktiven pseudosynaptischen Verbindungen zwischen Neuronen und GBM-Zellen eröffnen die Möglichkeit, etablierte neurostimulatorische Verfahren fr die Behandlung von Hirntumoren neu zu nutzen. 

In diesem Projekt untersuchen wir die Funktion von Kalzium-Ionenkanlen und ihre Rolle fr die Signalweiterleitung innerhalb des GBM-Netzwerks. Speziell untersuchen wir wie zellulre Kalziumsignale  Genregulation und das Wachstum von Tumorzellen co-regulieren. Dazu setzen wir elektrische Wechselfelder in vitro und ex ovo ein, um die zellulre unter interzellulre Kalzium Signale zu unterdrcken und damit eine Methode zu entwickeln um das Fortschreiten von GBM zu hemmen.. Im Labor kombinieren wir Live-Cell-Techniken wie Elektrophysiologie und Fluoreszenzmikroskopie in Zellexperimenten und im 3R-Tumormodell auf der chorioallantoischen Membran von Hhnerembryos. Mittels fluoreszenbasierter Reporter fr Kalzium und Genregulation beabsichtigen wir, die Auswirkungen der elektrischen Stimulierung auf dasTumorwachstum zeitlich und örtlich aufzulösen.

Dauer: laufend

ұö: Land Steiermark, FWF

Projektleitung: Marta Nowakowska-Desplantes

Projektpartner*innen: Rainer Schindl, Linda Waldherr, Zhanat Koshenov , Eric Glowacki  (CEITEC Brno), KU Leuven

Verena Handl,  MSc PhD
Verena Handl

Projekte von Verena Handl

PHOENIX – Lichtbasiert Freisetzung einer Chemotherapie durch Photocages

Das Projekt PHOENIX entwickelt mit sogenannten „Photocages“ eine neue Klasse lichtaktivierbarer Chemotherapeutika, um die systemische Toxizitt herkömmlicher Krebsbehandlungen durch przise und kontrollierbare, lokale Freisetzung zu minimieren. Diese xanthenium-basierten Photocages werden durch Licht (oranger bis roter Bereich) aktiviert und ermöglichen eine sauerstoffunabhngige Wirkstofffreisetzung, was sie besonders effektiv fr die Behandlung therapieresistenter, hypoxischer Tumore macht. Im Vergleich zu bisherigen Technologien zeichnen sich Photocages durch eine verbesserte photochemische Effizienz und hohe Stabilitt unter physiologischen Bedingungen aus. Die Plattform erlaubt dabei sowohl die lokale Anwendung als auch die tumorspezifische Adressierung durch die Kopplung an Antikörper- und Hydrogel-Konjugate.

Dauer: startet 2026

ұö: Young Pilot Call, Med Uni Graz 

Projektleitung: Verena Handl

Projektpartner*innen: Linda Waldherr, Nassim Ghaffari Tabrizi-Wizsy, Márton Bojtár

Gehirnimplantat

Gehirnimplantat

Electronically controlled drug delivery for glioblastoma treatment

Video Brain Tumors