Effektmonitoring und Toxikologische Beratung

Das Effektmonitoring beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem Einsatz sensitiver und spezifischer Verfahren zum Nachweis früher biologischer Effekte nach Gefahrstoffexposition sowie dem Nachweis krankheitsspezifischer Biomarker in Körperflüssigkeiten, Zellen und Gewebe des Menschen.

Im Bereich der frühen biologischen Effekte liegt ein besonderer Fokus auf der Verwendung unterschiedlicher Testsysteme ("Battery Tests") zum Nachweis der Genotoxizität und Mutagenität von Gefahrstoffen, u.a. in Zellen von Blut oder Urin exponierter Personen (in vivo). Dazu zählt der Nachweis von DNA-Addukten, DNA-Strangbrüchen, Mikrokernen, Chromosomen-Instabilitäten oder anderer direkter wie indirekter Schädigungen der Erbsubstanz. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Anwendung dieser Verfahren in zellexperimentellen Systemen (in vitro), also Zelllinien und primären Zellen, um zum Beispiel Kombinationseffekte unterschiedlicher Mutagene und Kanzerogene zu untersuchen. Das Spektrum der Verfahren umfasst zusätzlich auch biochemische Ansätze zum Nachweis der Zytotoxizität, dem programmierten bzw. spontanen Zelltod (Apoptose, Nekrose) sowie der Induktion und Aktivität Fremdstoff-metabolisierender Enzyme.

Im Bereich krankheitsspezifischer Biomarker liegt der Schwerpunkt auf der Anwendung epigenetischer und protein-biochemischer Verfahren zum sensitiven und spezifischen Nachweis Krebs-spezifischer Biomarker. Zu diesem Zweck werden biologische Proben von Krebspatienten und gesunden Individuen sowohl auf genetischer als auch auf Ebene der Proteine untersucht mit dem Ziel, nicht-invasive Diagnoseverfahren für unterschiedliche Krebserkrankungen zu entwickeln. Spezifischer Fokus gilt Biomarkerverfahren zur (frühen) Diagnostik urogenitaler Tumoren sowie Tumoren der Atemwege und der Haut. Zusätzliche Interessen umfassen die Stellung der identifizierten Biomarker innerhalb der intrazellulären Signalwege und der Zwischenzell-Kommunikation, um zu einem verbesserten Verständnis dieser Marker im Krebsgeschehen beizutragen sowie mögliche Ziele für die Medikamentenentwicklung zu identifizieren. Das Spektrum der Untersuchungen umfasst die quantitative Bestimmung der DNA-Methylierung, mRNA und Protein-Expression. Zusätzlich werden zytogenetische Analysen durchgeführt.

Toxikologische Beratung

Das Effektmonitoring beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem Einsatz sensitiver und spezifischer Verfahren zum Nachweis früher biologischer Effekte nach Gefahrstoffexposition sowie dem Nachweis krankheitsspezifischer Biomarker in Körperflüssigkeiten, Zellen und Gewebe des Menschen.

Im Bereich der frühen biologischen Effekte liegt ein besonderer Fokus auf der Verwendung unterschiedlicher Testsysteme ("Battery Tests") zum Nachweis der Genotoxizität und Mutagenität von Gefahrstoffen, u.a. in Zellen von Blut oder Urin exponierter Personen (in vivo). Dazu zählt der Nachweis von DNA-Addukten, DNA-Strangbrüchen, Mikrokernen, Chromosomen-Instabilitäten oder anderer direkter wie indirekter Schädigungen der Erbsubstanz. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Anwendung dieser Verfahren in zellexperimentellen Systemen (in vitro), also Zelllinien und primären Zellen, um zum Beispiel Kombinationseffekte unterschiedlicher Mutagene und Kanzerogene zu untersuchen. Das Spektrum der Verfahren umfasst zusätzlich auch biochemische Ansätze zum Nachweis der Zytotoxizität, dem programmierten bzw. spontanen Zelltod (Apoptose, Nekrose) sowie der Induktion und Aktivität Fremdstoff-metabolisierender Enzyme.

Im Bereich krankheitsspezifischer Biomarker liegt der Schwerpunkt auf der Anwendung epigenetischer und protein-biochemischer Verfahren zum sensitiven und spezifischen Nachweis Krebs-spezifischer Biomarker. Zu diesem Zweck werden biologische Proben von Krebspatienten und gesunden Individuen sowohl auf genetischer als auch auf Ebene der Proteine untersucht mit dem Ziel, nicht-invasive Diagnoseverfahren für unterschiedliche Krebserkrankungen zu entwickeln. Spezifischer Fokus gilt Biomarkerverfahren zur (frühen) Diagnostik urogenitaler Tumoren sowie Tumoren der Atemwege und der Haut. Zusätzliche Interessen umfassen die Stellung der identifizierten Biomarker innerhalb der intrazellulären Signalwege und der Zwischenzell-Kommunikation, um zu einem verbesserten Verständnis dieser Marker im Krebsgeschehen beizutragen sowie mögliche Ziele für die Medikamentenentwicklung zu identifizieren. Das Spektrum der Untersuchungen umfasst die quantitative Bestimmung der DNA-Methylierung, mRNA und Protein-Expression. Zusätzlich werden zytogenetische Analysen durchgeführt.

Toxikologische Beratung

Schwerpunkte der Anfragen sind die gesundheitlichen Risiken für den Menschen, die mit einer Exposition gegenüber einem Gefahrstoff verbundenen sind, zu denen lediglich eine begrenzte Datenlage vorliegt und die Ableitung gesundheitsbasierter Grenzwerte für Gefahrstoffe am Arbeitsplatz. Die toxikologische Beratung und Begutachtung ist für die Begründung und Initiierung von Präventionsmaßnahmen und die Berücksichtigung in den Regelwerken wichtig. Sie ermöglicht den Unfallversicherungsträgern eine zukunftsorientierte und praxisnahe Beurteilung von möglichen Gesundheitsgefahren an unterschiedlichen Arbeitsplätzen.

Mittels Literaturrecherchen sowie Begutachtungen und Gefährdungsbeurteilungen der vorhandenen Daten zur Belastung und Beanspruchung von Beschäftigten gegenüber Gefahrstoffen am Arbeitsplatz unterstützt das IPA alle Berufsgenossenschaften und Unfallkassen bei der Primär- als auch Sekundärprävention von gefahrstoffverursachten Erkrankungen sowie die Berücksichtigung aktueller wissenschaftlicher Ergebnisse in der Gesetzgebung. Das IPA unterstützt bei der Erstellung von Studiendesigns und Konkretisierung in enger Kooperation mit den zuständigen Unfallversicherungsträgern, der Initiierung von interdisziplinären Projekten sowie der Vermittlung von Kooperationspartnern für die BGen und Unfallkassen bei der Lösung bestimmter Fragestellungen aus der arbeitsmedizinischen Praxis. Als Institut der Ruhr-Universität Bochum stellt das IPA die Ergebnisse der toxikologischen Beratung und Begutachtung auch anderen Institutionen auf Bundes- und Länderebene zur Verfügung.