Gruppe Hemphill

Die Parasiten:

Unsere Projekte bearbeiten Zysten-formende Apicomplexa. Diese beinhalten:

  • Neospora caninum verursacht Aborte, Totgeburten und Neuropathologie in verschiedenen Tierarten. Wirtschaftlich wichtig sind vor allem Rinder.
  • Toxoplasma gondii ist eng mit N. caninum verwandt. Veterinärmedizinisch wichtig mit einem weiten Wirtspektrum, wird aber auch auf den Menschen übertragen (zoonotisches Potential). Verursacht schwere Pathologien in immunsupprimierten Individuen, sowie Aborte und fetale Veränderungen bei einer Erstinfektion während der Schwangerschaft,
  • Besnoitia besnoiti, ist mit Neospora and Toxoplasma verwandt, und verursacht die Besnoitiose in Rindern. Besnoitiose ist eine neu auftretende Krankheit, welche sich in Mittel- und Osteuropa ausbreitet.

Hauptprojekte:

SNF project 310030_214897: Going for unexplored territory: novel drugs and their targets in Toxoplasma and Neospora (01.05.2023-30.09.2026)

Wir interessieren uns für die Entwicklung neuer Therapien und Präventionsstrategien gegen Krankheiten, die durch Apicomplexa verursacht werden. Eine ganze Reihe von Wirkstoffen welche wir bearbeiten sind in Maus- und Schaf-Modellen gegen Neospora und Toxoplasma Infektionen aktiv. Die meisten dieser Wirkstoffe töten jedoch die Parasiten in vitro nicht, wirken also nur parasitostatisch. Toxoplasma Neospora und auch Besnoitia zeichnen sich durch die Fähigkeit aus, sich innert kürzester Zeit an hohe Wirkstoffkonzentrationen anzupassen. Wir untersuchen die Mechanismen, welche für dieses hohe Adaptationsvermögen verantwortlich sind. Zusätzlich untersuchen wir, inwiefern anti-parasitäre Chemotherapie die Immunantwort beeinflusst. Mittels vergleichender Proteomics und Transcriptomics identifizieren wir Proteine, welche in adaptierten Parasiten hoch exprimiert sind, und diese werden als Vakzine-Kandidaten in Mausmodellen weiter charakterisiert.

Pathogene

Sinergia Projekt CRSII5_173718:

Ruthenium complexes for the treatment of protozoan diseases of medical and veterinary importance (01.09.2017-31.08.2021)

Sinergia Projekt mit Prof. Dr. Julien Furrer (Dept. Chemie, Bern), und Prof. Gilles Gasser (Paris-Chimietech). Die Chemiker synthetisierten neue Ruthenium-basierte organometallische Komplexe, deren in vitro Wirksamkeit gegen T. gondii und Säugerzellen untersucht wurde. Diejenigen Wirkstoffe mit hoher antiparasitärer Wirksamkeit und niedriger Toxizität in Säugerzellen wurden dann bezüglich Embryotoxizität im Zebrafisch-Embryo Modell getestet, und anschliessend im Toxoplasma Mausmodell weiter untersucht. Weitere Studien beinhalteten Affinitätschromatographie und Proteomics zur Target-Identifizierung. In Zusammenarbeit mit anderen Gruppen wurden diese Wirkstoffe auch gegen andere Parasiten getestet, inklusive Trypanosoma, Theileria, Eimeria, und Giardia.

Pathogene

SNF project IZSTZ_191762:

The molecular basis of adaptation of Aedes mosquitoes, vectors of viral diseases, to saltwater environments (01.09.2020-30.09.2024).

Dieses Projekt ist eine Zusammenarbeit mit Prof. Noble Surendran, Universität Jaffna, Sri Lanka, und Prof. Isabel Roditi und Dr. Arunasalam Naguleswaran (Institut für Zellbiologie, Bern). Aedes Moskitos übertragen eine Reihe von Viruskrankheiten wie Gelbfieber, Dengue, Zika, und Chikungunya. Die Entwicklung von Aedes findet normalerweise in Süsswasser statt. Unsere Projektpartner in Sri Lanka haben jedoch herausgefunden, dass die Aedes Entwicklung auch in Brackwasser mit erhöhter Salzkonzentration stattfinden kann. Wir untersuchen die molekularen Mechanismen dieser Adaptation an erhöhte Salzwasserkonzentrationen, mittels Transcriptomics und Proteomics, Immunohistochemie und Elektronenmikroskopie. Spezifisch hochregulierte Proteine wurden identifziert und lokalisiert, und das Exoskelett von Salzwasser-adaptierten Aedes weist eine dickere Kutikula auf. Desweitern konnte gezeigt werden, dass adaptierte Aedes eine erhöhte Resistenz gegen eine ganze Palette von Insektiziden aufweisen. Das Projekt finanzierte zwei PhD Studenten aus Sri Lanka, welche je zwei mehrmonatige Forschungsaufenthalte in Bern absolvierten. Desweitern wurde ein Bioinformatik-Workshop an der Jaffna Universität durchgeführt.