MORPHEUS - Kombination von in silico und in vitro Methoden zum Nachweis von Substanzwirkungen anhand morphologischer und molekularer Fingerabdrücke per HT/HC Screening

Förderung durch: BMFTR

Förderdauer: 2022 - 2025

Koordinator: BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung/Bf3R

Ziel

Erweiterung des Anwendungsbereichs einer zellbasierten Hochdurchsatzmethode – dem E-Morph Assay – (Kornhuber et al.kurz füret alii (lat. "und andere"), 2021) mit Hilfe von „Cell Painting“ und Methoden der künstlichen Intelligenz zur Identifizierung charakteristischer Veränderungen der Zellmorphologie, die durch Stoffe mit hormoneller Wirkung hervorgerufen werden. Mit Hilfe dieser „morphologischen Fingerabdrücke“ sollen Computer-Modelle entwickelt werden, die es zukünftig erlauben, mögliche hormonelle Effekte von Chemikalien anhand ihrer strukturellen Eigenschaften („molekulare Fingerabdrücke“) vorherzusagen.

3R-Relevanz

Mit der Entwicklung einer tierversuchsfreien Teststrategie aus in silico und in vitro Methoden soll das MORPHEUS (MORPHology-based Endocrine disrUptor Screening) Projekt dazu beitragen, unnötige Tierversuche in gesetzlich vorgeschriebenen toxikologischen Prüfverfahren sowie der biomedizinischen Grundlagenforschung zu vermeiden.

Literatur

von Coburg, E., & Dunst, S. (2026). The Cell Painting PLUS Method: Phenotypic Profiling Using Iterative Staining-Elution Cycles. Phenotypic Screening: Methods and Protocols (pp. 31-50). Externer Link:https://doi.org/10.1007/978-1-0716-4985-5_2

von Coburg, E., Wedler, M., Muino, J.M. et al.kurz füret alii (lat. "und andere") Cell Painting PLUS: expanding the multiplexing capacity of Cell Painting-based phenotypic profiling using iterative staining-elution cycles. Nat Commun 16, 3857 (2025). Externer Link:https://doi.org/10.1038/s41467-025-58765-8

Wedler, M., von Coburg, E., Muino, J. M., Valentin, L., Korber, N., Dunst, S., & Liu, S. (2026). Cell Painting PLUS: An Iterative Staining-Elution Protocol for High-Content Phenotypic Screenings. Curr Protoc, 6(4), e70368. Externer Link:https://doi.org/10.1002/cpz1.70368

Wedler, M., von Coburg, E., Muino, J. M., Valentin, L., Körber, N., Dunst, S., & Liu, S. (2026) Cell Painting PLUS: An Iterative Staining-Elution Protocol for High-Content Phenotypic Screenings. Curr Protoc, 6(4), e70368. Externer Link:https://doi.org/10.5281/zenodo.18184315

von Coburg, E., Wedler, M., Muino, J. M., Wolff, C., Körber, N., Dunst, S. & Liu, S. (2025) Cell Painting PLUS: expanding the multiplexing capacity of Cell Painting-based phenotypic profiling using iterative staining-elution cycles. Nat Commun 16, 3857 (2025) Externer Link:https://zenodo.org/records/14982928