Abteilung Umwelttoxikologie

Bioanalytik


Willkommen bei der Gruppe Bioanalytik. Wir sind Teil der Abteilung Umwelttoxikologie an der Eawag. Unsere Arbeit zielt darauf ab, modernste bioanalytische Methoden zu entwickeln und anzuwenden, um die molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, die hinter den adaptiven Reaktionen und schädlichen Auswirkungen von Chemikalien und anderen Stressoren in aquatischen Organismen stehen. Wir streben an, das gesammelte Wissen und Erfahrung anzuwenden, um (i) die Verwendung von ‘-omics’ Daten in der Risikobewertung von Chemikalien zu unterstützen und (ii) die Entwicklung neuartiger alternativer (tierversuchfreier) Toxizitätstests anzuleiten, die eine Integration von Stressorsignalen über mehrere molekulare Pfade oder eine verbesserte Relevanz für übergeordnete Reaktionen auf Organ- und Organismus-Ebene, bieten könnten.

Zur Charakterisierung der molekularen Basislinien und ihrer Störung durch Chemikalien und andere Stressoren verwenden wir eine Reihe von biochemischen und molekularbiologischen Techniken, wobei der Schwerpunkt auf massenspektrometrischen Methoden zur Messung von Proteinen und Metaboliten liegt. Wir führen sowohl globale, d.h. ‘-omics’, Analysen durch, als auch gezielte, d.h. hypothesengetriebene, Studien, die sich auf einzelne Proteine und Metaboliten konzentrieren. Wir entwickeln auch Ansätze zur Monitoring der Dynamik von phosphorylierungsbasierten regulatorischen Signalwegen.

Wir konzentrieren uns hauptsächlich auf Fische und verwenden verschiedene Modellsysteme um sie zu untersuchen, von Zellkulturen über Embryonen bis hin zu ausgewachsenen Tieren. Wir arbeiten auch mit anderen Gruppen zusammen, um aquatische Organismen zu untersuchen, die andere trophische Ebenen repräsentieren, wie zum Beispiel Phytoplankton.

Wann immer möglich, versuchen wir, die beobachteten molekularen Reaktionen mit übergeordneten unerwünschten Ergebnissen zu korrelieren, wie z. B. Zellproliferation, Wachstum oder Verhalten von Tieren, entlang des «Adverse Outcome Pathway» (engl. AOP) Kontinuums. Die Organisation und Analyse von Wissen gemäß dem AOP-Framework unterstützt die Interpretation von ‘-omics’ Daten und die Identifizierung von vielversprechenden alternativen Toxizitätsassays, um die weitere Entwicklung von Risikobewertungsstrategien voranzubringen.

Aktuellste Publikationen

Gerassimidou, S., Geueke, B., Groh, K. J., Muncke, J., Hahladakis, J. N., Martin, O. V., & Iacovidou, E. (2023). Unpacking the complexity of the polyethylene food contact articles value chain: a chemicals perspective. Journal of Hazardous Materials, 454, 131422 (14 pp.). doi:10.1016/j.jhazmat.2023.131422, Institutional Repository
Geueke, B., Groh, K. J., Maffini, M. V., Martin, O. V., Boucher, J. M., Chiang, Y. T., … Muncke, J. (2023). Systematic evidence on migrating and extractable food contact chemicals: most chemicals detected in food contact materials are not listed for use. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 63(28), 9425-9435. doi:10.1080/10408398.2022.2067828, Institutional Repository
Groh, K. J., Arp, H. P. H., MacLeod, M., & Wang, Z. (2023). Assessing and managing environmental hazards of polymers: historical development, science advances and policy options. Environmental Science: Processes and Impacts, 25(1), 10-25. doi:10.1039/D2EM00386D, Institutional Repository
Mueller, L., Ågerstrand, M., Backhaus, T., Diamond, M. L., Erdelen, W. R., Evers, D., … Schäffer, A. (2023). Policy options to account for multiple chemical pollutants threatening biodiversity. Environmental Science: Advances, 2(2), 151-161. doi:10.1039/D2VA00257D, Institutional Repository
Muncke, J., Andersson, A. M., Backhaus, T., Belcher, S. M., Boucher, J. M., Carney Almroth, B., … Scheringer, M. (2023). A vision for safer food contact materials: public health concerns as drivers for improved testing. Environment International, 180, 108161 (18 pp.). doi:10.1016/j.envint.2023.108161, Institutional Repository
Sanderson, H., Bloor, M., Bosveld, B., Campos, B., Groh, K., Leopold, A., … Posthuma, L. (2023). Swiftly changing landscapes for European chemicals regulation. SETAC Globe, 24(2) (3 pp.). Retrieved from https://globe.setac.org/swiftly-changing-landscapes-for-european-chemicals-regulation/, Institutional Repository
Schäffer, A., Groh, K. J., Sigmund, G., Azoulay, D., Backhaus, T., Bertram, M. G., … Scheringer, M. (2023). Conflicts of interest in the assessment of chemicals, waste, and pollution. Environmental Science and Technology, 57(48), 19066-19077. doi:10.1021/acs.est.3c04213, Institutional Repository
Sigmund, G., Ågerstrand, M., Antonelli, A., Backhaus, T., Brodin, T., Diamond, M. L., … Groh, K. J. (2023). Addressing chemical pollution in biodiversity research. Global Change Biology, 29(12), 3240-3255. doi:10.1111/gcb.16689, Institutional Repository
Sylvester, F., Weichert, F. G., Lozano, V. L., Groh, K. J., Bálint, M., Baumann, L., … Hollert, H. (2023). Better integration of chemical pollution research will further our understanding of biodiversity loss. Nature Ecology & Evolution, 7, 1552-1555. doi:10.1038/s41559-023-02117-6, Institutional Repository
Ågerstrand, M., Arinaitwe, K., Backhaus, T., Barra, R. O., Diamond, M. L., Grimalt, J. O., … Scheringer, M. (2023). Key principles for the intergovernmental science-policy panel on chemicals and waste. Environmental Science and Technology, 57(6), 2205-2208. doi:10.1021/acs.est.2c08283, Institutional Repository
Gerassimidou, S., Lanska, P., Hahladakis, J. N., Lovat, E., Vanzetto, S., Geueke, B., … Iacovidou, E. (2022). Unpacking the complexity of the PET drink bottles value chain: a chemicals perspective. Journal of Hazardous Materials, 430, 128410 (18 pp.). doi:10.1016/j.jhazmat.2022.128410, Institutional Repository
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Groh, K., Connors, K., Schowanek, D., de Wolf, W., & Sanderson, H. (2022). Environmental assessment and registration of polymers: scientific issues and implementation challenges. SETAC Globe, 23(9) (3 pp.). Retrieved from https://globe.setac.org/enviro-assessment-registration-polymers/, Institutional Repository
Rillig, M. C., Kim, S. W., Schäffer, A., Sigmund, G., Groh, K. J., & Wang, Z. (2022). About "controls" in pollution-ecology experiments in the anthropocene. Environmental Science and Technology, 56(17), 11928-11930. doi:10.1021/acs.est.2c05460, Institutional Repository
Sigmund, G., Ågerstrand, M., Brodin, T., Diamond, M. L., Erdelen, W. R., Evers, D. C., … Groh, K. J. (2022). Broaden chemicals scope in biodiversity targets. Science, 376(6599), 1280. doi:10.1126/science.add3070, Institutional Repository
Taha, H. M., Aalizadeh, R., Alygizakis, N., Antignac, J. P., Arp, H. P. H., Bade, R., … Schymanski, E. L. (2022). The NORMAN Suspect List Exchange (NORMAN-SLE): facilitating European and worldwide collaboration on suspect screening in high resolution mass spectrometry. Environmental Sciences Europe, 34, 104 (26 pp.). doi:10.1186/s12302-022-00680-6, Institutional Repository
Zimmermann, L., Scheringer, M., Geueke, B., Boucher, J. M., Parkinson, L. V., Groh, K. J., & Muncke, J. (2022). Implementing the EU chemicals strategy for sustainability: the case of food contact chemicals of concern. Journal of Hazardous Materials, 437, 129167 (11 pp.). doi:10.1016/j.jhazmat.2022.129167, Institutional Repository
Bakker, E., Bleiner, D., & Groh, K. (2021). Perspectives and future directions of the division of analytical sciences of the Swiss Chemical Society. Chimia, 75(5), 455-456. doi:10.2533/chimia.2021.455, Institutional Repository
Leopold, A., Bloor, M., Sanderson, H., Campos, B., Groh, K., Thomas, P., & Posthuma, L. (2021). How SETAC Europe is contributing to the chemicals strategy for sustainability. SETAC Globe, 22(9) (3 pp.). Retrieved from https://globe.setac.org/how-setac-europe-is-contributing-to-the-chemicals-strategy-for-sustainability/, Institutional Repository
Maffini, M. V., Geueke, B., Groh, K., Carney Almroth, B., & Muncke, J. (2021). Role of epidemiology in risk assessment: a case study of five ortho-phthalates. Environmental Health, 20, 114 (14 pp.). doi:10.1186/s12940-021-00799-8, Institutional Repository
Wang, Z., Wiesinger, H., & Groh, K. (2021). Time to reveal chemical identities of polymers and UVCBs. Environmental Science and Technology, 55(21), 14473-14476. doi:10.1021/acs.est.1c05620, Institutional Repository
Kirla, K. T., Groh, K. J., Poetzsch, M., Banote, R. K., Stadnicka-Michalak, J., Eggen, R. I. L., … Kraemer, T. (2018). Importance of toxicokinetics to assess the utility of zebrafish larvae as model for psychoactive drug screening using meta-chlorophenylpiperazine (mCPP) as example. Frontiers in Pharmacology, 9, 414 (12 pp.). doi:10.3389/fphar.2018.00414, Institutional Repository
Tierbach, A., Groh, K. J., Schönenberger, R., Schirmer, K., & Suter, M. J. F. (2018). Glutathione S-transferase protein expression in different life stages of zebrafish (Danio rerio). Toxicological Sciences, 162(2), 702-712. doi:10.1093/toxsci/kfx293, Institutional Repository
Van den Brink, P. J., Boxall, A. B. A., Maltby, L., Brooks, B. W., Rudd, M. A., Backhaus, T., … van Wensem, J. (2018). Toward sustainable environmental quality: priority research questions for Europe. Environmental Toxicology and Chemistry, 37(9), 2281-2295. doi:10.1002/etc.4205, Institutional Repository

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Laufende Projekte

Globale und gezielte Proteomik Analysen liefern Einblicke in die molekularen Mechanismen der Toxizität.
Untersuchung des mTOR-Signalwegs zur Entschlüsselung seiner Rolle bei der Vermittlung chemischer Effekte auf das Wachstum von Fischzellen.
In diesem Projekt werden GST-Enzyme in alternativen Testmodellen wie Zebrafischembryonen und Zelllinien untersucht.