Ecotoxicogenomic Screening

New Approach Methodologies (NAMs) für die ökotoxikologische Wirkungsbewertung

Die Abteilung Ecotoxicogenomics am Fraunhofer IME entwickelt und bietet praxisnahe New Approach Methodologies (NAMs) für die Untersuchung ökotoxischer Wirkungen von Chemikalien und Umweltkontaminanten. Unser Ziel ist es, Industrie und Behörden mit modernen, molekularbasierten Teststrategien dabei zu unterstützen, Umweltwirkungen frühzeitig zu erkennen, Risiken belastbar abzuschätzen und Entwicklungsentscheidungen effizient und nachhaltig zu gestalten.

 

Unsere Leistungen

Wir kombinieren etablierte ökotoxikologische Modelle mit hochauflösenden Omics-Technologien – wie Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik – und ermöglichen damit innovative Ansätze für:

  • Wirkmechanismen-Analysen: über genomweite Profilierungen in relevanten aquatischen Modellorganismen.
  • Bestimmung von Schwellenkonzentrationen anhand des transcriptomic point of departure (tPOD).
  • Preregulatorische Substanz-Screenings: zur Priorisierung und Auswahl von Stoffen für weiterführende regulatorische Prüfungen, basierend auf moleukaren Fingerabdrücken und Stoffwechselveränderungen.

Unsere Untersuchungen basieren auf bewährten OECD-Richtlinientests, die gezielt für die Entwicklung und Validierung von NAMs genutzt und erweitert werden. Neben dem Zebrafisch-Embryo-Modell bieten wir hierfür auch Studien in anderen ökotoxikologisch relevanten Organismen wie Daphnien, Algen, Makrophyten und weiteren aquatischen Testsystemen an – je nach Substanzklasse, Expositionsszenario und regulatorischem Bedarf.

 

3R‑konforme Ansätze für moderne Ökotoxikologie

Die Abteilung Ecotoxicogenomics verfolgt die 3R-Prinzipien (Replace, Reduce, Refine) konsequent in Forschung und Entwicklung. Wir entwickeln und validieren 3R-konforme Ansätze, welche die Aussagekraft klassischer Studien erhöhen und zugleich den Tierverbrauch deutlich reduzieren. Durch den Einsatz von NAMs, etwa der tPOD-Analyse im Zebrafisch-Embryo-Modell, können molekulare Effekte frühzeitig erfasst und ressourcenschonend in die Gefährdungsabschätzung integriert werden.

 

Ihr Nutzen

Mit den ökotoxikogenomischen NAMs des Fraunhofer IME profitieren Sie von:

  • Frühzeitiger Risikoerkennung ökotoxischer Wirkungen in Entwicklungsphasen
  • Wissenschaftlich fundierten Entscheidungsgrundlagen für Produktentwicklung und Zulassung
  • Kosteneffiziente, ressourcenschonende Studienkonzepte mit hoher regulatorischer Orientierung

Unsere NAM-basierten und 3R-orientierten Lösungen verbinden molekulare Präzision mit praxisgerechter Umweltbewertung – für sichere, innovative und nachhaltige Chemikalienentwicklungen.

Ausgewählte Publikationen

Schulte, R. et al:

Toxicogenomic signatures and behavioral effects for mechanistic differentiation of the effects of prochloraz and endosulfan on Daphnia magna 

(2026) Environmental Sciences Europe

Frelih, M. et al:

Toxicogenomic signatures of estrogen-related modes of action in the zebrafish embryo

(2025) Environmental Toxicology and Chemistry

Essfeld, F. et al:

Transcriptomic Point of Departure (tPOD) of androstenedione in zebrafish embryos as a potential surrogate for chronic endpoints.

(2024) Science of the Total Environment

Essfeld, F. et al:

Gene biomarkers for the assessment of thyroid-disrupting activity in zebrafish embryos


(2024) Chemosphere

Ayobahan, S.U. et al:

Comprehensive identification of gene expression fingerprints and biomarkers of sexual endocrine disruption in zebrafish embryo

(2023) Ecotoxicology and Environmental Safety

Loll, A. et al:

Short-Term Test for Toxicogenomic Analysis of Ecotoxic Modes of Action in Lemna minor

(2022) Environmental Science & Technology.