Grundlagen- und Angewandte Forschung sowie Risiko- und Wirksamkeitstests zur Entwicklung neuer Produkte sind derzeit auf Tierversuche angewiesen. Als ethisch unproblematische und oft wissenschaftlich aussagekräftigere Alternative werden
3D-Gewebemodelle entwickelt und validiert, die menschlichen Geweben morphologisch und in Bezug auf die jeweilige Funktionalität sehr nahekommen.
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Unsere
GESUNDEN MODELLE
Gesunde Gewebemodelle bilden die Grundlage für die Untersuchung physiologischer Prozesse und deren Veränderung durch Substanzen. Diese Modelle basieren auf menschlichen Zellen, welche unter Bedingungen, die dem menschlichen Körper ähnlich sind, in vitro zu Gewebe heranreifen. Die Gewebemodelle können eingesetzt werden, um das Risiko und die Wirksamkeit, sowie Transportprozesse und den Stoffwechsel von Substanzen zu bewerten.
Um die öffentliche Gesundheit zu gewährleisten, müssen Chemikalien auf ihr Gefährdungspotenzial hin untersucht werden. Wenn beispielsweise Chemikalien hinsichtlich ihres Potenzials, Hautverätzungen und -reizungen zu verursachen, bewertet werden müssen, könnten rekonstruierte Modelle der menschlichen Epidermis (RHE), die aus Hautkeratinozyten gezüchtet werden, eingesetzt werden. Die auf diesem In-Vitro-Modell basierenden Testmethoden wurden von der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) validiert und als Testrichtlinien 431 und 439 angenommen. Diese auf qualifizierten In-Vitro-Modellen basierenden Testmethoden ermöglichen eine Reduzierung und den Ersatz von früheren In-Vivo-Modellen in der regulatorischen Toxikologie.
Innerhalb des WI3R liegt der Schwerpunkt derzeit auf den folgenden gesunden in-vitro Modellsystemen für den Menschen:
Haut
- Rekonstruierte menschliche Epidermismodelle (RHE)
- Hautmodelle in voller Dicke (FTS)
- Hautorganoide (iPSC-abgeleitet)
Darm
- Darm-Organoide
- Modelle der Darmschleimhaut
Auge
- Hornhaut-Modelle
Atmungstrakt
- Tracheal-Modelle
- Modelle der Mundschleimhaut
- Blut-Hirn-Schranke
- iPSC-basiert (optional mit Perizyten, Astrozyten)
Unsere
KRANKHEITSMODELLE
Sie bieten die Möglichkeit, bestimmte Krankheiten in vitro nachzubilden, um Arzneimittel und Therapien zu entwickeln. Krankheitsmodelle können Wunden, Entzündungsprozesse, Infektionskrankheiten oder genetische Krankheiten nachbilden.
Aufgrund der Komplexität und Zugänglichkeit des menschlichen Gehirns ist es zum Beispiel schwierig, viele Hirnkrankheiten in Modellorganismen zu untersuchen. Daher wurde ein In-vitro-Modell der menschlichen Gehirnentwicklung erforscht. Aus menschlichen pluripotenten Stammzellen wurden zerebrale Organoide erzeugt, welche unterschiedliche diskrete Hirnregionen repräsentieren. Durch die Verwendung von patientenspezifischen induzierten pluripotenten Stammzellen wurde ein Modell für Mikrozephalie geschaffen. Diese Störung stellt bei Mäusen eine schwere Rekonstruktionsaufgabe dar. Diese Studien zeigen, dass dreidimensionale Organoide die Entwicklung und Krankheiten auch in den komplexesten menschlichen Geweben präzise abbilden können. Ähnliche Ansätze können mittlerweile bei einer Vielzahl von Pathologien und Krankheiten eingesetzt werden.
Der Schwerpunkt innerhalb des WI3R liegt derzeit auf den folgenden erkrankten menschlichen In-vitro-Modellsystemen:
Tumormodelle
- Melanom
- Darmkrebs
- Lungenkrebs
Infektionsmodelle
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