HEALTH, das Institut für Biomedizin und Gesundheitswissenschaften der JOANNEUM RESEARCH hat mit der offenen Mikroperfusion (OFM) eine vielversprechende Methode zur Bestimmung der Bioäquivalenz von Arzneimittelwirkstoffen im lebenden Gewebe (In-vivo), entwickelt. Dabei wird ein kleiner stent-artiger Schlauch in die Haut eingebracht und damit kontinuierlich Gewebsflüssigkeit direkt aus der Haut gesammelt. Die Gewebsflüssigkeit wird analysiert und Vorgänge in der Haut können beobachtet werden. Im Rahmen des RSA-Studios „AVIMAN“ soll die OFM-Technologie für die Anwendung in zell- und gewebsbasierten In-vitro Modellen mit dem Zielweiterentwickelt werden, diese Modelle leistungsfähiger für die Medizin und die pharmazeutische Forschung zu machen. Damit könnten beispielsweise Kosten in der Arzneimittelentwicklung gesenkt werden, Tierversuche würden erheblich reduziert oder überflüssig.
Innerhalb der „roten Biotechnologie“ gelten die In-vitro-Anwendungen von Zellkulturen und die Nutzung von Gewebsmodellen als Schlüsselthemen, die in der medizinischen und pharmazeutischen Forschung zunehmend an Bedeutung gewinnen. Um zuverlässige Aussagen und Anwendungsergebnisse zu erhalten, müssen die Zell-Modelle und ihre Funktionalitäten möglichst genau an die Physiologie des lebenden Organismus angepasst werden. „Um das zu ermöglichen, entwickeln wir im Rahmen von ‚AVIMAN“ eine neuartige Monitoring-Plattform zur Markreife. Diese basiert auf einer weiterentwickelten OFM-Technologie und wird dann in dynamische Bioreaktoren für die 3D-Zellkultivierung integriert. Das soll künftig eine bessere Überwachung und Steuerung von 3D-Zellkulturen wie zum Beispiel mehrschichtigen Hautmodellen ermöglichen, und das kontinuierlich. Daher auch der Begriff ‚4D-Zellkultivierung‘“, erläutert HEALTH-Projektleiter Joachim Priedl, MA. Um eine aussagekräftige Referenz zur Zellkultur zu erreichen, wird die Monitoring-Plattform dann auch auf die Anwendung in explantiertem Gewebe, also dem Körper entnommenen Gewebe, übertragen.
Um die Forschungsziele zu erreichen, werden zwei Technologien, die 3D-Zellkultivierung (In-vitro-Anwendung) und die OFM miteinander verbunden, und ergeben eine leistungsfähige 4D-Zellkultivierung. So entstehen neue Anwendungsmöglichkeiten und die zell- und gewebebasierten Modelle werden für die pharmazeutische Forschung leistungsfähiger. Das RSA-Studio „AVIMAN“ läuft für drei Jahre, die JOANNEUM RESEARCH ist Konsortialführerin, Partnerin ist die Universität für Bodenkultur Wien.
Kontakt:
Joachim Priedl, MAE-Mail: joachim.priedl@joanneum.at