Statt Tierversuchen

Medikamententests an 3-D-Miniorganen

Miniaturisierte Organe sowie Blutgefäße auf einem Chip ermöglichen es, neue Arzneimittel vor der Anwendung an Tieren oder am Menschen zu testen.

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Vanessa Kappings bei der Arbeit mit dem „vasQChip“, der miniaturisierte Organe und naturgetreu nachgebildete Blutgefäße vereint.

Vanessa Kappings bei der Arbeit mit dem „vasQChip“, der miniaturisierte Organe und naturgetreu nachgebildete Blutgefäße vereint.

© Laila Tkotz, KIT

KARLSRUHE. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Forschungsgruppe von Professorin Ute Schepers ein Organ-on-a-Chip-System mit naturgetreu nachgebildeten Blutgefäßen entwickelt. Die Doktorandin Vanessa Kappings, die an der Weiterentwicklung des "vasQchip" beteiligt ist, hat nun den LUSH PRIZE 2017 zur Förderung tierversuchsfreier Testmethoden in der Kategorie "Nachwuchsforscher" gewonnen und erhält 12.000 Euro für ihr Projekt.

Resultate aus üblicherweise für Medikamentenvortests genutzte 2-D-Zellkulturen sind oft problematisch, da die Zellen im menschlichen Körper in einer 3-D-Architektur wachsen und mit ihrer Umgebung sowie anderen Zelltypen wechselwirken, wie das KIT berichtet. Tierversuche wiederum seien zeit- und kostenaufwendig und ließen sich aufgrund des unterschiedlichen genetischen Hintergrunds auch bekanntlich nicht ohne Weiteres auf den Menschen übertragen.

Eine Alternative bieten Organ-on-a-Chip-Systeme: Aus Zellen von gesunden Menschen und Patienten werden dabei miniaturisierte Organe mit 3-D-Drucktechniken auf einen Chip aufgebracht. Die Forschungsgruppe des KIT hat nun ein solches System entwickelt, das sich durch ein naturgetreu nachgebildetes Blutgefäßsystem mit runden, porösen Kanälen auszeichnet.

In der Ausgründung vasQlab des KIT wurde dieser "vasQchip" weiter entwickelt – unter anderem von Vanessa Kappings. Auf dem "vasQchip" gelangen die zu testenden Wirkstoffe über die künstlichen Blutbahnen in die miniaturisierten Organe, heißt es in einer Pressemitteilung des KIT. Deren Reaktion lasse sich dann automatisiert auswerten. So könnten Wirkung und Verträglichkeit eines Wirkstoffs bereits in der präklinischen Phase untersucht werden – ohne Experimente am Tier oder am Menschen. Die Miniaturisierung ermögliche zudem die Parallelisierung und Automatisierung Tausender Tests auf kleinstem Raum.

Derzeit arbeitet das Team nun an der Entwicklung von durchbluteten Haut-, Leber-, Darm- und Hirnmodellen sowie Tumormodellen und an der Kombination verschiedener miniaturisierter Organe auf einem Chip. (run)

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