Charité 3R fördert Projekt zur Verbesserung von Krankheitsmodellen aus menschlichem Lungengewebe
Für die Umsetzung ihrer Projektidee „Pneumonia in vitro - Refinement of primary human lung models to study pulmonary infections“ erhält Dr. Karen Hoffmann, Wissenschaftlerin der Arbeitsgruppe um Prof. Martin Witzenrath aus der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Infektiologie und Pneumologie, den Young Investigator Award von Charité 3R. Aus insgesamt zwölf eingereichten Anträgen wählte der Sprecherrat gemeinsam mit zwei zusätzlichen Experten den Forschungsansatz von Karen Hoffmann als beste Projektidee aus. Das Begutachtungsverfahren wurde anonymisiert durchgeführt. Die Entscheidung fiel den Gutachterinnen und Gutachtern nicht leicht – alle eingereichten Anträge waren überzeugend innovativ und hochwertig.
Ziel des Forschungsansatzes von Karen Hoffmann ist es, organtypische alveoläre Kulturen herzustellen – also Lungengewebe, das aus den kleinsten Verästelungen unserer Atemwege, den sogenannten Lungenbläschen, besteht. An diesen will die Forscherin künftig die Entstehung bakterieller Lungeninfektionen untersuchen.
Ein wesentlicher Aspekt im Sinne der 3R ist dabei die Kultivierung der komplexen primären in vitro-Modelle ohne die Verwendung von Matrigel. Matrigel besteht aus einer komplexen Mischung von Biomolekülen, die in der 3D-Zellkultur und beim Tissue Engineering als Wachstumsgrundlage verwendet wird. Der Nachteil von Matrigel ist jedoch, dass es in Mäusen durch die Transplantation von Tumorzellen hergestellt wird und zudem das Antibiotikum Gentamicin enthält. Die Forscherin strebt nun die Etablierung von zwei alternativen Modellen an: ein 3D-Organoid-Modell, welches auf Alignat, einem aus Braunalgen gewonnen Polysaccharid basiert, sowie ein sogenanntes Air-liquid Interface Modell. Beide Modelle sollen in Bezug auf ihre zelluläre Zusammensetzung verglichen und mit dem Bakterium Pseudonomas.aeruginosa und einem spezifischen Phagen-Cocktail infiziert werden, um die Nutzbarkeit für bakterielle Infektionsstudien und neue Therapieansätzen zu prüfen. Ziel ist es, nicht nur die Standardisierung der Primärzellkultur verbessern, sondern durch den Ersatz von Matrigel die Verwendung tierfreier Methoden zu unterstützen.
Der mit rund 15.000 Euro dotierte Young Investigator Award wurde in diesem Jahr erstmalig von Charité 3R ausgelobt. Ziel ist es, Nachwuchsforschende für eine Projektidee auszuzeichnen, die die Umsetzung der 3R im Forschungsalltag stärkt. Dies kann Ansätze umfassen, die die Übertragung auf die menschliche (Patho-)Physiologie durch ein alternatives menschliches Modellsystem verbessern, die Verfeinerung von Tierversuchen fördern oder in silico- sowie Hochrisiko-Ansätze verwenden, um die 3R zu beeinflussen. Allen Projektideen, die nicht ausgewählt wurden, wünscht Charité 3R, dass sich ihre Umsetzung über andere Mittel realisieren lässt.
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