Forschungsförderung für die Entwicklung tierfreier Methoden

Charité 3^R unterstützt drei Verbundprojekte mit insgesamt 1,5 Millionen Euro

Nicht mehr benötigte Gewebeproben für die Wissenschaft verwenden, aus Stammzellen von Erkrankten Gewebe für die Forschung züchten sowie mittels 3D-Druck Nierengewebe herstellen – dies sind die Ziele der drei großen Forschungsnetzwerke, die Charité 3^R in den kommenden zwei Jahren mit insgesamt 1,5 Millionen Euro fördert. Intention der Ausschreibung war die explizite Förderung von Verbundprojekten, die ein starkes Innovationspotential bei der Entwicklung von Alternativmethoden zu Tierversuchen aufweisen, eine wirksame Verbesserung des Tierwohls ermöglichen oder eine Reduktion der Versuchstierzahlen erlauben. Aus insgesamt 13 Bewerbungen wurden die drei Projekte in einem unabhängigen Begutachtungsverfahren und unter Einbeziehung interner und externer Gutachten ausgewählt und für eine Förderung vorgeschlagen.

„Die 3R-Netzwerke sind unser Flaggschiff im Portfolio der Charité 3^R Förderlinien. Als interdisziplinäre Verbundprojekte motivieren sie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, sich mit anderen Arbeitsgruppen zusammenzutun um dieses Forschungsfeld gemeinsam voranzubringen“, so Dekan Prof. Dr. Axel Radlach Pries. „Die drei ausgewählten Projekte erforschen einen jeweils ganz eigenen Aspekt in der Entwicklung von humanbasierten Methoden und tragen damit direkt zu der Entwicklung von echten Alternativen in einem bestimmten biomedizinischen Teilgebiet bei“, fügte er hinzu.

In dem Projekt „Etablierung einer Pipeline zur Gewinnung und Analyse humaner Gewebeproben zur Modellierung humaner Erkrankungen“ wollen die Forschenden eine Plattform aufbauen, die allen an der Charité tätigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Zugang zu humanen Geweben für Forschungszwecke ermöglichen. Viele Gewebeproben, die täglich in interventionellen und chirurgischen Eingriffen gewonnen und nicht für diagnostische Zwecke benötigt werden, werden als klinischer Abfall entsorgt. „Für wissenschaftliche Fragestellungen ist dieses Gewebe jedoch sehr wertvoll. Es kann in bestimmten Fällen als Alternative zu Tierversuchen dienen und bei konkreten Fragestellungen sogar qualitativ höherwertige Ergebnisse liefern“, sagt Projektleiterin Prof. Dr. Birgit Sawitzki vom Institut für Medizinische Immunologie. Primäres humanes Gewebe bzw. daraus isolierte Zellen oder gewonnene Extrazellulärmatrix stellt dabei das Ausgangsmaterial für ex vivo Modelle dar, an welchen grundlegende biologische Mechanismen sowie neue Therapiekonzepte evaluiert werden können. Ziel des Projekts ist es, Infrastrukturen zur personellen Entlastung der probengewinnenden Kliniken, einer schnellen Probenaufarbeitung sowie zur Analyse und Qualitätskontrolle aufzubauen. Neben dem Ausbau von humanen Zell- und Gewebekulturverfahren soll zudem ein standardisiertes Protokoll für die bildgebende Massenzytometrie etabliert werden, wodurch eine detaillierte vergleichende Analyse der Zellverteilung in verschiedenen Geweben möglich ist.

In dem zweiten Projekt mit dem Titel: „Der Ersatz von Versuchstieren durch Stammzell-basierte Krankheitsmodelle bei der Untersuchung von Entwicklungsstörungen bei Kindern“ wollen die Forschenden um Prof. Dr. Markus Schülke, Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Neurologie, Stammzellen von Patientinnen und Patienten nutzen, um daraus Gewebe zu züchten, das die spezifischen Eigenschaften der zu untersuchenden Erkrankung abbildet. Die Wissenschaftler konzentrieren sich dabei auf Entwicklungsstörungen bei Kindern. Diese werden oftmals durch Gendefekte hervorgerufen und schädigen in vielen Fällen auch das Nervensystem. Epilepsie, Lähmung oder eine geistige Behinderung können die Folge sein. „Zur Erforschung dieser Krankheiten werden meist genveränderte Tiermodelle, sogenannte „knockout Mäuse“ eingesetzt“, sagt Prof. Schülke. „In unserem Projekt möchten wir stattdessen adulte Stammzellen von Erkrankten nutzen und in spezifische Gewebezellen umwandeln, beispielsweise in Nervenzellen, die von der Krankheit betroffen sind“, fügt er hinzu. Solche Zellverbände können dann zur Erforschung der Krankheitsentstehung, aber auch zur Testung neuer Wirkstoffe verwendet werden, indem man zum Beispiel die krankhaften Entladungen der Nervenzellen eines Epileptikers in der Petrischale aufzeichnet und versucht, sie mit Medikamenten zu dämpfen. Ziel ist es, auf diese Weise Therapien und Medikamente schneller in die klinische Testung bringen, da sie bereits an menschlichen Zellen entwickelt wurden. Die Entwicklungszeit neuer Wirkstoffe könnte sich damit erheblich verkürzen.

Das dritte Projekt „Humanes 3D-Nephron zum Ersatz von Tiermodellen für Nierenuntersuchungen“ befasst sich mit Erforschung von Nierenerkrankungen an durch 3D-Druck-Technologie generiertem Nierengewebe. Nierenversagen entwickelt sich zu einer globalen Belastung mit steigenden Morbiditäts- und Mortalitätsraten. Neben dem akuten Nierenversagen (ANV), das durch operative Eingriffe, Sepsis und Ischämie ausgelöst werden kann, können auch andere Trigger zu einer dauerhaften Schädigung der Nieren bis hin zum endgültigen Nierenversagen führen. Aufgrund fehlender funktioneller und physiologisch relevanter in vitro-Systeme werden für die Erforschung zur Entstehung und Entwicklung von Nierenerkrankungen oder einer medikamenteninduzierten Nephrotoxizität primär Tiermodelle genutzt. „In unserem Projekt möchten wir mittels Stammzell- und 3D-Biodruck-Technologie verschiedene funktionelle Einheiten der Niere genieren“, erklärt Projektleiter Dr. Andreas Kurtz vom BIH Centrum für Regenerative Therapien. „Diese Methode ermöglicht zusätzlich die Vaskularisierung und Perfusion der Nierenkompartimente.“ Anschließend werden funktionelle und pathologische Tests durchgeführt und die erzielten Ergebnisse mit in vivo-Daten verschiedener Arbeitsgruppen des Sonderforschungsbereichs Nephroprotektion (SFB 1365) miteinander verglichen.

Weitere Informationen zu allen durch Charité 3^R geförderten Forschungsprojekten finden Sie unter der Rubrik Forschungsförderung

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