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Saar-Forscher wollen Tierversuche reduzieren

Toreinfahrt an der Saar-Uni

Toreinfahrt an der Saar-Uni

Saarbrücken/Mainz. Die Entwicklung eines neuen Medikaments gleicht der Suche nach einer Nadel in einer Wiese voller Heuhaufen. Um einen vielversprechenden Wirkstoff zu identifizieren, muss die Pharmazie 10.000 mögliche unter die Lupe nehmen. Bevor das ausgewählte Molekül erstmals in einer Klinik auch nur versuchsweise am Menschen eingesetzt werden darf, muss es zahllose Tests im Labor absolvieren. Dazu gehören Untersuchungen im „Tiermodell“, wie die Experten etwas verharmlosend sagen. Bei den Labortests sterben Tiere, damit Forscher besser beurteilen können, ob ein Wirkstoff im Organismus eines Menschen mutmaßlich den erwünschten Effekt zeigen wird.
Das schafft einerseits ethische Probleme und lässt andererseits wichtige Fragen der Forschung unbeantwortet. So würden Pharmazeuten gerne direkt beobachten, welche Reaktionen der Wirkstoff im Organismus auslöst. Im Tierversuch ist das nicht möglich. Ein neues, von der Saar-Uni und dem Saarbrücker Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung entwickeltes Zellkulturmodell soll die Wissenschaft nun einen Schritt voranbringen. Für diese Entwicklung wurden Professor Claus-Michael Lehr, Dr.  Eva-Maria Collnot und Fransisca Leonard mit dem mit 20.000 Euro dotierten Forschungspreis des Landes Rheinland-Pfalz ausgezeichnet, der Verfahren fördert, die Tierversuche ersetzen (wir haben berichtet).

Der Saarbrücker Zelltest soll bei der Entwicklung von Arzneistoffen gegen entzündliche Darmerkrankungen, wie Morbus Crohn oder Colitis, eingesetzt werden, die heute meist mit Cortison-Präparaten und künftig möglicherweise mit neuen Mitteln aus dem Nano-Molekülbaukasten der Pharmazie behandelt werden. Er löst das Dilemma der Pharmazeuten in Sachen Tierversuche auf elegante Weise, indem er den entzündeten menschlichen Dickdarm als mikroskopierfähige, fingernagelgroße Stücke auf Plexiglasträgern ins Labor holt. Die Saarbrücker Pharmazeuten haben ein Verfahren entwickelt, die wenige hundertstel Millimeter dünne Wand des Dickdarms im Labor nachzubauen, erklärt Professor Claus-Michael Lehr das Prinzip. Sie verwenden dabei eine in der Pharmazie standardisierte Zelllinie und die für die Entzündungsreaktion im Körper wichtigen Zelltypen des Immunsystems.

Der Kunstdarm, der auf 1,13 Quadratzentimeter großen kreisförmigen Scheibchen im Labor gezüchtet wird, sei zwar im Vergleich zur natürlichen Darmwand viel simpler aufgebaut, räumt der Saarbrücker Forscher ein. Dafür ermögliche die künstliche Darmschleimhaut nun aber pharmazeutische Massentests, die wiederum die Wirkstoffentwicklung beschleunigen und die Zahl der Tierversuche verringern könnten. Der größte Vorteil für die Wissenschaft liege jedoch darin, „dass wir jetzt direkt im Mikroskop erkennen können, was in den Zellen geschieht“. In ihrem Zellkulturmodell können die Saarbrücker Wissenschaftler durch Boten- und Entzündungsstoffe kontrolliert eine Entzündung auslösen. Mehrere Tage kann danach im Labor untersucht werden, wie sich neue Wirkstoffkandidaten bei deren Bekämpfung schlagen. „Das ist vor allem wichtig, um die Aufnahme von Arzneistoffen in einem erkrankten Darm zu testen“, erklärt Lehr.

Der Saarbrücker Zelltest könne im Prinzip auch für die Oberflächen-Simulation anderer Organe genutzt werden. „In Zukunft haben wir die Lunge im Blick“, so der Saarbrücker Pharmazeut. Es müssen auch nicht unbedingt Entzündungsreaktionen sein, die untersucht werden sollen. Die Forscher der Saar-Uni und des neuen Saarbrücker Helmholtz-Instituts wollen in einem weiteren Projekt Gesundheitsrisiken von Nanomaterialien unter die Lupe nehmen. Diese maßgeschneiderten Partikel sind so winzig, dass sie sämtliche Schutzmechanismen des menschlichen Körpers durchdringen und in die Organe gelangen können. Im Projekt „InLiveTox“ soll untersucht werden, ob Darm, Leber und Gehirn durch bestimmte Nanopartikel gefährdet sind.
 
Hintergrund
Das Saarbrücker Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung (HIPS) wurde im August 2009 vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) Braunschweig und der Universität des Saarlandes gegründet. Es ist eine Außenstelle des HZI und das erste öffentlich geförderte Forschungsinstitut in Deutschland, das explizit der Pharmazie gewidmet ist.
Ziel des Institutes ist es, neue Arzneimittel und Therapieoptionen gegen Infektionskrankheiten zu entwickeln. Die Forscher am HIPS suchen unter anderem nach neuen Wirkstoffen und verbessern sie für die Anwendung am Menschen.
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