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Healthy LIFE: 3D Rattenzellen ersetzen Tierversuche

1. März 2011 at 03:40 Hinterlasse einen Kommentar

Das Biotech-Startup InSphero kündigt an, für die Pharmabranche im Glas produzierte Rattenleber als 3D Gewebe liefern zu können. Dies vereinfacht das Testen neuer Medikamente.

Die InSphero AG mit Sitz in Zürich ist ein führender Anbieter von 3D Zellkulturen für Toxikologie- und Wirksamkeitsstudien neuer Wirkstoffe in der Medikamentenentwicklung. InSpheros dreidimensionale Zellgewebe sind vergleichbar mit dem natürlichen Gewebe bezüglich Zellstruktur und Gewebefunktion, zum Beispiel einer Leber. Diese spielt bei Medikamententests eine wichtige Rolle.

Mehr Invitro-Tests statt Tierversuche
Insphero kündigt nun auf der Homepage ihres Hauptinvestors Redalpine an, eine ganze Palette von Rattenleber-Geweben liefern zu können, die in ihrer Zellkomposition einer echten Leber im lebenden Tier extrem ähnlich ist und die auch im Glas die relevanten Organfunktionen über mehr als drei Wochen bewahrt.

Die 3D-Technologie des Zürcher Unternehmens erlaubt es Kunden erstmals, konventionelle einschichtige Zellkulturen (2D) durch organotypische Zellkulturen (3D) abzulösen und dabei gleichwohl die bestehenden Instrumente, Prozesse und Analysen beizubehalten. Dank der einfachen Nachrüstung zellbasierter Studien von 2D auf 3D können Wirkstoffentwickler in der Pharma- und Kosmetikindustrie bessere und frühere Erkenntnisse gewinnen über die Wirkungsweise, Wirksamkeit und Sicherheit neuer Wirkstoffkandidaten, was Zeit und Geld einspart.

Mikrotumor in hängenden Tropfen in 3D gezüchtet
Jeder Mikrotumor ist mit einem Durchmesser von 200-400 µm klein wie ein Sandkorn, doch die zellulärer Struktur und Funktion ist mit einem Tumor im menschlichen Körper vergleichbar. Dies erreicht die Schweizer Firma durch ein patentgeschütztes Verfahren, mit dem sie Tumorzellen ohne Zugabe künstlicher Hilfsstoffe in hängenden Tropfen wieder zu tausenden einheitlichen Mikrogeweben formiert. Diese werden dann in pharmazeutischen Labors zur Testung neuer Substanzen im Hinblick auf ihre Wirksamkeit und Nebenwirkungen verwendet.

Relevante Tests mit 3D Zellkulturen vor Tierversuchsphase
Eine der größten aktuellen Herausforderungen in der pharmazeutischen Forschung ist die Suche nach besseren Labormodellen, über die biologische Vorgänge im menschlichen Organismus untersucht werden können. In den letzten Jahren sind im Labor gezüchtete, biologische Zellen zu einem wichtigen Bestandteil der Medikamentenentwicklung geworden. Sie erlauben es, die Wirkungsweise und toxikologischen Nebenwirkungen von Wirkstoffe zu prüfen bevor sie an Tieren und Menschen getestet werden. Die bis anhin verwendeten Zellmodelle, bei denen die Zellen in einschichtigen Zellrasen auf Plastikoberflächen gezüchtet werden, unterscheiden sich allerdings massiv von natürlichen, organischen Geweben die in einer physiologischen Umgebung wachsen. Dieser grosse Unterschied führt schlussendlich dazu, dass nur ein Teil der so gewonnenen Versuchsergebnisse tatsächlich relevant sind für die späteren Testphasen bis hin zum menschlichen Körper.

3D Mikrogewebe erfordert keine neue Laboreinrichtung
Die InSphero packt dieses Problem nun an der Wurzel an und hat eine neue Technologie entwickelt,  mit der das Unternehmen Zellen in ihrer natürlichen dreidimensionalen Umgebungen züchten kann. Am Ende des Produktionsprozesses entstehen kugelförmige Mikrogewebe von 200 bis 400 µm Durchmesser, deren zelluläre Struktur mit dem ursprünglichen Gewebe im Körper vergleichbar ist. Aufgrund der geringen Grösse und einfachen Handhabung der Mikrogewebe können diese direkt in konventionellen Entwicklungsprozessen im Labor eingesetzt werden. «Wir bieten unseren Kunden in der pharmazeutischen und kosmetischen Industrie ein direktes Upgrade ihrer bisherigen zellbasierten Testverfahren auf unsere 3D-Mikrogewebe-Technologie. Neue Laborgeräte, Instrumente und Analyseverfahren sind dabei nicht notwendig, wir machen den Umstieg leicht», beschreibt Insphero-Mitgründer und Geschäftsführer Jan Lichtenberg den Ansatz von InSphero.

Patentgeschützte Technologie
Die patentgeschützte Produktionstechnologie des Schweizer Unternehmens mit zwölf Mitarbeitern basiert auf einem einleuchtenden Konzept: Einzelne Zellen, die aus einem Gewebe isoliert werden, behalten dennoch ihre natürliche Fähigkeit, von sich aus wieder ein Gewebe zu bilden – wenn die Kulturumgebung stimmt. Die richtige Umgebung hat InSphero in der Form von hängenden Tropfen gefunden. Werden 200 bis 1000 einzelne Zellen in der eigens entwickelten Kulturplatte in einen hängenden Tropfen appliziert, sammeln sich die Zellen auf dem Tropfenboden und bilden innerhalb von nur zwei bis vier Tagen ein Mikrogewebe. Da die Zellen im Tropfen keine feste Oberfläche finden, an die sie sich anlagern könnten, formen sie so zusammen ein dichtes, dreidimensionales Netzwerk ohne das dazu künstliche Hilfsstoffe wie zum Beispiel Hydrogele oder andere Gerüstmaterialien notwendig sind.

Portfolio von neu 6 Mikrotumor-Arten für die Krebsforschung
In der Krebsforschung gewinnen organotypische Mikrotumore immer mehr an Bedeutung aufgrund ihrer besseren Vergleichbarkeit mit nativen Tumoren im menschlichen Körper. InSphero bietet nun zum ersten Mal eine Gruppe von sechs Mikrotumoren an, vom Lebertumor bis zum Prostatamodell, die in der robotischen Produktionslinie des Unternehmens in grossen Stückzahlen hergestellt werden. Dies ist eine wichtige Voraussetzung, die den industriellen Einsatz von organotypischen Mikrogeweben erst ermöglicht. Damit gelingt InSphero ein wichtiger Schritt, um zukünftig die Effizienz der Medikamentenentwicklung zu optimieren und somit Entwicklungskosten und -zeit zu reduzieren.

Kontakt
InSphero AG
Dr. Jan Lichtenberg (CEO)
Technoparkstrasse 1
CH-8005 Zurich
Switzerland
Tel. +41 44 51 50 49 – 0
Fax +41 44 51 50 49 – 1

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