Bild: Viele verschiedene Tabletten 
Medikamente testen wie
im menschlichen Körper
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Pharmaunternehmen testen ihre neuen Medikamente meist zunächst in Tierversuchen. Doch der Körper einer Maus oder eines Schweins reagiert anders als der menschliche Körper. Auch Tests an künstlichen oder immortalisierten Zellkulturen aus menschlichen Zellen liefern nur bedingt aussagekräftige Ergebnisse. Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB ist es nun gelungen ein Lebermodell herzustellen, das ein funktionelles Netzwerk von Blutgefäßen besitzt.

Daran lässt sich untersuchen, ob beim Abbau der neuen Wirkstoffe etwa giftige Substanzen entstehen, die zu unerwünschten Nebenwirkungen führen. Das Testsystem arbeitet ähnlich wie die menschliche Leber. Über eine Arterie gelangen Nährstoffe, Sauerstoff und die zu untersuchenden Wirkstoffe in die künstliche Leber. Dort bauen Leberzellen die Substanzen ab. Über eine Vene werden die Stoffwechselprodukte abtransportiert.

"Das Modell ermöglicht erstmals, Medikamente wie im menschlichen Körper, physiologisch mit den Zellen in Kontakt zu bringen und die entstehenden Abbauprodukte nach der Umwandlung durch die Zellen zu analysieren", erläutert Prof. Dr. Heike Mertsching vom IGB. Mit dem Gewebemodell lässt sich sogar untersuchen, ob Langzeiteffekte auftreten und welche Auswirkungen die mehrfache Gabe eines Wirkstoffs hat.

Für die Blutversorgung nutzten die Wissenschaftler ein Stück eines Schweine-Dünndarms, das über eine Arterie für die Blutzufuhr und eine Vene für die Ableitung verfügt. Dann entfernten sie die tierischen Zellen, so dass neben den Proteinen der Bindegewebsschicht nur die Röhren des Gefäßsystems blieben. Dieses Geflecht kleideten die Wissenschaftler von innen mit menschlichen Endothelzellen aus. Sobald nun im Gefäßsystem künstliches Blut zirkuliert, können auf der Matrix Zellen der unterschiedlichsten Organe heranwachsen. Da das Gewebe über ein eigenes Blutkreislaufsystem verfügt, kann man es im Bioreaktor wochenlang am Leben erhalten.

MEDICA.de; Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft