Lebertestsystem
Mikroskopische Aufnahme von Leberzellen (dunkelblau), die sich um eine mit Endothelzellen (leuchtend) besiedelte Kapillare legen.
Lebergewebe mit physiologischen metabolischen Eigenschaften, die in vitro für einen Zeitraum von mehreren Wochen kultiviert werden können, stellen vielversprechende Testsysteme für die Angewandte- und die Grundlagenforschung dar. Alle bisherigen Versuche, menschliche oder tierische Leberzellen für mehr als 2 Wochen zu kultivieren scheiterten aufgrund des Fehlens des für das Leberzellwachstum wichtigen dreidimensionalen Kollagennetzwerkes und der fehlenden Ernährung der nicht vaskularisierten Zellsysteme. Das natürlich vorhandene Kapillarnetz, das Leberzellen mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt und Stoffwechselprodukte entsorgt, erzeugt eine Polarisation der Leberzellen und ist die Voraussetzung für spezifische Leberfunktionen. Die von uns eingesetzte biologische capillarisierte Matrix (BioCaM) als Trägerstruktur für bioartifizielle Lebergewebe schließt diese Lücke.
Unser bioartifizielles Leber-Testsystem verfügt über folgende Eigenschaften:
- lange Lebensdauer: Das bioartifizielle Lebergewebe ist für mehr als drei Wochen lebensfähig.
- Phase I und Phase II Metabolismus: Die elementaren Stoffwechselwege beim Pharmakometabolismus und bei Pharmako-Toxizitätstests können in vitro untersucht werden.
- Induktion von Stoffwechselenzymen: Erstmals ist es möglich, die Induktion von Stoffwechselenzymen durch wiederholte Pharmakogaben in vitro zu simulieren.
- Kontinuierliche zerstörungsfreie Analysen: Unser in vitro Organsystem erlaubt während des gesamten Versuchszeitraumes die kontinuierliche Messung von Stoffwechselaktivitäten, der Expression von Enzymen und die Aktivierung von Genomsequenzen.