Medikamente testen
Forscherin hält Gewebe Video
Mit einer künstlichen Leber wollen Forscher die Zahl der Tierversuche verringern
Leber statt Tierversuch
Künstliches Organ simuliert menschlichen Körper
"Unsere künstlichen Organsysteme zielen darauf ab, eine Alternative für Tierversuche zu bieten", sagt Prof. Heike Mertsching.
"Das Besondere an unserem Lebermodell ist ein funktionsfähiges System von Blutgefäßen", schildert Dr. Johanna Schanz. "Damit schaffen wir den Zellen eine natürliche Umgebung." In herkömmlichen Modellen fehlt das, die Zellen werden schnell inaktiv. "Dafür bauen wir keine künstlichen Adern, sondern nutzen vorhandene - aus einem Stück Schweinedarm." Alle Zellen vom Schwein werden entfernt, aber die Blutgefäße bleiben erhalten.

Dann siedeln die Forscher menschliche Zellen an: Hepatozyten, die wie im Körper für den Um- und Abbau der Medikamente zuständig sind, und Endothelzellen, sie dienen als Barriere zwischen Blut und Gewebezellen. Um Blut und Kreislauf zu simulieren, stecken die Forscherinnen das Modell in einen eigens entwickelten, computergesteuerten Bioreaktor mit Schlauchpumpen. So kann die Nährlösung zu- und abgeleitet werden, wie bei Menschen über Vene und Arterie. "Bis zu drei Wochen waren die Zellen aktiv", so Schanz. "Diese Zeit war ausreichend, um die Funktionen zu analysieren und auszuwerten. Eine längere Aktivität ist aber möglich."

Die Zellen arbeiten ähnlich wie im Körper. Sie entgiften, bauen Medikamente ab und Proteine auf. "Manche Medikamente werden erst in der Leber in ihre aktive therapeutische Funktion umgewandelt, bei anderen können giftige Abbauprodukte entstehen, die die Leber schädigen", weiß Schanz. "Der häufigste Grund, warum Medikamente nach der Zulassung vom Markt genommen werden müssen oder in den klinischen Studien versagen, ist Medikamenten-induzierte Leberschädigung."

Literatur
Linke K et al (2007) Engineered liver - like tissue on a capillarized matrix for applied research. Tissue Engineer 13: 1 - 9
Info
2009 waren die beiden Forscherinnen unter den Preisträgern des Fraunhofer-Forschungspreises. 2009 erhielt Johanna Schanz den Tierschutz-Forschungspreis 2009.
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02.07.2010/mp mit Material des idw
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