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Die Verwendung von MucilAir^TM für in vitro Kanzerogenitäts Studien

Ziel des Projektes

Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung und Prävalidierung eines Langzeit-Kanzerogenitätstests – basierend auf MucilAir™ - um den 2-Jahres-Bioassay mit Nagetieren zu ersetzten. MucilAir™ wurde von der Firma Epithelix Sàrl entwickelt und stellt ein in vitro Test-System aus primären menschlichen respiratorischen Epithelzellen dar, welches die in vivo Situation des menschlichen respiratorischen Gewebes widerspiegelt.

Hintergrund des Projektes

Das Gesetz schreibt für die Testung von Substanzen auf ihre krebserregenden Eigenschaften im ersten Schritt sowohl in vivo wie auch in vitro Gentoxizitäts-Testungen vor und im zweiten Schritt den 2-Jahres-Bioassay. Um nur eine Substanz auf ihre krebserregende Wirkung zu testen, benötigt man für den 2-Jahres-Bioassay ca. 800 Nagetiere und eine Laufzeit von 4-6 Jahren. Die Nachteile sind von wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Natur: die Kosten für die Testung von nur einer Substanz belaufen sich auf ca. 1,5 Mio. Euro für einen Test, der wegen des verursachten Tierleides gesellschaftlich nicht akzeptiert wird und wegen den speziesspezifischen Unterschieden zwischen Tier und Mensch auch von den Wissenschaftlern kontrovers diskutiert wird.
Bis heute stellt der Transformations-Assay die einzige tierversuchsfreie Alternative zur Untersuchung krebserregender Eigenschaften von Substanzen dar. Seine Entwicklung dauerte über 2 Jahrzehnte und erreichte einen ersten Validierungsschritt durch die ECVAM, wobei bis jetzt nur sieben (7) Substanzen getestet wurden. Dieses Test-System besitzt allerdings zwei große Nachteile: die morphologische Unähnlichkeit zu menschlichem Gewebe einerseits und die Verwendung permanent genetisch veränderter Zelllinien.
MucilAir™ ist das erste reine in vitro Test-Modell welches aufgrund seiner Eigenschaften diese Hürden in der Toxizitäts-Testung in vitro bewältigen kann. Es besteht aus primären menschlichen Zellen anstatt aus Zelllinien, es ähnelt dem natürlichen Bronchialgewebe mit all seinen physiologischen Eigenschaften und hat eine Lebensdauer von 12 Monaten – eine einzigartige Charakteristik im Gebiet der in vitro Gewebe-Rekonstitution.
Aus diesen Gründen stellt MucilAir™ das erste Test-System dar, welches für die spezifische Substanztestung aller bisher im Tierversuch beschriebenen Phasen der Krebsentstehung geeignet ist – Initiation, Promotion und Progression der Krebsentstehung – und nebenbei können durch die Verwendung von MucilAir™ Versuchstiere und Kosten gespart werden. Dieses Test-System erlaubt die Testung einer Substanz in nur wenigen Wochen, wodurch die Kosten vergleichsweise gering gehalten werden können und es entspricht den Kriterien des 3R-Konzeptes in der Kanzerogenitäts-Testung.
Betrachtet man zusätzlich die sehr hohen Kosten für die Therapie von Krebs und auch die steigende Anzahl von krebskranken Menschen, so wäre ein zusätzlicher Schritt für die Zukunft die Evaluierung des Potentials dieses Test-Systems, die präventive Wirkung von Krebs-Therapeutika zu erfassen.

Projektparter

Epithelix Sarl, Gent (CH), British American Tobacco (BAT), Southampton (GB), zet-LSL

Finanzierung

British American Tobacco (BAT), Southampton (GB)