Krankheitshautmodelle zur Modellierung von Hauterkrankungen mit rekonstituierter Haut

Zur Modellierung von Hauterkrankungen entwickeln wir rekonstituierte Hautmodelle basierend auf gezielt genetisch veränderten, immortalisierten primären Hautzellen. Unsere Krankheitsmodelle eignen sich, um molekulare Krankheitsmechanismen zu studieren und die Wirksamkeit therapeutischer Produkte und Wirksubstanzen zu bewerten.

Herausforderung: (Prä-)klinische Forschung ohne Tierversuche

Hohe Misserfolgsraten in der Arzneimittelentwicklung treiben einen Paradigmenwechsel in der Grundlagen- und präklinischen Forschung voran (Adhikary, P.P., Ul Ain, Q., Hocke, A.C. et al. COVID-19 highlights the model dilemma in biomedical research. Nat Rev Mater 6, 374–376 (2021). https://doi.org/10.1038/s41578-021-00305-z). Tiermodelle sind nach wie vor der Goldstandard. Bedingt durch Unterschiede zwischen den Spezies und damit einhergehenden schlechten Vorhersagen menschlicher physiologischer und pathologischer Bedingungen sind ihnen aber Grenzen gesetzt. Um diese translationale Lücke zu schließen, werden zunehmend humane In-vitro-Krankheitsmodelle entwickelt (Loewa, A., Feng, J.J. & Hedtrich, S. Human disease models in drug development. Nat Rev Bioeng 1, 545–559 (2023). https://doi.org/10.1038/s44222-023-00063-3).

Diese ermöglichen,

• präzisere und umfangreichere wissenschaftliche Einblicke in die Krankheiten zugrundeliegende molekularen Mechanismen zu gewinnen,
• bei sehr guter Reproduzierbarkeit Experimente einfach zu handhaben und zu wiederholen, und
• eine hohe Relevanz der Ergebnisse zu gewährleisten, durch Nachbildung wesentlicher Aspekte der Gewebe- und Organkomplexität. 

Der Einsatz passender Krankheitsmodelle in der (prä-)klinischen Forschung steigert die Erfolgsrate der klinischen Umsetzung, reduziert die Kosten der Arzneimittelentwicklung und resultiert in zunehmend effektiveren Wirkstoffen (Loewa, A., Feng, J.J. & Hedtrich, S. Human disease models in drug development. Nat Rev Bioeng 1, 545–559 (2023). https://doi.org/10.1038/s44222-023-00063-3).

Unsere Entwicklung: Spezifische und komplexe 3D-Krankheitshautmodelle

Mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung in der Entwicklung und gezielten genetischen Modifikation humaner Zelllinien, der Etablierung humaner rekonstituierter 3D-Hautmodelle und der Einhaltung höchster Qualitätsstandards, etablieren wir spezifische Krankheitsmodelle in komplexer dreidimensionaler Struktur, die (inter-)zelluläre Interaktionen erlauben. 

Alleinstellungsmerkmal: Krankheitsmodelle mit hoher klinischer Relevanz

Unsere Krankheitsmodelle werden je nach Anforderung und notwendiger Komplexität aus Komponenten der Haut etabliert, beispielsweise primären oder immortalisierten primären Fibroblasten und Keratinozyten, Immunzellen, gezielt genetisch modifizierten Zellen und Mikroorganismen.

Unsere Krankheitsmodelle sind in hohem Maß mit der In-vivo-Situation des Patienten vergleichbar. Sie besitzen damit eine hohe klinische Relevanz und eine sehr gute Vorhersagbarkeit.

Immortalisierte primäre Zellen garantieren dabei, dass unsere Hautmodelle spenderunabhängig und reproduzierbar sind und jederzeit bereitstehen. Eine gezielte genetische Modifikation von Zellen erlaubt insbesondere Krankheiten, die mit fehlerhafter Funktion von Proteinen einhergehen, in In-vitro-Modelle zu übertragen.