Studium

Künstliche Lunge im Würfelzucker-Format

Wie gut wirkt ein Medikament gegen Lungenkrebs? Ein neues, dreidimensionales Lungenmodell soll künftig genauere Resultate erzielen und Tierversuche vermindern oder gar ersetzen.

Fraunhofer-Gesellschaft

Die Diagnose Lungenkrebs ist ernst. Den Patienten bleibt nur noch die Hoffnung auf eine Chemotherapie. Doch ob sie helfen wird, kann niemand genau vorhersagen: Zum einen wirken die Medikamente nicht bei jedem Patienten gleich gut. Zum anderen sind die Systeme, mit denen Pharmakonzerne die Therapeutika testen, nicht optimal.

"Zwar sind Tiere die besten Modelle, die wir zurzeit haben: Dennoch versagen beim Menschen 75 Prozent der Medikamente, die im Tierversuch positiv getestet wurden", erklärt Prof. Dr. Heike Walles. Sie leitet die Würzburger Projektgruppe "Regenerative Technologien für die Onkologie" des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB.

Ein Nachbau der menschlichen Lunge

Künftig sollen die Tests bessere Ergebnisse bringen: "Wir haben ein neuartiges dreidimensionales Testsystem entwickelt, über das wir die Situation im menschlichen Körper sehr gut nachstellen können - und mit dem wir Tierversuche künftig ersetzen wollen", erläutert Walles. Im Prinzip bauen die Forscher menschliche Lungen im Miniformat nach - mit 1 mal 1 mal 0,5 Zentimetern sind sie nicht größer als ein Zuckerstückchen.

Gleichzeitig simulieren die Kollegen am Lehrstuhl für Bioinformatik der Universität Würzburg die Therapie für die jeweiligen Patientengruppen auf dem Computer. Denn tragen die Patienten genetische Veränderungen in sich, sprechen Therapien oft nicht wie gewünscht an. Durch den Vergleich der theoretischen Modelle mit den biologischen können beide Forschergruppen ihre Voraussagen optimieren.

Ein Bioreaktor kontrlliert die Atmung

Das biologische Testystem basiert auf menschlichen Lungentumorzellen. Diese wachsen auf einem Gerüst aus Bindegewebe. So entsteht eine künstlichen Lunge. Ein Bioreaktor lässt diese atmen und pumpt Nährmedium durch die Blutgefäße - ganz so, wie der Körper das natürliche Organ mit Blut versorgt. Mithilfe des Reaktors lässt sich sogar einstellen, wie schnell und wie tief die Atmung ist.

Das Lungengewebe konnten die Wissenschaftler bereits erfolgreich aufbauen. "Therapien, die in der Klinik zu Resistenzen führen, tun dies auch in unserem Modell", erklärt Walles. Ziel der Forscher ist jetzt, mit ihrer künstlichen Lunge neue Therapeutika auszutesten. Zeigen sich dort Resistenzen, können die Ärzte von Anfang an auf eine Kombi-Therapie setzen und diese Probleme umgehen.

Langfristig ist es sogar denkbar, für jeden Patienten ein eigenes Lungenmodell zu erstellen: Dann ließe sich genau vorhersagen, welche Therapien bei eben diesem Patienten ansprechen und welche nicht. Die menschlichen Lungenzellen, die dafür nötig sind, erhält man über die Biopsie, mit der die Ärzte den Tumor untersuchen.

11626951162142116214311621441162696 1162697 1162145
preload image 1preload image 2preload image 3preload image 4preload image 5preload image 6preload image 7preload image 8preload image 9preload image 10preload image 11preload image 12preload image 13preload image 14preload image 15preload image 16preload image 17preload image 18preload image 19preload image 20preload image 21preload image 22preload image 23preload image 24preload image 25preload image 26preload image 27preload image 28preload image 29preload image 30preload image 31preload image 32preload image 33preload image 34preload image 35preload image 36preload image 37preload image 38preload image 39preload image 40preload image 41preload image 42preload image 43preload image 44preload image 45preload image 46preload image 47preload image 48preload image 49preload image 50preload image 51preload image 52preload image 53preload image 54preload image 55preload image 56preload image 57preload image 58preload image 59preload image 60preload image 61preload image 62preload Themeimage 0preload Themeimage 1preload Themeimage 2preload Themeimage 3preload Themeimage 4preload Themeimage 5preload Themeimage 6preload Themeimage 7preload Themeimage 8preload Themeimage 9preload Themeimage 10preload Themeimage 11preload Themeimage 12preload Themeimage 13preload Themeimage 14preload Themeimage 15preload Themeimage 16preload Themeimage 17preload Themeimage 18preload Themeimage 19preload Themeimage 20preload Themeimage 21preload Themeimage 22preload Themeimage 23preload Themeimage 24preload Themeimage 25preload Themeimage 26preload Themeimage 27preload Themeimage 28
Bitte bestätigen Sie
Nein
Ja
Information
Ok
loginform
Kommentarvorschau
Kommentarvorschau schliessen
Antwort abbrechen
Ihr Kommentar ist eine Antwort auf den folgenden Kommentar

Keine Kommentare