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FP6

CORNEA ENGINEERING — Ergebnis in Kürze

Project ID: 504017
Gefördert unter: FP6-NMP
Land: Frankreich

Züchtung menschlicher Hornhaut

Derzeitige künstlich hergestellte Hornhäute (Keratoprothesen) eignen sich nur bedingt zur Transplantation. Europäische Wissenschaftler entwickelten daher ein alternatives In-vitro-System, das den Ersatz geschädigter Hornhaut revolutionieren könnte.
Züchtung menschlicher Hornhaut
Hornhauterkrankungen nehmen weltweit zu und betreffen inzwischen mehr als 10 Mio. Menschen. Die gängigste Therapieform ist die Transplantation von Spendermaterial, allerdings stehen nur begrenzt Spender zur Verfügung. Auch eignet sich Spendermaterial nicht zur Transplantation, wenn daran zuvor korrektive Eingriffe vorgenommen wurden, was immer häufiger der Fall ist. In der Praxis besteht letztlich auch das Risiko einer Infektionsübertragung.

All dies verdeutlicht, dass der Ersatz von Hornhaut durch innovative Methoden verbessert werden muss. So widmete sich das EU-finanzierte Projekt CORNEA ENGINEERING (Three-dimensional reconstruction of human corneas by tissue engineering) der In-vitro-Züchtung menschlicher Hornhaut, die sich als Transplantat eignet und Tierversuche bei der Herstellung von Kosmetika und pharmakologischen Wirkstoffen hinfällig macht.

Die innovative Idee von CORNEA ENGINEERING bestand in der Herstellung eines dreidimensionalen Zellgerüsts, das der natürlichen extrazellulären Matrix (ECM) ähnelt. Hierfür entwickelten die Forscher Protokolle für den Einsatz rekombinanter menschlicher ECM-Proteine und entsprechender Enzyme, die das Wachstum verschiedener Hornhautzelltypen fördern. Nach Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis entstand aus Epithel- und Stromazellen eine Hornhauthälfte, an der die Toxizität von Substanzen künftig in vitro statt an Tiermodellen getestet werden kann.

Eine Analyse von extrazellulären Enzymen und Zell-Matrix-Interaktionen bei der Hornhautstruktur und –reparatur ergab neue molekulare Mechanismen, die Einfluss auf den Phänotypen von Stammzellen haben. Die Ergebnisse wurden in klinische Studien mit stammzell-derivierten Epithelzellen überführt.

CORNEA ENGINEERING lieferte somit Aufschluss über die Zell-Matrix-Interaktion, was für die optimale Rekonstruktion von Hornhautgewebe wichtig ist. Auf dieser Basis wurden in vitro vollständige Hornhäute gezüchtet. Die Rekonstruktion der menschlichen Hornhaut ist ein Durchbruch in der wissenschaftlichen Forschung und kann vielen Betroffenen mit geschädigter oder erkrankter Hornhaut durch einen gleichwertigen künstlichen Ersatz helfen.

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