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The first predictive in vitro assay for the identification of respiratory sensitizers.

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Endlich ein Test für chemisch bedingte Atemwegsallergien

Hersteller von Chemikalien können jetzt ohne Versuche an Menschen oder Tieren Tests auf asthmatische Reaktionen durchführen.

Industrielle Technologien
Sicherheit

Jede der rund 100 000 Industriechemikalien auf dem europäischem Markt muss einzeln auf potenziell schädliche Auswirkungen auf den Menschen getestet werden. Zu den gängigen Auswirkungen zählen Krebserkrankungen, Hormonstörungen und allergische Reaktionen. Verschiedene Methoden ermöglichen Tests auf allergische Auswirkungen, die durch Hautkontakt verursacht werden. Manche Menschen können jedoch allergische Reaktionen auf Chemikalien idurch Einatmung erleiden. Diese Form von Reaktion wird fachsprachlich als respiratorische chemische Sensibilisierung (d. h. ein Asthmaanfall) bezeichnet, für die es keine Testmethode gibt. Das EU-finanzierte Projekt GARDair hat den ersten Test für respiratorische Sensibilisierungen entwickelt. Das Team überprüfte und validierte den Test und hat das Verfahren für den Erhalt der behördlichen Zulassung begonnen. Die Forschenden bereiteten den Test ebenfalls auf eine internationaler Vermarktung vor.

Test von menschlichen Zellen

Es ist weder praktisch noch ethisch, Chemikalien direkt am Menschen zu testen. Daher werden bei dem Verfahren von GARDair kultivierte menschliche Zellen Chemikalien ausgesetzt. Falls die Zellen ansprechen, deutet dies auf eine allergische Reaktion hin. „Die Methode basiert auf einem In-vitro [Reagenzglas]-Zellsystem, das die wesentlichen Bestandteile des menschlichen Immunsystems nachbildet“, sagt Projektkoordinator Henrik Johansson. Forschende untersuchen für jede Chemikalie gesondert Gene von exponierten Zellen und betrachten die charakteristische Expression von Genen, die auf eine Immunreaktion hindeuten. Der Assay bzw. Test von GARDair stuft chemische Kandidatenstoffe als respiratorisch sensibilisierend oder nicht sensibilisierend ein. Bei der Methode wird auch maschinelles Lernen zur Mustererkennung verwendet, um die abschließende Klassifikation zu unterstützen. Die Endanwender des Assays wären Unternehmen, die chemische, pharmazeutische oder kosmetische Produkte herstellen. Diese Organisationen sind rechtlich dazu verpflichtet, die Sicherheit ihrer Produkte zu überprüfen, einschließlich einer Überprüfung auf respiratorische Sensibilisierung. Akademische Forschungsgruppen könnten den Assay ebenfalls verwenden.

Wegweisende Errungenschaft

Die Studien liefen gut. Andere Labore konnten die GARDair-Ergebnisse durchgehend wiederholen, sodass dem Prozess ein hohes Maß an wissenschaftlicher Validität nachgewiesen werden konnte. Die Entwicklung ist eine wesentliche Errungenschaft. „Die respiratorische Sensibilisierung ist offenkundig schwierig zu bewerten“, merkt Johansson an. „Der bisherige Mangel an effektiven Assays geht nicht auf zu wenige unternommene Versuche zurück.“ Immunologische Prozesse an sich sind überaus kompliziert – gleiches gilt für die betreffenden Modellierungsmethoden. Die Errungenschaften des Projekts sind somit umso wichtiger, da keine andere Gruppe bislang so weit gekommen ist. Die Methode beinhaltet ebenfalls keine Tierversuche. Die Untersuchung der menschlichen Immunreaktionen unter Verwendung menschlicher Zellen ist der direkteste und hilfreichste Wege, um die Forschung anzugehen. Außerdem wird hierbei eine erschwingliche und gängige Ressource verwendet – menschliche Zellen. Das Team wird die Zusammenarbeit mit EU-Behörden fortsetzen, um die erforderliche behördliche Zulassung und rechtliche Anerkennung der neuen Methoden zu erreichen. Unterdessen wurde der GARDair-Assay auf den Markt gebracht und die ersten Bestellungen sind eingegangen. Das Team wird weiterhin Vermarktungs- und Kommunikationsstrategien entwickeln. Der GARDair-Assay bedeutet vor allem eine präzise und erschwingliche Methode für Tests chemikalischer Erzeugnisse auf potenzielle allergische Wirkungen. Er wird zudem sekundäre Vorteile für das Tierwohl haben, da durch den Prozess keine Tierversuche mehr erforderlich sind.

Schlüsselbegriffe

GARDair, Assay, Chemikalien, respiratorische Sensibilisierung, menschliche Zellen, Tierversuche, Asthma, allergische Reaktion, respiratorische chemische Sensibilisierung, Immunreaktion, Gentests

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