Einsatz embryonaler Stammzellen in Toxizitätsstudien für Arzneimittel
Nebenwirkungen von Medikamenten gehören zu den Haupttodesursachen, und aufgrund pharmakokinetischer Mängel versagen fast 40% aller neuen Wirkstoffe in klinischen Studien. Derzeit werden metabolische und pharmakokinetische Eigenschaften neuer Wirkstoffe von der pharmazeutischen Industrie lediglich an fraktioniertem menschlichen Gewebe und an Tiermodellen getestet. Eine genaue Vorhersage von Nebenwirkungen ist unter diesen Bedingungen jedoch problematisch und macht zuverlässigere Methoden für Toxizitätsprüfungen an neuen Wirkstoffen erforderlich, bevor diese in die klinische Phase gehen können. Hauptziel des Projekts VITROCELLOMICS (Reducing animal experimentation in pre-clinical predictive drug testing by human hepatic in vitro models derived from embryonic stem cells) war die Etablierung von Zelllinien aus humanen embryonalen Stammzellen (hESZ), die in der Wirkstoffforschung Tierversuche ersetzen sollen. Das Projekt kombinierte klinische, biotechnologische und pharmazeutische Expertise, um Protokolle für die Differenzierung von hESZ zu reifen Leberzellen zu entwickeln und zu verbessern. Die generierten Zellen ähneln menschlichen Leberzellen im Hinblick auf Funktionalität und Clearance von Wirkstoffen. In metabolischen und Toxizitätstests war die Vorhersagbarkeit bei den hESZ-Leberzellen besser als bei herkömmlichen Modellen. Das Projekt integrierte in die Toxizitätsplattform zudem optische Sauerstoffsensoren (Respirationsassays) für das In-vitro-Screening neuer Wirkstoffe. Das hESZ-System von VITROCELLOMICS ist eine Alternative zu Tierversuchen in der Wirkstoffforschung und –entwicklung und liefert damit signifikant bessere Prognosen zu Wirksamkeit, Sicherheit und Qualität bei der Verstoffwechslung von Wirkstoffen.
