Das Kooperationsprojekt „E-bio-Barriere“ der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (htw saar) und der Universität des Saarlandes (UdS) arbeitet an der Entwicklung eines automatisierten Messverfahrens zur Erkennung (anti-)entzündlicher biologischer Barrieren. Ein solches Verfahren, das in der Arzneimittel-Forschung eingesetzt werden kann, könnte Tierversuche künftig ersetzen. Am 22. Februar 2022 stellte das wissenschaftliche Team von e-bio-Barriere um Prof. Dr.-Ing. Dietmar A. Brück (htw saar) und Prof. Dr. Marc Schneider (UdS) seine Forschungsergebnisse Ministerpräsident Tobias Hans vor.

Das durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und Landesmittel geförderte Kooperationsprojekt vereint völlig unterschiedliche Arbeitsbereiche und bildet so eine interdisziplinäre Schnittschnelle, die aktuelle Herausforderungen der nanopharmazeutischen Entwicklung effizient durch technisches Wissen im Bereich der Signal- und Musterverarbeitung angeht.

Hintergrund des Forschungsprojektes sind biologische Barrieren, wie etwa Darm- und Lungengewebe, die vor der Einwirkung fremder Substanzen schützen, aber auch als Eintrittsmöglichkeit für nützliche Substanzen wie Medikamente dienen. Um vor möglichen Gefahren neu hergestellter Arzneimittel zu schützen oder deren Wirksamkeit zu beurteilen, müssen gesetzliche Vorgaben und strenge Regularien berücksichtigt werden. Viele dieser Tests verlaufen nach wie vor im Tier (in vivo). Andererseits ist es ein erklärtes Ziel der europäischen Union, Tierversuche durch tierversuchsfreie Experimente zu ersetzen. Diese Experimente können an isolierten Geweben (ex vivo), beispielsweise an einem Stück Darm, oder an Zellkulturen „im Glas“ (in vitro) durchgeführt werden. Bevor Arzneimittel Menschen verabreicht werden, gilt es nun, zahlreiche Daten mittels kostengünstiger und relevanter humaner Zellkulturmodelle zu sammeln.

Hier greift das Forschungsprojekt E-bio-Barriere mit der Entwicklung eines schnellen, einfachen und robusten Messverfahrens zur Ermittlung der biologischen Barriere-Fähigkeit von Darm- und Lungengeweben. „Mithilfe aktueller Messmethoden können wir in diesem Bereich einen wichtigen Beitrag zur Einschätzung der Sicherheit von Substanzen leisten. Die Frage, wie unbedenklich oder wirksam ein Arzneimittel ist, soll mithilfe unserer Messdaten künftig kostengünstiger, schneller und ohne Tierversuche zu beantworten sein“, sagt Prof. Dr.-Ing. Dietmar A. Brück, Professor für Automatisierungstechnik an der htw saar.

Die Entwicklung der zur Messung notwenigen Technik ist ein Aspekt des Projekts, die Arbeit am biologischen System der andere. "Wenn es gelingt, optimale technische Lösungen mit den für Menschen relevanten Systemen zu kombinieren, ergeben sich sinnvolle Alternative zu Tierversuchen. Die Modelle auf der Basis von Geweben und komplexe humane Zellsysteme erscheinen uns geeignet, um Humandaten ohne Tierversuche zu erzeugen", ergänzt Marc Schneider, Professor für Biopharmazie und Pharmazeutische Technologie der Universität des Saarlandes.