Mit „ADAPT-2“ entsteht eine automatisierte Plattform, die die Analyse von Mikrotumoren optimiert – schnell, schonend und präzise. Das innovative „Pick-Flow-Drop“-Prinzip in Kombination mit KI-gestützter Bildgebung sorgt für standardisierte und verlässliche Testergebnisse. Gleichzeitig trägt die Plattform dazu bei, Tierversuche zu reduzieren.
Worum geht es im Projekt „ADAPT-2“?
Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer automatisierten Plattform für hochaufgelöste Untersuchungen an Mikrotumoren aus humanem Gewebe. Solche Mikrotumore – auch Patienten-abgeleitete Organoide (PDOs) genannt – gelten als zukunftsweisendes Werkzeug der modernen Präzisionsmedizin: Sie bilden zentrale Eigenschaften des ursprünglichen Tumors in Zellkulturen nach und ermöglichen somit eine präzise, individuelle Testung von Therapieoptionen im Labor.
Bisher ist die Herstellung solcher Mikrotumore sehr aufwendig und kaum standardisiert. Die neue Plattform soll diese Prozesse vereinfachen, beschleunigen und zuverlässiger machen. Sie macht es zudem möglich, viele Proben gleichzeitig automatisiert zu untersuchen.
Was ist das Besondere an dem Ansatz?
Der Ansatz verbindet eine vollautomatisierte, chip-freie Plattform für 3D-Zellmodelle mit dem innovativen „Pick-Flow-Drop“-Prinzip. Dabei werden Zellaggregate schonend aufgenommen, transportiert und präzise abgegeben. Die Methode funktioniert unabhängig von Größe, Zellzahl oder Heterogenität der Proben und steigert so Tempo und Zuverlässigkeit: Bis zu 30 Aggregate pro Minute lassen sich bearbeiten.
Im Vergleich zum herkömmlichen Pipettieren per Hand werden mechanische Belastungen, die die Zellen beschädigen könnten, reduziert sowie die Zellvitalität besser erhalten. So liefern die Proben aussagekräftigere Ergebnisse. Ein weiterer Pluspunkt: Die Plattform kann gezielt bestimmte Zelltypen aus einer Mischung auswählen, was bisher nur mit aufwendigen und verlustreichen Filterschritten möglich war.
KI-gestützte Auswahlverfahren und ein integriertes 3D-Imaging-Modul ermöglichen zudem eine automatisierte, schonende Analyse der Zellaggregate. Damit liefert die Plattform eine effiziente und standardisierte Lösung für hochwertige In-vitro-Experimente – von personalisierter Onkologie und Wirkstoffscreenings bis hin zur gezielten Herstellung künstlicher Gewebe im Labor.
Wie trägt das Projekt zum 3R-Prinzip bei?
Das Projekt leistet gleich auf mehreren Ebenen einen Beitrag zu den 3R-Prinzipien (Replace, Reduce, Refine). Durch die verbesserte Vorhersagbarkeit präklinischer Studien können Tierversuche bereits im Vorfeld reduziert werden (Reduce). Gleichzeitig ermöglicht die Plattform, Wirkstoffe gezielter und physiologisch relevanter zu dosieren, wodurch das Tierleid in nachfolgenden Experimenten deutlich verringert wird (Refine). Langfristig hat das Vorhaben sogar das Potenzial, Tierversuche komplett überflüssig zu machen (Replace), indem es die Entwicklung humanisierter 3D-Zellkulturmodelle vorantreibt, die realitätsnahere Einblicke in biologische Prozesse liefern.
Was ist das langfristige Ziel des Projekts?
Langfristig soll eine universell einsetzbare, automatisierte Plattform entstehen, die einen tierfreien, standardisierten und qualitätsgesicherten Ansatz für die präklinische Medikamentenentwicklung und die personalisierte Medizin bietet. Ziel ist es, Mikrotumor-basierte Testverfahren in der klinischen Diagnostik und der Wirkstoffentwicklung zu etablieren, Tierversuche weitgehend zu vermeiden und Patientendaten noch besser in den Testprozess einzubeziehen. Dazu gehören etwa der Aufbau von Mikrotumor-Biobanken und die KI-gestützte Verknüpfung von In-vitro-Daten mit klinischen Informationen.
Erfahren Sie mehr über das Projekt auf der 10. Insights aus dem Labor.
