Forschende entwickeln im Projekt „Retina-MPS“ künstliche Netzhaut-Organoide, die den menschlichen Sehsinn komplexer nachbilden als zuvor. Hierfür kombinieren sie Modelle aus Stammzellen mit sogenannten mikrophysiologischen Systemen. So soll nicht nur die Zahl der Tierversuche in der Forschung reduziert, sondern auch die Sicherheit neuer Medikamente für die Augenmedizin deutlich verbessert werden.
Worum geht es in im Projekt „Retina-MPS“?
Das Sehen, vermittelt durch unsere Netzhaut, ist wahrscheinlich der wichtigste Sinn, der uns Menschen zur Verfügung steht, um die Welt um uns herum wahrzunehmen. Umso gravierender ist es, wenn dieser Sinn durch Erkrankungen oder Nebenwirkungen von Medikamenten beeinträchtigt oder sogar dauerhaft geschädigt wird. Um genau diese Probleme zu verstehen und zu bekämpften, nutzt das Forschungsteam von Retina-MPS künstlich erzeugte Netzhäute aus Stammzellen – sogenannte Organoide. An diesen Modellen erforschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nicht nur die Entstehung und den Verlauf von Netzhauterkrankungen, sondern testen auch Medikamente, die potenziell eine schädigende Wirkung auf das Auge haben könnten.
Was ist das Besondere an diesem Ansatz?
Die Netzhaut-Organoide, die in der Vergangenheit verwendet wurden, können zwar auf beeindruckende Weise den Aufbau und die Funktion unserer menschlichen Netzhaut nachbilden, weisen jedoch noch einige Einschränkungen auf – insbesondere hinsichtlich Aspekten, die für die Modellierung von Krankheiten oder die Testung von Medikamenten entscheidend sind. Genau hier setzt das Projekt Retina-MPS an: Die Forschenden entwickeln ein deutlich komplexeres System, das die Vorteile von Netzhaut-Organoiden mit sogenannten mikrophysiologischen Systemen (MPS) kombiniert – dem sogenannten Netzhaut- oder Retina-MPS. Dieses System ermöglicht es beispielsweise, den Blutfluss nachzuahmen, welcher insbesondere bei der Gabe von Medikamenten von zentraler Bedeutung ist.
Wie trägt das Projekt zum 3R-Prinzip bei?
In der Vergangenheit und auch heute noch werden fast ausschließlich Tiermodelle wie Mäuse, Ratten, Kaninchen oder sogar Hunde und Katzen für Forschungen am Auge verwendet. Dies bedeutet nicht nur erhebliches Tierleid, welches die Forschenden unbedingt reduzieren möchten, sondern bringt auch wissenschaftliche Limitierungen mit sich. Viele dieser Tiermodelle sind anatomisch und physiologisch so unterschiedlich vom menschlichen Auge, dass sie Krankheiten oder Medikamentenwirkungen nicht realistisch nachstellen können. Hierzu kommt, dass viele moderne Medikamente häufig sehr spezifisch auf die menschliche Genetik zugeschnitten sind – ein valider Test am Tier ist daher oft gar nicht möglich.
Was ist das langfristige Ziel des Projekts?
Langfristig möchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der klinischen Forschung, aber insbesondere auch der pharmazeutischen Industrie ein Testsystem bereitstellen, das nicht nur Tierversuche reduziert, sondern die menschliche Netzhaut so exakt nachstellen kann, dass sich bereits vor der ersten klinischen Studie mit hoher Wahrscheinlichkeit abschätzen lässt, ob ein Medikament wirksam und vor allem sicher für das Sehvermögen ist. Dies könnte die Entwicklung neuer Medikamente signifikant beschleunigen, kostengünstiger machen und letztendlich allen Patientinnen und Patienten zugutekommen.
Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt unterstützt das Projekt Retina-MPS im Rahmen der Förderrichtlinie „Alternativmethoden zum Tierversuch“ mit rund 766.430 Euro. Weitere Informationen finden Sie hier.
Kontakt zum Projektkoordinator Dr. Kevin Achberger von der Universität Tübingen
