NETSKINMODELS: Entwicklung exzellenter 3D-Hautmodelle
Das europäisches Netzwerk für Skin Engineering und Modellierung, kurz NETSKINMODELS, wurde auf Initiative von Sandrine Dubrac, Forscherin an der Innsbrucker Univ.-Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie ins Leben gerufen und vereint inzwischen 500 Wissenschafterinnen und Wissenschafter weltweit.
Mehr als 40 Jahre Forschung in der Dermatologie haben zur Entwicklung fortschrittlicher Hautmodelle geführt, darunter organotypische 3D-Kulturen mit Fibroblasten, Keratinozyten, Melanozyten, Immunzellen und Sinneszellen, Skin-on-Chip-Modelle, biologisch gedruckte Haut und mathematische Modelle, so genannte „In-Silico-Computermodelle“. Diese Modelle werden als wichtige Instrumente sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der translationalen Hautforschung eingesetzt. Bei klinischen Anwendungen können mit 3D-rekonstruierten Epidermis-Autotransplantaten ausgedehnte Verbrennungen und Genodermatosen nach Genkorrektur behandelt werden. Trotz der großen technologischen Fortschritte der letzten Jahrzehnte weisen die aktuellen 3D-Hautmodelle eine begrenzte zelluläre Vielfalt auf. Das komplexe Zusammenspiel zwischen den verschiedenen Hautzelltypen und den Mikroorganismen, das für die Wechselwirkung zwischen den physikalischen, immunologischen und mikrobiellen Barrieren der Haut entscheidend ist, wird in den 3D-Hautmodellen noch nicht vollständig dargestellt. Daher können diese Modelle die Komplexität der Struktur und Funktion der natürlichen Haut nicht erfassen und spiegeln komplexe Prozesse wie Hautalterung, Hautkrankheiten und Wundheilung nur teilweise wider. Neben 3D-rekonstruierten Hautmodellen stellen In-silico-Computermodelle der Haut vielversprechende Alternativen zu Tierversuchen und einen vorteilhaften, kostengünstigen Ansatz für das Screening von Arzneimitteln und Kosmetika dar, letztere befinden sich aber noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium.
BU: Universitäten und Firmen in der COST Aktion und Action Chair Sandrine Dubrac. Die COST-Aktion mit dem Namen NETSKINMODELS umfasst mehr als 500 TeilnehmerInnen in Forschungslaboratorien, Krankenhäuser, Veterinärzentren und Nichtregierungsorganisationen (NGOs) in 47 europäischen Ländern (rechts). Außerdem haben sich 20 Industriepartner dem Netzwerk angeschlossen.
Forschungssystem ohne Tierversuche
Die Richtlinie 2010/63/EU bezüglich „Schutz der für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tiere“ verlangt, dass die Mitgliedstaaten alternative Ansätze zu Tiermodelle entwickeln und validieren (Europäisches Parlament, 2010, Erwägungsgrund 10). Kürzlich forderte das Europäische Parlament die EU auf, den Übergang zu einem Forschungssystem zu beschleunigen, das ohne Tierversuche auskommt. Darüber hinaus sind Tierversuche für kosmetische Inhaltsstoffe in der EU schon länger verboten [Kosmetikrichtlinie 76/768/EWG; Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 über kosmetische Mittel; REACH-Verordnung (EG) 1907/2006 über chemische Stoffe], obwohl Studien zur Toxizität und biologischen Wirkung nach wie vor erforderlich sind. Abgesehen von wichtigen ethischen Erwägungen besteht die Notwendigkeit, der Forschungsgemeinschaft geeignete Modelle zur Verfügung zu stellen, die nicht nur für die Erforschung wissenschaftlicher Fragestellungen, sondern auch zur Validierung neuer therapeutischer Arzneimittel herangezogen werden können, sodass man auf Tierversuche verzichten kann.
Um dieses Ziel zu erreichen, wurde auf Initiative der assoziierten Professorin Sandrine Dubrac (Vorsitz der Aktion) eine COST-Aktion* (CA21108: https://www.cost.eu/actions/CA21108/) ins Leben gerufen, die von der Europäischen Union über die Europäische Zusammenarbeit in Wissenschaft und Technologie für vier Jahre (2022-2026) finanziert wird. „Die teilnehmenden WissenschafterIinnen wollen ein wissenschaftliches Exzellenzzentrum schaffen, um in Europa die wissenschaftlichen und industriellen Kapazitäten für die Entwicklung, die Herstellung und den Austausch hochentwickelter zellbasierter und computergestützter Modelle zu fördern, die die Eigenschaften einer gesunden bzw. kranken Haut widerspiegeln. Nur ein großes Konsortium, das ein breites Spektrum an komplementärem Fachwissen umfasst, wird es ermöglichen, dieses Ansinnen einen großen Schritt nach vorne und der Realisierung näher zu bringen“, betont Dubrac. Darüber hinaus fördert die Aktion den Wissensaustausch zwischen forschungsintensiven und forschungsarmen europäischen Gebieten, um die wissenschaftlichen und technologischen Kenntnisse auf diesem Gebiet zu harmonisieren.
BU: In Innsbruck sind an der Medizinischen Universität Florentine Marx, Doris Wilflingseder (inzwischen an der VetMed), Michael Außerlechner, Christian Ploner und Cristina Schöpf (v.l.) sowie an der LFU Pidder Jansen-Dürr, Maria Cavinato und Ines Martic an der COST Aktion beteiligt.
*) COST unterstützt die Netzwerkbildung in allen Wissenschafts- und Technologiefeldern in Europa und weltweit. Im Rahmen einer laufenden Ausschreibung können Förderanträge von Teilnehmenden aus mindestens sieben unterschiedlichen COST Mitgliedsstaaten (davon mindestens 50% Partner aus Inclusiveness Target Countries) zu einem gemeinsamen Forschungsthema eingereicht werden. COST Actions sind thematisch offen (bottom up), interdisziplinär und intersektorell.
(07.05.2025, Text: red/Dubrac, Bilder: Dubrac)
Links:
CA21108 - European Network for Skin Engineering and Modeling (NETSKINMODELS)
Laboratory of Epidermal Biology (Sandrine Dubrac)