Eine Plattform auf Basis menschlicher Bindehaut-Sphäroide für Entzündungs- und Augensicherheitstests
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Validierung eines skalierbaren, vollständig aus menschlichen Zellen bestehenden dreidimensionalen (3D) Sphäroidmodells der Bindehaut, das die Struktur, Funktion und Entzündungsreaktionen der menschlichen Augenoberfläche originalgetreu nachbildet. Die Bindehaut ist eine dünne Schleimhaut, die den weißen Teil des Auges und die Innenseite der Augenlider bedeckt und eine wichtige Rolle bei der Erhaltung einer gesunden Augenoberfläche spielt.
Das Modell kombiniert menschliche Bindehautfibroblasten und Epithelzellen, um die stromale und epitheliale Organisation von nativem Bindehautgewebe nachzubilden. Besonderes Augenmerk wird auf die Etablierung physiologisch relevanter extrazellulärer Matrixkomponenten, Entzündungsreaktionen und die Differenzierung von Mucin produzierenden Becherzellen gelegt. Das Sphäroid-Format ermöglicht die reproduzierbare Erzeugung einer großen Anzahl einheitlicher 3D-Mikrogewebe und eignet sich daher besonders für standardisierte und skalierbare Untersuchungen.
Die Plattform wird genutzt, um Bindehautentzündungen zu untersuchen und Reaktionen auf klinisch und umweltbezogene Stressoren zu bewerten, darunter Substanzen, die in ophthalmologischen Präparaten und bei Umweltexposition vorkommen. Durch die Bereitstellung quantitativer Informationen zu Gewebeintegrität, Entzündung und Schleimhautfunktion soll das Modell bestehende Methoden zur Augenunbedenklichkeitsprüfung ergänzen, die sich in erster Linie auf Hornhautverletzungen konzentrieren.
Letztendlich zielt das Projekt darauf ab, eine robuste und für den Menschen relevante In-vitro-Plattform für die Forschung zur Augenoberfläche, die Sicherheitsbewertung im Frühstadium und das Screening von Formulierungen zu etablieren. Neben der Verbesserung der physiologischen Relevanz präklinischer Tests soll das Modell dazu beitragen, Tierversuche in der Augenforschung und bei der Sicherheitsbewertung im Sinne der 3R-Prinzipien (Replacement, Reduction, Refinement) zu ersetzen, zu reduzieren und zu verfeinern.
Projektleitung
Dr. Malik Salman Haider
Er studierte Pharmazie in Pakistan und promovierte 2022 an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg. Seine Forschung verbindet Biomaterialien, polymere Wirkstofffreisetzungssysteme, Hydrogele, Tissue Engineering und fortschrittliche, am Menschen orientierte Augenmodelle. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung dreidimensionaler In-vitro- und Ex-vivo-Modelle der Hornhaut, der Bindehaut sowie der Tränen- und Meibomdrüsen zur Untersuchung von Entzündungen, Fibrose, der Verabreichung von Augenmedikamenten und zur Sicherheitsprüfung. Dr. Haider koordiniert interdisziplinäre Forschungsprojekte, darunter geförderte Projekte zu Hornhaut-Bioreaktorsystemen, Glaskörperersatzstoffen, Systemen zur Verabreichung von Antimykotika und menschlichen Bindehaut-Sphäroidmodellen. Seine Arbeit zielt darauf ab, die physiologische Relevanz und den translationalen Wert der präklinischen Augenforschung zu verbessern und gleichzeitig zur Reduzierung von Tierversuchen beizutragen.