Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Bundeswehr durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist es unter anderem die Reduktion von Tierversuchen zu erreichen und nach Bestimmung des zytotoxischen und inflammatorischen Potentials (Effekt- und Biomarker) partikelhaltige Atmosphären mit einer standardisierten In-vitro-Methode zu untersuchen. Gedacht ist dabei - in Anlehnung an In-vivo-Studien' an eine Direktexposition von Lungenzellen vom Menschen mit relevanten Aerosolen zu exponieren um deren biologische Reaktion zu beurteilen. Zu Projektbeginn werden die experimentellen Voraussetzungen geschaffen, um die unter den prüfungsspezifischen Bedingungen notwendigen Anforderungen an das in-vitro-System zu ermöglichen. Gleichzeitig werden Methoden etabliert und evaluiert, die zur Exposition der Partikeln und Charakterisierung der Expositionsatmosphäre bzw. zur Bestimmung der biologischen Endpunkte notwendig sind. Im nächsten Schritt werden Untersuchungen mit ausgewählten Partikeln (Quarz, Titandioxid fein und ultrafein) und Reinluft als Negativkontrolle durchgeführt. Die Auswahl der Stoffe richtet sich nach deren Toxizität, Verfügbarkeit, dem Handling und ihrem Status als Referenzsubstanzen für inhalationstoxikologische Untersuchungen mit Partikeln. Andere noch in Absprache mit der ZEBET zu bestimmende Partikelstäube, sollen schließlich zur Bestätigung der erarbeiteten Standardprotokolle und verfahren untersucht werden. Abschließend erfolgt anhand der ermittelten Datenlage eine Risikoabschätzung und Bewertung der in-vitro-Methode. Im Bereich der Industriechemikalien besteht ein großes Interesse an aussagekräftigen Prüfmethoden zur Beurteilung des zytotoxischen Potentials luftgetragener Substanzen. Hier bieten sich in-vitro-Testmethoden mit menschlichen Zellen an, die aufgrund neuer innovativer Expositionstechniken direkt mit den Stoffen in Kontakt gebracht werden. Unter der Voraussetzung einer positiven Validierung, kann ein solches Verfahren der Industrie zur Erhebung toxikologisch anerkannter Ergebnisse angeboten werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CULTEX Laboratories GmbH durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die Reduktion von Tierversuchen im Bereich der akuten Inhalationstoxikologie mittels einer standardisierten in vitro Direktexpositionsmethode zur Untersuchung partikelhaltiger Atmosphären. Bestimmung des zytotoxischen und inflammatorischen Potentials der Teststäube. Die Daten werden zur Beurteilung der Intra- & Inter-Laboratoriumsvariabilität herangezogen und müssen Aufschluss über deren Reproduzierbarkeit, Robustheit und Stabilität geben sowie die Grundlage für die Prävalidierung der Methode liefern. Die Daten fließen in ein Prädiktionsmodell ein, das Aufschluss über die In-vitro-/In-vivo-Korrelation gibt. Zu Projektbeginn werden die experimentellen Voraussetzungen geschaffen, um die prüfungsspezifischen Anforderungen an das In-vitro-System zu realisieren. Gleichzeitig werden Methoden etabliert, die zur Exposition der kultivierten Zellen, der Charakterisierung der Expositionsatmosphäre sowie der Bestimmung der biologischen Endpunkte notwendig sind. Dann werden Expositionen mit ausgewählten Partikeln (DQ12, TiO2-P25, CB14, ZnO, BaSO4, ALOOH I, CeO2, ZrO2, CuO nano und CuO micro) in den 3 Expositionslaboratorien durchgeführt. Die Auswahl der Stoffe richtet sich nach deren Toxizität, Verfügbarkeit, dem Handling und ihrem Status als Referenzsubstanzen für inhalationstoxikologische Untersuchungen. Abschließend erfolgt anhand der ermittelten Datenlage eine Bewertung der In-vitro-Methode (Prävalidierung) und die Erstellung eines Prädiktionsmodells. Im Bereich der Industriechemikalien, aber auch bei Verbraucherprodukten und Umweltstoffen besteht ein erhebliches Interesse an einfachen, aber dennoch aussagekräftigen JPrüfmethoden zur Beurteilung des zytotoxischen Potentialsluftgetragener Substanzen (Partikeln). Hier bieten sich In-vitro-Methoden mit Zellen des Respirationstraktes vom Menschen an, die aufgrund neuer innovativer Expositionstechniken direkt mit den Stoffen im Kontakt gebracht werden und analog zur In-vivo-Situation ihre biologischen Wirkung entfalten können. Unter der Voraussetzung einer positiven Prävalidierung mit sich anschließender Validierungsphase, kann ein solches Verfahren in andere Laboratorien transferiert und der Industie zur Erhebung toxikologisch anerkannter Ergebnisse angeboten werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Pathologie durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die Reduktion von Tierversuchen im Bereich der akuten Inhalationstoxikologie durch Einsatz einer standardisierten in vitro Direktexpositionsmethode zur Untersuchung partikelhaltiger Atmosphären und Bestimmung des zytotoxischen und inflammatorischen Potentials der betreffenden Teststäube. Die Daten werden zur Beurteilung der Intra- und Inter-Laboratoriumsvariabilität herangezogen und müssen sowohl Aufschluss über deren Reproduzierbarkeit, Robustheit und Stabilität geben, als auch die Grundlage für die Prävalidierung der Methode liefern. Zu Projektbeginn werden die experimentellen Voraussetzungen geschaffen, um die unter den prüfungsspezifischen Bedingungen notwendigen Anforderungen an das In-vitro-System zu realisieren. Gleichzeitig werden Methoden etabliert und evaluiert, die zur Exposition der kultivierten Zellen mit Partikeln, der Charakterisierung der Expositionsatmosphäre sowie der Bestimmung der biologischen Endpunkte notwendig sind. Im nächsten Schritt werden Expositionen mit ausgewählten Partikeln (DQ12, TiO2-P25, CB14, ZnO, BaSO4, ALOOH I, CeO2, ZrO2, CuO nano und CuO micro) in den 3 Expositionslaboratorien durchgeführt. Die Auswahl der Stoffe richtet sich nach deren Toxizität, Verfügbarkeit, dem Handling und ihrem Status als Referenzsubstanzen für inhalationstoxikologische Untersuchungen. Abschließend erfolgt anhand der ermittelten Datenlage eine Bewertung der In-vitro-Methode (Prävalidierung) und die Erstellung eines Prädiktionsmodells.