Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) durchgeführt. Mit der Neugestaltung des europäischen Chemikalienrechtes REACH ergibt sich die Notwendigkeit, für alle zu registrierenden Stoffe toxikologische Daten unter Berücksichtigung der Expositionssituation vorzulegen. Ziel des Vorhabens ist daher die Reduktion von Tierversuchen bei der Bestimmung der akuten Zyto- und Gentoxizität von inhalierbaren Industriechemikalien durch eine In-vitro-Methode zur standardisierten Direktexposition von Lungenzellen des Menschen (Zelllinie A549). Die Funktionalität der Methode zur Direktexposition von kultivierten Zellen zur Erfassung akuter Zyto- & Gentoxizität soll erprobt und nachgewiesen werden, wobei der Versuchsaufbau zur Demonstration der Übertragbarkeit zu den Projektpartnern transferiert wird. Partner I realisiert den Versuchsaufbau und Transfer, Einweisung der Kooperationspartner, die chemisch-analytische Kontrolle der Expositionsatmosphäre sowie Koordination des Projektes. Das Verfahren dient im Erfolgsfall zur Erfassung der akuten Toxizität inhalierbarer Stoffe in vitro . Unter Einbeziehung von Tierversuchsdaten (Literatur) soll ein Prädiktionsmodell zur Vorhersage der toxikologischen Wirkung aufgrund von In-vitro-Studien arbeitet werden.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Pharmazeutische Technologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Alternativmethode zum Kaninchenaugen-Irritationstest nach Draize, basierend auf biotechnologisch gewonnenen, humanen Hornhautäquivalenten. Diese Ersatz- und Ergänzungsmethode soll darüber hinaus die zahlreichen Tierversuche zur cornealen Permeation reduzieren. Die von uns entwickelte Methode soll einen konkreten Beitrag zur Schließung der vorhandenen Lücken geplanter Teststrategien zur Bewertung des augenreizenden Potenzials von Substanzen liefern. Während für die Prüfung stark korrosiver Substanzen bereits bewährte In-vitro- bzw. Ex-vivo-Verfahren vorhanden sind, stehen für die Vorhersage der Augenirritation bisher keine ausreichend aussagekräftigen In-vitro-Verfahren für die mild-moderat augenreizenden Substanzen und zur Vorhersage von Persistenz und Reversiblität zur Verfügung. Die von den Antragstellern entwickelten organotypischen Hornhautäquivalente, bestehen aus allen wesentlichen zellulären Komponenten der humanen Hornhaut. In diesem komplexeren Zellsystem, wachsen die verschiedenen Zelltypen in einer Anordnung, wie sie auch in vivo vorliegt. Sie stellen wertvolle Instrumente dar, um auf der Basis humaner Zellen Ergebnisse zu erarbeiten, deren Übertragbarkeit auf die Situation im Körper weniger limitiert ist, als die einfacher Zellkultursysteme oder reiner Epithelmodelle. Das Hornhautmodell verspricht deshalb eine höhere Aussagekraft bezüglich der Vorhersage von Persistenz und Reversibilität eines Augenschadens sowie der transcornealen Permeation von Ophthalmika. Im Rahmen des Projekts werden Standardarbeitsanweisungen (SOPs) für die Konstruktion des humanen Hornhautmodells sowie für Untersuchungen zur toxikologischen Prüfung und Permeationsmessung etabliert. Die Reproduzierbarkeit der Rekonstruktion des Hornhautmodells und die Transferierbarkeit der Protokolle zur Permeation und Sicherheitstoxikologie sollen überprüft werden. Das Projekt gliedert sich in 2 Phasen. Die Laufzeit des Projektes (Phase 1) beträgt 2 Jahre. In der ersten Förderphase steht die Methodenentwickelung im Vordergrund, während im 3. Jahr (Phase 2) eine Prävalidierung unter Beteiligung der Industrie erfolgen soll. Die geplanten Untersuchungen an Kornea-Modellen treiben schließlich auch die Entwicklung von transplantationsfähigen künstlichen Hornhautmaterialien (Keratoplastik) voran.