WowWowSkin – Aufbau von In-vitro-Hundehaut-Äquivalenten

In-vitro-Hundehautäquivalente für die Testung von Veterinärtherapeutika

Der globale Tierarzneimittelmarkt ist mit geschätzten 18,5 Mrd. US$ für das Jahr 2021 ein stetig wachsender Markt [1], da im Haustier-Bereich hohe Summen für Behandlungen ausgegeben werden. Im Vergleich zur Humanmedizin ist der Markt für Tierarzneimittel jedoch nur wenig reguliert. Therapeutika werden dabei auch ohne vorherige Testung auf Wirksamkeit eingesetzt, mit oft minimalem oder ohne evaluiertem Nutzen. Zudem werden oftmals humane Therapeutika für Tiere angewandt, obwohl sich die Pharmakodynamik und toxikologische Wirkungen speziesspezifisch zum Teil stark unterscheiden. Deshalb werden zur Wirksamkeits- und Risikobewertung von Veterinärtherapeutika verstärkt speziesspezifische Testungen eingefordert. Um gleichzeitig umstrittene Tierversuche zu vermeiden, bieten sich hierfür In‑vitro‑Testmethoden an.

Standardisierte Testung von Therapeutika und Pflegeprodukten für Hunde

Dermatologische Probleme von Haustieren, insbesondere von Hunden, gehören zu den am häufigsten auftretenden Erkrankungen in Tierkliniken. Im Projekt WowWowSkin entwickelt das IGB daher ein In‑vitro‑Modell für Hundehaut (Abb. 1), um Therapeutika und Pflegeprodukte für den Hund standardisiert testen zu können. Dazu werden (1) primäre Zellen aus Hundehaut-Biopsien isoliert, (2) gentechnisch immortalisiert und (3) daraus Hunde-Vollhautäquivalente aufgebaut (Abb. 2). Die Isolierung primärer Zellen und ihre Immortalisierung sowie die Etablierung von In‑vitro‑Hautmodellen wird seit Jahrzehnten im Innovationsfeld Zell- und Gewebetechnologie erfolgreich mit humanem Material durchgeführt. Basierend auf dieser Expertise wurden wesentliche Arbeitsschritte auf die Isolierung primärer Zellen aus Hundebiopsaten adaptiert und optimiert. Dabei wurden erfolgreich primäre Keratinozyten, Fibroblasten, Endothelzellen und Melanozyten isoliert und expandiert. Diese werden mittels stabiler Transfektion mit geeigneten Plasmiden immortalisiert, um mit diesen schließlich In-vitro-Epidermis-, -Dermis-, und -Vollhaut-Modelle zu etablieren.

Reproduzierbares, komplexes Hunde-Hautmodell

Das finale canine Vollhautmodell, bestehend aus verschiedenen immortalisierten Zellarten, wird sich zum einen durch eine hohe spenderunabhängige Reproduzierbarkeit und zum anderen durch seine zelluläre Komplexität auszeichnen. Das IGB‑intern geförderte Garagenprojekt WowWowSkin ermöglicht dem IGB mit der Entwicklung eines caninen In‑vitro‑Hautmodells den Einstieg in ein neues strategisches Feld animaler In‑vitro‑Hautmodelle, mit dem die Testung von Veterinärtherapeutika insbesondere auch zur Behandlung zoonotischer Hauterkrankungen, von Pflegemitteln sowie von Mitteln zur Floh- und Zeckenprävention adressiert werden.