Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
istologische Aufnahme eines Darmschnitts mit Hämatoxylin-Eosin-(HE)-Färbung. Hämatoxylin färbt saure (basophile) Strukturen wie Zellkerne blau-violett. Eosin färbt basische (acidophile/eosinophile) Strukturen wie Zytoplasma sowie extrazelluläre Matrix rosa.
© Fraunhofer ITEM, Dirk Schaudien
istologische Aufnahme eines Darmschnitts mit Hämatoxylin-Eosin-(HE)-Färbung. Hämatoxylin färbt saure (basophile) Strukturen wie Zellkerne blau-violett. Eosin färbt basische (acidophile/eosinophile) Strukturen wie Zytoplasma sowie extrazelluläre Matrix rosa.

Humane Präzisionsschnitte des Darms

Wir testen die therapeutische Sicherheit und Wirksamkeit in humanem Darmgewebe für einen frühen translationalen Proof of Concept.

© Fraunhofer ITEM, Dirk Schaudien

Plattformtechnologie: Precision-cut Intestinal Slices (PCIS)

Darmerkrankungen wie chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (IBD) beruhen auf komplexen Wechselwirkungen zwischen Epithel-, Immun- und Stromazellen. Präzisionsschnitte des Darms (PCIS) erhalten diesen nativen humanen Gewebekontext ex vivo und ermöglichen krankheitsrelevante Analysen von Entzündungsreaktionen, Barriereschädigungen, Gewebeumbauprozessen und Wirkstoffeffekten unter nahezu nativen Bedingungen.

Pioniere für Precision-cut Intestinal Slices

Das Fraunhofer ITEM bringt seine Expertise im Bereich humaner Gewebeschnitte in die Erforschung von Darmerkrankungen ein. Unsere PCIS-Plattform erhält die native Gewebekomplexität und unterstützt Untersuchungen zu Entzündung, Immunaktivierung, Wirkstoffwirksamkeit, Sicherheit und lokalen Reaktionen.

© Fraunhofer ITEM, Klaudia Maria Grieger

Frisches humanes Darmgewebe

In Zusammenarbeit mit lokalen Kliniken beziehen wir Darmgewebe direkt aus chirurgischen Eingriffen, unter strengen ethischen Standards. So ist eine unmittelbare Aufbereitung nach der Operation möglich – aus Tumorresektionen oder von Patient*innen mit IBD.

© Fraunhofer ITEM, Klaudia Maria Grieger

Expertise in der Aufbereitung

Unser Team nutzt etablierte Präparationsabläufe, um die Darmstruktur zu erhalten und eine präzise Schnittführung einschließlich aller Mukosaschichten der Darmwand zu ermöglichen. Dadurch entstehen hochwertige Proben.

© Fraunhofer ITEM, Klaudia Maria Grieger

Immunkompetenz von PCIS

Unsere Darmschnitte sind immunkompetent und enthalten relevante Immunzellpopulationen wie T-Zellen und Makrophagen. Gewebsresidente Immunzellen reagieren auf Stimuli mit spezifischen Aktivierungsmustern und krankheitsabhängigen Antwortsignaturen.

© Fraunhofer ITEM, Klaudia Maria Grieger

Erweiterte Endpunkte in PCIS

Neben Epithel- und Immunzellen enthalten PCIS auch Strukturzellen. Dadurch lassen sich komplexe Gewebereaktionen über klassische Entzündungsprozesse hinaus analysieren. Wir erweitern unsere Endpunkte kontinuierlich, mit besonderem Fokus auf fibrotische Veränderungen im Darm.

PCIS: Ein wertvolles Werkzeug in der Wirkstoffentwicklung

Precision-cut intestinal slices (PCIS) sind lebende Gewebeschnitte, die die native Architektur und zelluläre Zusammensetzung des Darms ex vivo erhalten.

Ursprünglich zur Untersuchung von Wirkstoffmetabolismus und Toxizität entwickelt, haben wir die PCIS-Technologie mit besonderem Fokus auf lokale Immunantworten und krankheitsrelevante Signalwege weiterentwickelt. Das System erhält Epithel-, Immun- und Strukturzellpopulationen und eröffnet damit einen einzigartigen Einblick in die humane intestinale (Patho-)Physiologie.

Damit sind PCIS eine wertvolle translationale Plattform zur Untersuchung von Darmerkrankungen wie IBD und zur Verknüpfung mechanistischer Erkenntnisse mit dem humanen Gewebekontext.

Weitere Informationen über unsere Präklinische Forschung

Erkrankungen


Unsere humanrelevanten präklinischen Erkrankungsmodelle: 

Fibrose

Asthma

COPD

Atemwegsinfektion

Krebs

 

Plattformtechnologien


Unsere Plattformtechnologien für die Sicherheits- und Wirksamkeitstestung:
 

PCLS: Precision-cut Lung Slices 

PCLiS: Precision-cut Liver Slices

Inhalationstoxikologie

IPL: Isoliert-perfundierte Lunge

PBPK: Physiologically based pharmacokinetic modeling 

P.R.I.T.®-Expo-System

iMacroMAT: iPSC-abgeleitete Makrophagen zur Maßanfertigung des Pyrogentests

Verwandte Anwendungen

Unsere Arbeit mit Precision-cut Liver Slices (PCLiS) baut auf mehr als 20 Jahren Erfahrung mit Precision-cut Lung Slices (PCLS) auf.

Diese langjährige Expertise spiegelt sich in über 70 begutachteten wissenschaftlichen Publikationen wider und bildet eine starke wissenschaftliche und methodische Grundlage für unsere Forschung an humanen Darmschnitten.