Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

Precision-cut Lung Slices: Die Schlüsseltechnologie für moderne Lungenforschung

Wir prüfen die Sicherheit und Wirksamkeit therapeutischer Ansätze in humanem Lungengewebe, um frühzeitige und translational relevante Proof-of-Concept-Daten zu ermöglichen.

© Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

Plattform-Technologie: Precision-cut Lung Slices

Precision-Cut Lung Slices (PCLS) bieten ein immunkompetentes, vollständig humanes Modell, das die komplexe dreidimensionale Architektur sowie die zelluläre Vielfalt der natürlichen Lunge realitätsnah abbildet. Als physiologisch relevantes System erlauben PCLS die Analyse von Immunzellinteraktionen, Krankheitsmechanismen und therapeutischen Reaktionen und liefern eine fundierte Grundlage zur Bewertung von Sicherheit und Wirksamkeit.

Vorreiter der PCLS-Technologie

Mit über zwei Jahrzehnten Erfahrung und mehr als 70 peer-reviewten Publikationen verfügen wir über eine einzigartige Expertise in der Herstellung und Anwendung von Precision-cut Lung Slices und sind damit ein verlässlicher Partner für die Wirksamkeits- und Sicherheitstestung in der präklinischen Lungenforschung.

© Fraunhofer ITEM

Frisches humanes Lungengewebe direkt aus lokalen Kliniken

In Zusammenarbeit mit den Pathologieabteilungen lokaler Kliniken gewinnen wir unter strengen ethischen Vorgaben Lungengewebe unmittelbar nach Transplantationen oder Tumorresektionen und bereiten es auf.

© Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

Expertise in der Aufbereitung humanen Lungengewebes

Unser Team nutzt etablierte Präparationstechniken, um die Lungenstruktur zu erhalten und reproduzierbare, hochwertige Proben für die präklinische Lungenforschung herzustellen.

© Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

Längere Kultivierbarkeit

Unsere Lungenschnitte können bis zu zwei Wochen kultiviert werden. Dabei werden sowohl ihre natürliche Anatomie als auch ihre Immunreaktivität erhalten.

© Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

Testung der Sicherheit und Wirksamkeit von Therapeutika

Verschiedene Wirkstoffklassen, inkl. Small Molecules, Zelltherapien, Antikörper und RNA-Therapien, sowie ihrer Effekte auf lokale Immun- und Strukturzellen, können detailliert untersucht werden.

© Fraunhofer ITEM, Felix Schmitt

Translationale Relevanz in der präklinischen Forschung

Dieses vollständig humane Modell ermöglicht eine belastbare Bewertung der Arzneimittelsicherheit und -wirksamkeit und schafft eine starke Grundlage für die Übertragung in die klinische Anwendung.

Vorteile der PCLS-Technologie am Fraunhofer ITEM

© Fraunhofer ITEM

Modellierung komplexer Lungenerkrankungen

Von Asthma und COPD über Infektionen und Tumoren bis hin zur pulmonalen Fibrose ermöglichen PCLS die detaillierte Untersuchung von Krankheitsmechanismen in erkranktem oder phänotypisch veränderten Gewebe unter kontrollierten Bedingungen.

Der nächste Schritt in der Wirkstoffentwicklung

Bewertung von therapeutischer Sicherheit und Wirksamkeit in humanem Lungengewebe zur frühzeitigen Gewinnung translational relevanter Proof-of-Concept-Daten.

Forschungssynergien

Unser Standort im Hannover Medical Park und die Einbindung in das Deutsche Zentrum für Lungenforschung ermöglichen den direkten Zugang zu hochwertigem, nicht eingefrorenem humanen Lungengewebe aus chirurgischen Eingriffen – ideale Voraussetzungen für eine passgenaue Aufbereitung der PCLS.

Reduktion von Tierversuchen

Humanes ex-vivo-Lungengewebe ermöglicht Sicherheits- und Wirksamkeitstests in einem vollständig humanen präklinischen Modell. Dadurch kann die Anzahl der für GLP-Toxizitätsstudien benötigten Tiere potenziell verringert werden im Sinne der 3R-Prinzipien (Replace, Reduce, Refine).

Lungenspezifische Parameter in Echtzeit

Untersuchung von Atemwegskontraktilität, Entzündungsreaktionen, viraler Replikation und fibrotischem Remodeling innerhalb einer vollständig intakten, funktionellen humanen Mikroumgebung der Lunge.

Erkrankungen

Testen Sie die Sicherheit und Wirksamkeit Ihrer Therapeutika, einschließlich Small Molecules, Zelltherapien, Antikörper und RNA-basierter Therapien:
 

Fibrose

Asthma

COPD

Atemwegsinfektion

Krebs

Technologien

Prädiktive Plattformtechnologien für die Testung von Wirksamkeit und Sicherheit:
 

PCLS: Precision-cut Lung 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 Anwendungsbereiche

Präzisionsschnitte von Darm und Leber

Der Schwerpunkt unserer Expertise liegt auf der Arbeit mit Präzisionslungenschnitten. Darüber hinaus verfügen wir über erfolgreiche Erfahrung mit Precision-Cut Slices des Darms und der Leber.

Sprechen Sie uns gerne mit Ihrem individuellen Projekt an.

Precision-Cut Lung Slices: ein wertvoller Baustein in der Wirkstoffentwicklung

Ex-vivo-Lungenexplantate, auch bekannt als Precision-Cut Lung Slices (PCLS), sind lebende, dreidimensionale Gewebeschnitte, die die vollständige zelluläre Komplexität der menschlichen Lunge bewahren. Alle relevanten Zelltypen, darunter Epithel- und Endothelzellen, glatte Muskelzellen, Fibroblasten, Mastzellen und Nervenfasern, sind in dem Gewebe in ihrer natürlichen Zusammensetzung enthalten. Diese Zellen bleiben biologisch aktiv, kommunizieren miteinander, reagieren auf gezielte Stimuli und bieten damit ein hochprädiktives Modell für die Lungenforschung.