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

ExITox – Explain Inhalation Toxicity


Entwicklung einer integrierten Prüfstrategie zur Vorhersage der Toxizität nach wiederholter inhalativer Exposition: ein Machbarkeitsnachweis

Vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms »e:ToP –  Innovative Toxikologie zur Reduzierung von Tierversuchen« gefördertes Kooperationsprojekt

Koordinatorin: Das Projekt wird von Dr. Sylvia Escher, Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM, koordiniert. Sechs Einrichtungen aus Hannover, Freiburg, Göttingen und Wolfenbüttel sind an dem Forschungsverbund beteiligt.

Vertragslaufzeit: 1. Januar 2017 – 31. März 2020

Fördernummer: 031 L0120A

Zusammenfassung: In diesem Projekt soll eine integrierte Teststrategie (ITS) zur Risikobewertung der inhalativen Toxizität von Substanzen im Menschen bei wiederholter Exposition entwickelt werden, um De-novo-Tierversuche damit ersetzen zu können. Es wurden fünf Gruppen von chemischen Verbindungen mit gemeinsamen toxikologischen Wirkungen ausgewählt und diese an lebenden Lungenschnitten (PCLS) vom Menschen und humanen Lungenzellkulturen getestet, um gruppenspezifische Biomarker zu finden, die auf einen gemeinsamen Wirkmechanismus hinweisen. Mithilfe des Fraunhofer ExpoCube® wurden die PCLS und Zellkulturen an der Luft-Flüssigkeitsgrenze gegenüber luftgetragenen Substanzen exponiert. Mit der TempoSeq-Technologie wurden in diesen Modellen genomweite Transkriptomanalysen durchgeführt und die Daten mit bioinformatischen Methoden ausgewertet.

Zusätzlich zur Charakterisierung der Gefährdung besteht ein weiteres Ziel von EXITOX-II darin, die Bioverfügbarkeit luftgetragener Chemikalien besser vorhersagen zu können. Dafür entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein physiologisch basiertes pharmakokinetisches (PBPK) Modell mit drei Kompartimenten, mit dem der menschliche Respirationstrakt modelliert werden kann. Zurzeit werden zur Parametrisierung dieses Modells In-vitro-Parameter wie scheinbare Permeabilitätskoeffizienten angewandt.

Am Ende dieses Projekts soll ein Vorschlag für eine integrierte Teststrategie zur Bestimmung der inhalativen Toxizität stehen. 

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