Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Weltweit leiden etwa sieben Millionen Menschen an chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Betroffene sind durch Symptome wie Bauchschmerzen, Durchfall, Blutungen und Gewichtsverlust stark eingeschränkt und haben darüber hinaus ein erhöhtes Risiko für Darmkrebs sowie Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen. Da CED meist im frühen Erwachsenenalter beginnen und chronisch-progressiv verläuft, stellt die Erkrankung zudem eine erhebliche Belastung für das Gesundheitswesen und die Ökonomie dar.
Gleichzeitig erreichen nur wenige Patientinnen und Patienten mit den derzeit verfügbaren Medikamenten eine dauerhafte klinische Remission, sodass der Bedarf an neuen Wirkstoffen und personalisierten Therapieansätzen nach wie vor hoch ist. Vor diesem Hintergrund gewinnen humanrelevante Testsysteme für die präklinische Prüfung neuer Therapeutika, insbesondere von Immuntherapeutika, zunehmend an Bedeutung. Am Fraunhofer ITEM wurden daher in den letzten Jahren humane Darmmodelle etabliert, die es ermöglichen, die immunologischen Mechanismen von CED besser zu verstehen und gezielte Therapieoptionen direkt in menschlichem Gewebe zu testen (Grieger et al., 2025, DOI: 10.1002/eji.70013).
Im Mittelpunkt dieser Arbeiten stehen Precision-Cut Intestinal Slices (PCIS): dünne, lebende Gewebeschnitte aus menschlichem Darm. Sie enthalten gewebeständige Immunzellen und reagieren auf immunologische Stimuli. Aktuelle Studien zeigen, dass PCIS aus CED-Patienten typische Krankheitsmerkmale bewahren und auf Stimulation mit Mitogenen spezifische Zytokinantworten zeigen, die sich durch pharmakologische Interventionen modulieren lassen. Darüber hinaus kann der Einfluss mikrobieller Mediatoren auf die lokale Gewebeantwort untersucht werden. Durch die Kombination von PCIS mit klassischen Zellkulturmodellen lassen sich zusätzlich funktionelle Aspekte wie die Darmbarriere analysieren.
Insgesamt entsteht so eine einzigartige humane Testplattform, um pharmakologische Wirkungsweisen und immunregulatorische Netzwerke im menschlichen Darm zu untersuchen, die gleichzeitig zur Reduzierung von Tierversuchen im Sinne des 3R-Konzepts beiträgt.
