NCCR AntiResist entwickelt eine Reihe von In-vitro-Modellen auf Basis menschlichen Gewebes, die Aspekte unserer Zielbakterieninfektionen in Lunge, Blase, tiefem Gewebe, Plazenta und Blut reproduzieren.
Gewebebasierte Modelle bieten gegenüber herkömmlichen In-vitro-Ansätzen mehrere Vorteile. Sie bilden die komplexe Umgebung und die Wechselwirkungen im menschlichen Körper genau ab und verbessern so den Vorhersagewert von Krankheitsmechanismen und der Wirksamkeit von Medikamenten. Ausserdem reduzieren sie den Bedarf an Tierversuchen und ermöglichen eine personalisierte Medizin, indem sie patientenspezifische Gewebeeigenschaften nachbilden.
NCCR AntiResist Modelle auf Basis menschlichen Gewebes
Am NCCR AntiResist werden derzeit mehrere menschliche Gewebemodelle entwickelt:
• Aus primären menschlichen Bronchial- oder Alveolarzellen gewonnene alveoläre und bronchiale Lungenmodelle (Rossy et al, 2023; Swart et al, 2024)
• Menschliche Blasenmodelle unterschiedlicher Komplexität, die die geschichtete Architektur des Blasenurothels nachahmen
• Zwei Modelle für mit S. aureus infiziertes tiefes Gewebe beim Menschen: ein Ex-vivo-Modell und ein Zellkulturmodell für tiefsitzende Infektionen mit S. aureus.
• Ein Modell, das eine Infektion mit B. melitensis im Blut nachahmt
• Ein Transwell-basiertes Barrieremodell der menschlichen Plazenta
Wir entwickeln außerdem eine mikrophysiologische Transwell-basierte Plattform für Infektionen und Behandlungen von Lungen-, Blasen- und Plazentabarriere-Modellen.
Fortschritte wurden bereits durch den Aufbau einer Transwell-basierten Mikrofluidik-Plattform erzielt, die eine hochauflösende Bildgebung von Atemweggeweben ermöglicht.
Weitere Informationen hierzu finden Sie im NCCR AntiResist-Artikel, Transwell-Based Microfluidic Platform for High-Resolution Imaging of Airway Tissues by Kurmashev et al. at https://doi.org/10.1002/admt.202400326 »
Wir vergleichen diese Modelle mit klinischen Proben und validieren sie anhand klinisch relevanter Isolate von Zielpathogenen und Standardantibiotika. Validierte Modelle werden durch relevante biologische Komponenten wie Immunzellen, mechanische Signale zur Nachahmung der physikalischen Eigenschaften von Geweben oder spezifische Gewebeumgebungen ergänzt und verfeinert, um unser Verständnis der relevanten Mechanismen zu verbessern und unsere Fähigkeit zur Vorhersage der Behandlungsleistung zu steigern.
Dieser systematische Ansatz revolutioniert die Art und Weise, wie Antibiotika-Zielmoleküle in der Vergangenheit identifiziert wurden, und wir hoffen, in naher Zukunft neue Wege für die therapeutische Behandlung von Infektionen zu finden.
Leaders of Tissue Models
Prof. Andreas Hierlemann
Prof. Andreas Hierlemann
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Prof. Alexandre Persat
Prof. Alexandre Persat
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