Menschliches Hautmodell: Ersatz für Tierversuche und Testobjekt für transdermale Therapeutika

Pharmazeuten der Freien Universität Berlin untersuchen zusammen mit Partnern aus Hochschule, Industrie und Behörden kommerziell verfügbare Hautmodelle, die eine Alternative zu Tierversuchen darstellen. Anlass ist unter anderem die anstehende Novelle des Chemikaliengesetzes, die zu einem deutlichen Anstieg von Tierversuchen führen könnte.

Tierversuche werden nicht nur im Rahmen der Arzneimittelentwicklung, sondern auch für toxikologische Untersuchungen von Chemikalien aller Art durchgeführt. Die geplante Gesetzesänderung sieht vor, dass künftig nicht nur alle neu auf den Markt kommenden Chemikalien geprüft werden müssen – in der Regel an Ratten – sondern auch alle bei der Synthese entstehenden Zwischenprodukte und "Altchemikalien". Anlass für die Novelle sind unter anderem Unfälle in der Chemischen Industrie (Hoechst, Sandoz) sowie potentielle Schädigungen von Beschäftigten in der Landwirtschaft durch das großflächige Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln und Bioziden.

Die Anzahl der notwendigen Tierversuche lässt sich stark reduzieren, wenn sich die Aufnahme von Fremdstoffen über die Haut mit Hilfe von Versuchen an humanen Hautmodellen abschätzen lässt. Substanzen, welche die intakte Haut nicht zu durchdringen vermögen, können dann einer vereinfachten Prüfung unterzogen werden. Wie präzise diese Vorhersagen mittels der Hautmodelle sind, untersucht derzeit die Arbeitsgruppe um Prof. Monika Schäfer-Korting vom Institut für Pharmazie der Freien Universität Berlin.

Hautmodelle von reproduzierbarer Beschaffenheit lassen sich in ausreichender Menge herstellen. Dazu werden menschliche Hautzellen – so genannte Keratinozyten – auf einem Polymer regelrecht ausgesät. Durch Teilung vermehren sich die Zellen, nach Kontakt mit Luft verhornen die obersten Hautschichten anschließend wie natürliche Haut. Nach bisherigen Erkenntnissen sind diese Hautmodelle etwas durchlässiger als die gesunde menschliche Haut. Die Aufnahme von Fremdstoffen wird dadurch eher über- als unterschätzt. Ein Effekt, der dem Sicherheitsbedürfnis Rechnung trägt. Weitere Testmodelle können aus Schlachthausmaterial gewonnen werden. Vor allem die kosmetische Industrie setzt in erheblichem Umfang auf Schweinehaut. Leider ist die Übertragbarkeit der Ergebnisse mit diesen Modellen auf den Menschen bis heute noch nicht ausreichend gesichert.

Unzureichend ist vor allem das Wissen darüber, in wie weit unsere Haut fähig ist, Fremdstoffe (aber auch körpereigene Wirkstoffe) umzuwandeln. Während man ursprünglich davon ausging, dass Fremdstoffe nur in der Leber abgebaut werden, wird diese Fähigkeit mittlerweile auch anderen Organen zugesprochen. Da meist nicht klar ist, ob ein Fremdstoff selbst oder seine Abbauprodukte (Metaboliten) eine Schädigung des Menschen hervorrufen, ist die Aufklärung eventueller metabolischer Fähigkeiten der Haut von großer Bedeutung.

In einem weiteren Projekt der AG Schäfer-Korting werden an Hautmodellen alternative Applikati-onswege für Arzneimittel untersucht. Denn Wirkstoffe werden heute vermehrt transdermal – also über die Haut – in den Körper geschleust. Etabliert ist dieses Verfahren bereits in der Östrogensubstitution bei Frauen in der Postmenopause. Jüngst wurden auch Testosteronpflaster zur Substitution des Androgenmangels bei Männern in die Therapie eingeführt. Wie Untersuchungen der FU-Pharmazeuten zeigten, kommt es dabei jedoch zu einer erheblichen – und individuell stark schwankenden – Umwandlung von Testosteron in nur noch sehr schwach wirksame Androgene. Dies könnte ein wichtiger Grund für das geringe Ansprechen der Patienten auf die Therapie sein.

Nähere Informationen gibt Ihnen gern:
Univ.-Prof. Dr. Monika Schäfer-Korting, Institut für Pharmazie der Freien Universität Berlin, Königin-Luise-Str. 2 u. 4, 14195 Berlin, Tel.: 030 / 838-53283 und -53284, Fax: 030 / 838-54399, E-Mail: msk@zedat.fu-berlin.de