3D-Zellmodelle für die Erforschung von Infektionskrankheiten

Wie mit Hilfe von Zellkulturen und Schleimhautmodellen Krankheitserreger bekämpft werden.

Viren, Bakterien oder Pilze sind eine ständige Bedrohung für uns Menschen, sie sind hochentwickelt und werden oft leicht übertragen. Das Immunsystem ist unsere Abwehr gegen diese Eindringlinge. Dabei fungieren die dendritischen Zellen als Wächter des Immunsystems und helfen den Abwehrzellen die Eindringlinge zu finden. Im Fokus des Forschungsteams um Doris Wilflingseder vom Institut für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie an der Medizin Uni Innsbruck stehen das HI-Virus und pathogene Pilze und hier auch die dendritischen Zellen, die die ersten sind, die mit den Krankheitserregern in Kontakt kommen.

Menschliches Zellmodell

Gute 3D-Zellkulturmodelle ermöglichen es dabei, effektiv zu forschen und neue Behandlungsmethoden zu entwickeln – und nicht nur für HI-Viren oder pathogene Pilze, sondern auch für alle anderen möglichen Krankheitserreger, da die Modelle adaptierbar sind. Im konkreten Fall will aber das Forschungsteam herausfinden, wie das HI-Virus oder Aspergillen an den menschlichen Barrieren (Schleimhaut, respiratorisches Epithel) mit den jeweiligen Zellen wechselwirkt und welche neuen Methoden getestet werden können, um den Eintritt der Infektionserreger zu verhindern. Im dreidimensionalen Schleimhautmodell, das am Institut entwickelt wurde, wird in Kollaboration mit der Northwestern University die Wechselwirkung von HIV mit neuartigen HIV-neutralisierenden Antikörpern untersucht. Da man in Zellkulturen das Verhalten der Wechselwirkungen von Infektionserregern mit menschlichen Zellen sehr exakt simulieren kann, bieten sie in vielen Bereichen nicht nur aufgrund der geringeren Kosten und der ethischen Komponente eine gute Alternative zu Tierversuchen: „Es liegt auf der Hand, hier mit humanen 3D-Modellen zu arbeiten, da sie die Struktur menschlicher Organe nachahmen, keine Artenunterschiede bestehen und so die Wechselwirkung mit menschlichen Krankheitserregern wie HIV-1 realistischer untersuchen kann“, betont Doris Wilflingseder.

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Über den/die Forscher*In

Doris Wilflingseder, Professorin an der Sektion für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie der Medizinischen Universität. 2017 hat sie den „MUI animalFree research cluster“ initiiert, um in Innsbruck die bereits bestehende Expertise im Bereich tierversuchsfreier Forschung zu bündeln und weiter auszubauen. Die Immunologin forscht seit vielen Jahren an Wechselwirkungen von dendritischen Zellen (DCs) – den sogenannten Wächterzellen des Immunsystems – mit unterschiedlichen Krankheitserregern, wie HIV-1 und Pilzen.