Um Kosmetika auf ihre Verträglichkeit hin zu testen, wird nach wie vor auf Tierversuche zurückgegriffen. Forschende der TU Graz und Partner in Indien arbeiten an einem Projekt, das die Testung von Nanopartikeln aus Kosmetika revolutionieren könnte. Ihr Ziel ist es, ein 3D-gedrucktes Hautimitat zu schaffen, das lebende Zellen enthält und die dreischichtige Struktur menschlicher Haut nachahmt.
Tierversuche sind oft noch unverzichtbar, wenn es um medizinische Forschung oder auch die Testung von Kosmetika geht. Gelänge es, funktionsfähige Organe im Labor zu züchten, könnte man Tests an Lebewesen deutlich reduzieren oder sogar komplett darauf verzichten und das Leid von Tieren verhindern. Diesen Ansatz verfolgen die Forschenden der TU Graz und des Vellore Institute of Technology in Indien.
Imitat mit natürlicher Gewebestruktur
Gemeinsam will man Hautimitate entwickeln, die die natürliche dreischichtige Gewebestruktur und Biomechanik der menschlichen Haut nachahmen. Damit soll die Testung von Hautcremes oder auch Sonnenschutzmitteln auf eine neue Ebene gehoben werden, wie Karin Stana Kleinschek vom Institut für Chemie und Technologie Biobasierter Systeme erklärte: “Die Hydrogele müssen mit lebenden Hautzellen interagieren können. Diese Zellen müssen nicht nur überleben, sondern auch wachsen und sich vermehren können.”
Die Hydrogelformulierungen wurden bereits an der TU Graz entwickelt. Sie zeichnen sich durch ihren hohen Wassergehalt aus, was grundsätzlich ideale Bedingungen für die Integration und das Wachstum von Zellen schafft. Der hohe Wassergehalt stellt aber auch Herausforderungen hinsichtlich der mechanischen und chemischen Stabilisierung der 3D-Drucke. Mit ihren Vernetzungsmethoden haben die Grazer Forschenden schon einiges hinsichtlich Stabilisierung weitergebracht. Nun testen die indischen Partner die Resistenz und Toxizität des Materials.
Leid von Tieren verhindern
Die ersten Ergebnisse seien bereits vielversprechend, freute sich Kleinschek über den Fortschritt, den die Kombination aus Materialforschung und molekularer Zellbiologie erzielen konnte. Die Grazer Hydrogelformulierungen hätten sich als nicht zytotoxisch und mechanisch stabil erwiesen. “In einem nächsten Schritt werden die 3D-gedruckten Modelle für die Testung von Nanopartikeln herangezogen”, zeichnete Kleinschek den weiteren Weg vor.
Die Richtlinie zum Schutz der für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tiere der EU (2010/63/EU) stellt einen wichtigen Schritt in Richtung des Ziels dar, Verfahren an lebenden Tieren für wissenschaftliche und pädagogische Zwecke sobald wie möglich zu ersetzen. Wissenschafter weltweit forschen daher daran, ethisch unproblematische Alternativen zu finden, um das Leiden von Tieren zu verhindern und dafür zu sorgen, dass Ergebnisse aus Laborexperimenten leichter auf den Menschen übertragen werden können.
APAMED