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2008
Journal Article
Titel
Human skin equivalent as an alternative to animal testing
Alternative
Äquivalente menschlicher Haut als Alternative zum Tierversuch
Abstract
The 3-D skin equivalent can be viewed as physiologically comparable to the natural skin and therefore is a suitable alternative for animal testing. This highly differentiated in vitro human skin equivalent is used to assess the efficacy and mode of action of novel agents. This model is generated from primary human keratinocytes on a collagen substrate containing human dermal fibroblasts. It is grown at the air-liquid interface which allows full epidermal stratification and epidermal-dermal interactions to occur. Future emphasis is the establishment of different test systems to investigate wound healing, melanoma research and infection biology. Key features of this skin model are that it can be used as an alternative for in vivo studies, donor tissue can be tailored to the needs of the study and multiple analyses can be carried out at mRNA and protein level. Driven by both ethical and economical incentives, this has already resulted in a shift of the test strategies used by the Pharmaceutical Industry in the early drug development process as reflected by the increased demand for application of cell based assays. It is also a suitable model for testing a wide variety of endpoints including cell viability, the release of proinflammatory mediators, permeation rate, proliferation and biochemical changes.
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3-D-Hautäquivalente sind physiologisch vergleichbar mit natürlicher Haut und deshalb eine Alternative zum Tierversuch. Das hoch differenzierte in-vitro Modell menschlicher Haut wird zur Prüfung der Wirksamkeit und des Wirkungsmechanismus neuer Wirkstoffe eingesetzt. Es wird aus primären menschlichen Keratinozyten auf einem Kollagensubstrat, das menschliche dermale Fibroblasten enthält, generiert und wächst an einer Luft-Wasser-Grenzschicht, die eine komplette epidermale Stratifikation und epidermal-dermale Interaktion gewährleistet. Zukünftiger Schwerpunkt ist die Etablierung verschiedener Testsysteme zum Studium der Wundheilung, der Melanomforschung und der Infektionsbiologie. Das Schlüsselmerkmal des Hautmodells ist seine alternative Nutzbarkeit für in-vivo-Studien; Spendergewebe können auf die spezifische Fragestellung zugeschnitten werden und es sind multiple Analysen an mRNA und Proteinen möglich. Sowohl unter ethischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ergibt sich damit eine grundlegende Veränderung in der Teststrategie der Pharmazeutischen Industrie im frühen Entwicklungsstadium der Arzneimittelentwicklung mit erweiterten Möglichkeiten zur Anwendung zellbasierter Assays. Das 3-D-Hautäquivalent ist ferner zur Erfassung einer großen Breite sog. Endpunkte geeignet wie Zellviabilität, Freisetzung proinflammatorischer Mediatoren, Permeationsrate, Proliferation und biochemische Veränderungen,