Tissue Engineering des humanen cornealen Endothels: Von der Primärzellkultur zur Transplantation hochfunktioneller Zell-Sheets

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Katrin Engelmann; Dr. Mirko Nitschke
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 266879141

Das Forschungsvorhaben zielt auf die in vitro Kultivierung sowie den nachfolgenden Transfer zellulärer Monolagen von humanen cornealen Endothelzellen (HCEC) für Anwendungen im Tissue Engineering. Um eine direkte Übertragbarkeit der Resultate auf prä-klinische Studien zu gewährleisten, werden nicht-immortalisierte, primäre Zellkulturen untersucht. Isolationsprotokolle und Kultivierungsbedingungen werden im Sinne einer bestmöglichen Proliferation und Funktionalität adaptiert. Die verwendeten Methoden zur Gewinnung hochfunktioneller und vitaler HCEC-Sheets berücksichtigen essentielle Anforderungen einer potentiellen klinischen Anwendung (z.B. Kulturmedien frei von Komponenten tierischen Ursprungs). Für die Untersuchungen wird ein von den Antragstellern entwickelter thermo-responsiver Kulturträger verwendet, der über einstellbare physikochemische und biomolekulare Eigenschaften eine Anpassung an die spezifischen Anforderungen von HCEC ermöglicht. Voraussetzung für den Erfolg von Transfer, Lagerung und anschließender Transplantation ist die stimulierte Ablösung der kultivierten Sheets unter Erhalt der interzellulären Kontakte sowie der extrazellulären Matrix. Hierfür werden Morphologie, Vitalität und physiologische Funktion der generierten Zell-Sheets umfassend charakterisiert. Unter Verwendung eines in vitro Transplantationsmodells werden Techniken und spezielle Werkzeuge für die schonende Handhabung und den Transfer der fragilen Sheets entwickelt. Zur Bewertung der Transplantatqualität werden Kriterien aufgestellt und verifiziert, deren Aussagekraft deutlich über die alleinige Angabe der Zelldichte hinaus geht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen