Evaluierung von Sicherheit und Biokompatibilitätspotential von Bakterienhydrogelen
Zellbiologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Lebende therapeutische Materialien (LTMs) sind eine vielversprechende Alternative zu klassischen Wirkstoffträgern für die langfristige Freisetzung von Therapeutika. LTMs enthalten lebende Biofabriken, wie z. B. Bakterien. Diese Biofabriken sind so konstruiert, dass sie Medikamente herstellen. Der Einsatz von Biofabriken stellt einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Arzneimittelverabreichungssystemen dar, da diese Biofabriken die Produktion von Therapeutika im Laufe der Zeit aufrechterhalten können, solange die Biofabrik lebensfähig und aktiv ist. Es ist jedoch schwierig, die potenzielle Anwendung dieser LTMs vorherzusagen, da es nicht viele Informationen über ihre Interaktionen mit dem Host gibt. Um ihre Anwendbarkeit zu verfeinern, müssen das Sicherheits- und Biokompatibilitätspotenzial bewertet werden. Dies war das Hauptziel dieses Projekts. Um zu bewerten, wie LTMs mit Wirtszellen interagieren, haben wir Methoden zur Bewertung der Sicherheit und Zytokompatibilität etabliert. Zunächst haben wir einen Screening-Aufbau entwickelt, um die Kulturbedingungen von bakteriellen LTMs mit Wirtszellen zu optimieren. Dies war das erste Hindernis, das wir in Angriff genommen haben, da verschiedene Bakterienstämme unterschiedliche Kulturbedingungen benötigen, um zu wachsen. Daher war es wichtig, geeignete Kulturbedingungen sowohl für LTMs als auch für Wirtszellen zu finden. Zweitens haben wir einen Workflow entwickelt, um die in vitro Bewertung der Zytokompatibilitätseigenschaften von bakteriellen LTMs zu parallelisieren. Wir haben In-vitro-Kulturbedingungen für drei Bakterienstämme gefunden und an zwei Haupt-LTMs gearbeitet: auf Poly(vinylalkohol)-Basis und auf Pluronic F127-basierten LTMs. Mit diesen Methoden können wir die dynamische Evolution der Bakterienpopulation (Wachstum, Lebensfähigkeit, metabolische Aktivität) systematisch überwachen und quantifizieren und wichtige Parameter wie Biocontainment, Zytotoxizität, Pyrogenität und proinflammatorisches Potenzial der LTMs untersuchen. Diese Methoden stellen die ersten Schritte zur Etablierung einer Roadmap für die Sicherheits- und Biokompatibilitätsbewertung von LTM dar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A workflow for cytocompatibility assessment of living therapeutic materials. Poster presentation in the Engineered living materials conference 2024 in Saarbruecken, Germany.
Mekontso J. A., Trujillo S. & del Campo A.
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In vitro Biocompatibility Assessment of Engineered Living Materials: A High Throughput Strategy. Oral presentation in the European Society of Toxicology in vitro (ESTIV) 2024 in Prague, Czech Republic.
Desai, K., Sankaran S., del Campo A. & Trujillo S.
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In vitro Biocompatibility Assessment of Engineered Living Materials: A High Throughput Strategy. Poster presentation in the Engineered living materials conference 2024 in Saarbruecken, Germany.
Desai, K., Sankaran S., del Campo A. & Trujillo S.
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In vitro Biocompatibility Assessment of Living Therapeutic Materials: A High Throughput Strategy. Oral presentation in Materials Science and Engineering (MSE) Congress 2024 in Darmstadt, Germany.
Desai, K., Sankaran S., del Campo A. & Trujillo S.
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In vitro Biocompatibility Assessment of Living Therapeutic Materials: A High Throughput Strategy. poster presentation in World Tissue Engineering and Regenerative Medicine (TERMIS) Congress 2024 in Seattle, United States.
Desai, K., Sankaran S., del Campo A. & Trujillo S.
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A practical workflow for cytocompatibility assessment of living therapeutic materials. Biomaterials Advances, 169, 214182.
Mekontso, Joëlle Aurelie; Farrukh, Usama; Trujillo, Sara & del, Campo Aránzazu
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A screening setup to streamline in vitro engineered living material cultures with the host. Materials Today Bio, 30, 101437.
Desai, Krupansh; Sankaran, Shrikrishnan; del Campo, Aránzazu & Trujillo, Sara
