Forschende am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB haben ein dreidimensionales Hautmodell aus humanen Zellen etabliert, das die komplexe Physiologie der Haut einschließlich einer intakten Hautbarriere sehr gut abbildet. Das Hautmodell besteht wie normale menschliche Haut aus dermalen Fibroblasten, den Zellen der Unterhaut, die in eine Kollagenmatrix eingebettet sind, sowie aus Keratinozyten, die eine voll differenzierte mehrschichtige Epidermis bilden. Die Zellen wurden aus chirurgischen Abfällen gewonnen. Die Reporterfunktion, die Anzeige einer gelben Verfärbung,  wird durch den Einbau eines Reporterkonstrukts in das Genom  der Keratinozyten erreicht. Dabei hat das Wissenschaftsteam das Reportergen an den Signalweg für eine bekannte zelluläre Signalkaskade gekoppelt, die bei Hautstressreaktionen eine Rolle spielt. Bei Aktivierung des spezifischen zellulären Stresssignalwegs durch Exposition mit einer hautreizenden oder allergieauslösenden Chemikalie z.B. kann über ein in den Zellen produziertes Reporterprotein, das stabil über ein Reporterkonstrukt in das Genom integriert wurde, schnell und einfach kolorimetrisch ausgelesen werden.

Mit dem Modell lassen sich nicht nur Kosmetika wirkungsvoll prüfen, sondern auch Allergene sowie entzündungsauslösende oder toxische Wirkungen von Bioziden, Pflanzenschutzmittel und Chemikalien. Aufwändige Präparationen und mikroskopische Untersuchungen könnten bei bestimmten Fragestellungen überflüssig werden. So lassen sich bereits im Vorfeld ungeeignete Substanzen aussondern.

Weitere Informationen:
https://www.igb.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/2024/reporterhaut-in-vitro-haut-macht-zellreaktion-auf-testsubstanz-in-echtzeit-messbar.html
https://www.igb.fraunhofer.de/de/forschung/zell-und-gewebetechnologien/dreidimensionale-in-vitro-hautmodelle/reporterhaut-neue-in-vitro-hautmodelle-zum-nachweis-von-zellstress.html