Um das Risiko der Lebertoxizität von Substanzen besser einschätzen zu können, haben Forscher eine Methode entwickelt, mit der die Leistungsfähigkeit von in-vitro Testsystemen verbessert werden kann.
Bisher kann bei der Medikamentenentwicklung trotz vieler Tierversuche und hoher Ausgaben die lebertoxische Wirkung von Substanzen nicht immer sicher vorhergesagt werden. Deshalb werden häufig Studien mit Arzneimittelkandidaten abgebrochen, bereits zugelassene Medikamente vom Markt genommen oder entsprechend angepasst.
Auch mit Hilfe von menschlichen Leberzellen in Kulturschalen war eine treffsichere Vorhersage bislang nicht immer möglich. Zudem war auch nicht ganz klar, welche Parameter in zellulären Systemen sich am besten zum Vergleich mit dem menschlichen Organismus eignen. Zur Optimierung dieser Testsysteme haben Wissenschaftler nun geeignete Maßzahlen vorgeschlagen, mit denen unter anderem berechnet werden kann, welche der zahlreichen Parameter die bestmögliche Unterscheidung von nicht-toxischen und toxischen Substanzen bieten.
Zunächst wurden 28 bekannte Trainingssubstanzen an in Kultur befindlichen humanen Hepatozyten untersucht. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen wurde das System weiter optimiert und alle nachfolgend überprüften Substanzen korrekt in ihrer Toxizität eingestuft. Unterstützt wird die Datenverarbeitung durch maschinelles Lernen. Somit war es den Forschern auch möglich bei einer für sie unbekannten Substanz die tägliche Dosis zu berechnen, die aufgenommen werden kann, ohne dass ein erkennbares Gesundheitsrisiko besteht. Allerdings müssen nach Angaben der Wissenschaftler noch viele weitere Substanzen getestet werden, um beurteilen zu können, wie zuverlässig das System wirklich funktioniert.
Das langfristige Ziel ist es, Substanzen, die sich in der beabsichtigten Therapiedosis bereits in Zellkulturversuchen als toxisch erweisen, von der weiteren Medikamentenentwicklung auszuschließen und somit erst gar nicht in den Tierversuch zu bringen.
Quelle und Bild: © Pressemitteilung / IfADo / docc.hk/89w2a3 // © Wiebke Albrecht et al. / Archives of Toxikology / docc.hk/evrmmu