Die Zahl von Hauttumorerkrankungen ist in den vergangenen Jahren weiter angestiegen. Zu den meist auftretenden Hauttumoren gehören Basaliom, Plattenepithelkarzinom und Melanom. UV-Strahlung kann zahlreiche Veränderungen der Erbinformationen zur Folge haben, z.B. die Entstehung von charakteristischen Dimeren (Cyclobutan-Pyrimidin-Dimere /CPD´s). Der gesunde Mensch verfügt über mehrere hocheffiziente Systeme in seinen Zellen, welche zur vollständigen Beseitigung von UV-bedingten DNA-Schäden beitragen. Liegt jedoch beispielsweise ein genetischer Defekt vor, so dass die Reparatur nicht möglich wird, entwickeln Betroffene sehr früh verschiedene Formen von Hautkrebs. Dazu zählen u.a. die sogenannten Mondscheinkinder (Xeroderma pigmentosum), die sich stets vor Sonnenstrahlung schützen müssen, um Mutationen durch eine fehlende, körpereigene Reparatur von DNA zu vermeiden. Forschung und Industrie zielen verstärkt auf die Entwicklung von Wirkstoffen, für Kosmetikprodukte aber auch Arzneimittel, die die Reparaturmechanismen im Körper stärken.

Die Arbeitsgruppe arbeitet dabei sowohl mit einem Hautmodell als auch mit menschlichen Hautzellen aus maximal drei Tage alten Operationsabfällen, die danach kultiviert werden. „Wir agieren in erster Linie mit Keratinozyten, Fibroblasten und Melanozyten, isolieren diese Zellen einerseits, und verwenden diese andererseits anschließend für unsere Hautmodelle“, konstatiert Bergemann. Eine weitere sehr wichtige Methodenentwicklung in den Labors seiner Hochschule stellt hierbei die parallele Isolierung der drei wichtigsten Zelltypen der menschlichen Haut aus zum Teil sehr kleinen Mengen an Untersuchungsmaterialien dar. „Hierdurch haben wir die Möglichkeit, die Probleme mit der hohen Donorvariabilität beim Umgang mit Hautzellen in den Griff zu bekommen“, berichtet Bergemann. Bei der künstlichen Haut ist vordergründig die Epidermis berücksichtigt.

„Wir befassen uns bei unseren Versuchen hauptsächlich mit UV-induzierten Schäden, jedoch lässt sich unser Verfahren auch auf andere Schadensprofile erweitern“, betont Prof. Jörg Bergemann. Unsere Verfahren stellen eine gute Alternative zu Methoden mit Tierexperimenten“ und eine Erweiterung der Alternativtestung dar. Nicht nur aus ethischen Gründen, sondern weil hierdurch wichtige und zuverlässige Messdaten erhalten werden, die der Tierversuch so nicht liefert. „Die Stoffe, die bei unserem Test negativ auffällig würden, erübrigen durch die Zuverlässigkeit des Ergebnisses weitere Testung im Tierversuch“, fügt der Wissenschaftler hinzu. Bergemann hält es für möglich, dass „man nicht vollständig auf Tierversuche verzichten“ kann, hält es aber für ein wichtiges Ziel, diese wo immer es geht einzuschränken, insbesondere durch die weitere Entwicklung von Alternativmethoden.

„Aufgrund der gesetzlich immer mehr geforderten Sicherheitsrichtlinien könnten in Zukunft sogar noch mehr Tiere für Tests benötigt werden, wodurch es noch dringender wird, Tierversuche zu reduzieren“, bemerkt der Forscher. Für die Zukunft hat sich das Team von Prof. Jörg Bergemann in Bezug auf den modifizierten Host Cell Reactivation Assay eine „Vereinfachung“ dieser Methode zum Einsatz beim Wirkstoffscreening zum Ziel gesetzt. Diese Anwendung ist bisher nur bedingt möglich.