(11) Ein künstlicher Darm, um Durchfallerkrankungen zu untersuchen

Das Bakterium Salmonella typhimurium gehört zu den häufigsten Erregern von Durchfall weltweit. Noch immer gibt es keine effiziente Behandlung gegen das Bakterium. Unbehandelt kann Durchfall bei Kleinkindern lebensbedrohlich sein – vor allem in ärmeren Ländern sterben täglich Kinder an Durchfallerkrankungen.

Deshalb braucht es neue Lösungsansätze. Um diese zu entwickeln, sind heute Tierversuche unabdingbar, in den allermeisten Fälle werden die Versuche mit Mäusen durchgeführt. «Auch in unserem Labor benötigen wir pro Jahr etwa 3000 bis 4000 Mäuse für unsere Forschungsprojekte», sagt Wolf-Dietrich Hardt, Professor für Mikrobiologie an der ETH Zürich. «Mit unserem NFP 79-Projekt möchten wir diese zu einem Grossteil ersetzen. Und falls unser Projekt erfolgreich ist, könnten weltweit tausende weitere Mäuse verschont werden, falls auch andere Labors mit der Methode arbeiten.»

Wie will die Forschungsgruppe dies erreichen? «Wir erarbeiten ein dreidimensionales Zellkulturmodell des Darms», so Hardt. Basis für dieses Modell sind Stammzellen des Darms, die so angeordnet werden, dass ein künstlicher, dreidimensionaler Darm entsteht. Mit Hilfe dieses Modells kann dann getestet werden, wie Salmonellen den Darm befallen, welche Prozesse sich abspielen und welche Therapien helfen könnten, um die Bakterien im Darm zu bekämpfen. Um erfolgreich ein solches Modell zu bauen, müssen verschiedene Hürden gemeistert werden, zum Beispiel muss die sauerstoffarme Umgebung im Darm nachgebaut werden.

In vitro epithelium for replacing mice in Salmonella diarrhea research