Biomaterialien für Knochenmodelle

Was sind die wichtigsten Anwendungen Ihrer Forschung?

Unsere Forschung hat drei Hauptanwendungen, eine davon ist die Modellierung von Krankheiten. Organoide bieten eine fortschrittlichere Alternative zu Zellkulturen, aber ohne die Notwendigkeit von Tiermodellen. Sie dienen als Mittelweg zwischen einfachen Zellkulturen und Tiermodellen und können letztere in vielen Fällen ersetzen. In diesem Zusammenhang beteiligen wir uns an einem schweizweiten Forschungsprojekt zum Ersatz von Tierversuchen, dem Programm externe Seite Advancing 3R.

Damit kommen wir zur zweiten wichtigen Anwendung: Die von uns entwickelten Miniatur-Krankheitsmodelle ermöglichen schnelle und relativ einfache Medikamententests, in unserem Fall für Knochenerkrankungen, da sie eine Alternative zu Tiermodellen darstellen. Die Erprobung von Arzneimitteln im Tierversuch ist im Allgemeinen langwierig und teuer und wirft ethische Bedenken hinsichtlich der Schädigung von Tieren und der Frage auf, ob solche Versuche gerechtfertigt sind.

Vor kurzem haben wir ein Krankheitsmodell für die seltene Glasknochenkrankheit entwickelt, das die dritte wichtige Anwendung von Organoiden verdeutlicht: die Förderung der personalisierten Medizin. Organoide können aus patienteneigenen Zellen gezüchtet werden, um zu testen, wie der Körper eines Patienten auf verschiedene Behandlungen reagieren könnte. Derzeit arbeiten wir mit dem Kinderspital Zürich zusammen, um unser Modell der Glasknochenkrankheit mit Zellen von jungen Patienten mit dieser Krankheit zu testen.

Das Modell wird generell Studien über die Osteogenese oder die frühe Knochenentwicklung erleichtern, ein Prozess, der bisher nur wenig verstanden ist, aber bei vielen Knochenerkrankungen eine entscheidende Rolle spielt. Wir glauben, dass unser Modell weiter verfeinert werden kann, um häufigere Knochenerkrankungen wie Osteoporose zu untersuchen.

Welche Art von industriellen oder institutionellen Partnern suchen Sie?

Für Patientenstudien sind Spitäler ein wertvoller und willkommener potenzieller Partner.
Pharmaunternehmen sind ebenfalls vielversprechende potenzielle Partner für uns, zumal sie in der Schweiz gut vertreten sind. Auch Unternehmen, die sich auf 3D-Druck mit Zellen und Organ-on-a-Chip-Techniken spezialisiert haben, könnten für eine Zusammenarbeit in Frage kommen.

Welche Art von Projekten können Sie sich mit Partnern wie Krankenhäusern oder Pharmaunternehmen vorstellen?

Mögliche gemeinsame Projekte mit Pharmaunternehmen könnten die gezielte Entwicklung von Medikamenten beinhalten - von den Pharmaunternehmen entwickelte Medikamentenkandidaten könnten an den Knochenmodellen getestet werden.

Ausserdem haben wir eine spezielle Art von Hydrogel auf Cumarinbasis entwickelt, das mit einem Laser schnell in 3D gedruckt werden kann, auch wenn Zellen vorhanden sind. Wir glauben, dass diese Technologie das Potenzial hat, interessante neue Anwendungen zu ermöglichen, z. B. die gezielte Abgabe von Medikamenten oder die Verwendung von Licht zur Steuerung des Wachstums von Organoiden.
Alle Unternehmen, die sich mit der Entwicklung von Organoidmodellen, der Entwicklung von Medikamenten für Knochenkrankheiten, der Erforschung von Knochenregeneration und muskuloskelettalen Geweben oder dem Drucken von Geweben beschäftigen, könnten sich mit unseren Forschungsinteressen überschneiden und wir sind daran interessiert, mit ihnen in Kontakt zu treten. Neben meinem Vortrag am ETH Industry Day 2024 werden ich und Mitglieder meiner Forschungsgruppe auch den ganzen Tag am 21. November in der begleitenden Ausstellung der Veranstaltung präsent sein - wir freuen uns darauf, Sie dort zu treffen und eine mögliche Zusammenarbeit zu diskutieren.

Wie wichtig sind neben der wissenschaftlichen Expertise auch persönliche Aspekte bei der Zusammenarbeit mit einem Partner? Wie sind Ihre Erfahrungen im Rahmen des laufenden gemeinsamen Forschungsprojekts mit dem Kinderspital Zürich?

Es läuft sehr gut, wir schätzen die Möglichkeit, mit den Kollegen vom Kinderspital zusammenzuarbeiten. Dinge wie gegenseitiges Vertrauen, Verlässlichkeit und Offenheit gegenüber den Ideen einer Partei sind der Schlüssel, wenn man eine Zusammenarbeit beginnt - aber ich denke, mein Fokus liegt auf der Wissenschaft und in diesem Fall auch auf dem unserer Partner, vor allem, weil sich dadurch eine Chance eröffnet, diesen jungen Patienten zu helfen.