Zusammenfassung des TIM In-vitro-Modells

TNO Pharma entwickelte TIM (TNO Gastrointestinal Models), ein reines In-vitro-Modell, um den Magen- und Darmtrakt Computer kontrolliert nachzuempfinden bzw. zu testen. Untersucht werden Produkte, die im Zusammenhang mit der Nahrungsaufnahme stehen. Es gibt zwei unterschiedliche Apparaturen. TIM-1 simuliert Magen und Dünndarm, TIM-2 den Dickdarm.

Beide TIM-Varianten bestehen aus miteinander vernetzten Glasphiolen, die durch flexible Wände und Röhrchen getrennt sind. Der Nahrungsbrei wird durch peristaltische Bewegungen – erzeugt durch das Einpumpen von 37° warmen Wasser (= Temperatur des menschlichen Körpers) – vermischt und befördert. Auf dem Weg durch den gastrointestinalen Trakt werden verschiedene Parameter überwacht und kontrolliert: z.B. Temperatur, pH-Wert, Grad der Vermischung, Wasserabsorption, Fermentierung, etc. Im Unterschied zu statischen Modellen, simuliert TIM die Dynamik des Magen-Darmtrakts dynamisch nach. Auch kleinste Unterschiede in der Zusammensetzung oder Bewegung von Stoffen können gemessen werden.

TIM lässt sich beim Menschen anwenden, wobei einerseits die Möglichkeit der Differenzierung zwischen Babys, Erwachsenen und Senioren besteht, andererseits durchschnittliche wie auch extreme körperliche Zustände getestet werden können. TIM kommt zudem bei Tieren mit einem Magen (Hunde, Schweine, Kälber) zum Einsatz und ist seit Jahren auf dem Markt.

Beim Validierungsprozess von TIM-1 wurde mit Antibiotika oder Paracetamol als Modellkomponenten experimentiert. Die Ergebnisse ähnelten sehr jenen, die bei Menschen im Selbstversuch auftraten (orale Einnahme der Präparate in Puder- oder Tablettenform). Damit konnte die Verlässlichkeit bei der Extrapolation von der In-vitro-Apparatur auf den In-vivo-Organismus bewiesen werden; sprich die Resultate beim Computermodell und Menschen waren sehr ähnlich.

TIM-2 zeichnet sich durch ein striktes anaerobes Umfeld aus, in dem der Aufbau einer dichten und komplexen Mikroflora (mindestens 400-600 Spezies, 10¹² cfu/ml) gelingt. Die Mikroflora überlebt bis zu drei Wochen; eine Kolonisation mit Kleinstorganismen anderer Arten ist ebenso praktikabel.

TIM-1 dient zur Analyse verschiedener Bereiche: Interaktion von Nahrung und Medikamenten; Stoffwechselaktivität der Magen-Darmflora nach Nahrungsaufnahme; die Biokonversion von Zusammensetzungen durch die Mikroflora; Wirkung so genannter „novel ingredients“, also künstlich hergestellter Inhaltsstoffe; (anti-) mutagene bzw. (anti-) karzinogene Wirkungen

TIM-2 testet den Impakt antibakterieller Mittel auf die Dickdarmflora; ob bestimmte Präparate durch die Dickdarmflora „bioaktiviert“ oder „bioinaktiviert“ werden; genetischen Transfer (z.B. Austausch von Antibiotika-Resistenz-Genen bei Mikroben); pharmazeutische Anwendung (z.B. rektale Verabreichung); Erprobung gentechnisch modifizierter Enzyme oder Peptide.

TNO Pharma beschreibt TIM-1 und TIM-2 als „kostensparend“, da keine Versuchstiere gehalten werden müssen.

Kontakt: TNO Pharma, Utrechtseweg 48, P.O. Box 360, NL- AJ Zeist, Website: www.pharma.tno.nl , 

E-Mail: pharma-office@pharma.tno.nl

Text: www.canis.info , 04.03.04

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