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Stammzellprozesstechnik

Zusammenarbeit von Fraunhofer und Universität in Würzburg bringt Medizinforschung voran

| Redakteur: Doris Popp

Humane induzierte pluripotente Stammzellen (hiPS) auf Mikrocarriern
Humane induzierte pluripotente Stammzellen (hiPS) auf Mikrocarriern (Bild: Fraunhofer IBMT)

Zum 1. Dezember 2017 ging in Würzburg das Forschungsprojekt „Prototypische Materialentwicklung für Stammzellanwendungen in Bioreaktoren“ der Fraunhofer-Gesellschaft an den Start. Das von den beiden Fraunhofer-Instituten für Silicatforschung ISC und für Biomedizinische Technik IBMT initiierte und gemeinsam betriebene Projekt ist der Auftakt zum Aufbau einer Stammzellprozesstechnik.

Würzburg – Im weiteren Verlauf soll ein Projektzentrum entwickelt werden, welches mittelfristig die Lücke zwischen der Entwicklung und Herstellung individualisierter Testsysteme für Wirkstoffe im Labor und dem technischen Einsatz in der Pharmaentwicklung durch die Entwicklung automatisierter Zellproduktionsabläufe in Verbindung mit innovativen Materialien schließen soll. Damit wird das Testen von Wirkstoffen bei der industriellen Entwicklung neuer Arzneimittel revolutioniert.

Der Weg zu einem neuen Wirkstoff ist lang. Potenzielle Therapeutika müssen in langwierigen Verfahren hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und möglicher Nebenwirkungen getestet werden. In der Regel werden für Wirkstoffscreenings Zellkulturen tierischen Ursprungs verwendet und Tierversuche durchgeführt – die Übertragbarkeit der Ergebnisse aus den Studien auf den Menschen ist jedoch immer mit Unsicherheit behaftet.

Wirkstoffe individuell testen

Eine höhere Zuverlässigkeit bieten Testsysteme auf der Basis von menschlichen Stammzellen, die entsprechende Organe simulieren. Stammzellen haben den Vorteil, dass sie sich unter definierten Bedingungen in genau die Zelltypen entwickeln lassen, deren Reaktion auf Wirkstoffe getestet werden soll. Die höchste Wandlungsfähigkeit haben hier so genannte embryonale Stammzellen. Ethischen Bedenken gegenüber dem Einsatz von embryonalen Stammzellen wie auch die geringe Verfügbarkeit haben dazu beigetragen, dass alternative Wege für die Erzeugung von nutzbaren humanen Stammzellen gesucht – und gefunden – wurden. Im Jahr 2012 wurde der Japaner Shin’ya Yamanaka gemeinsam mit John Gurdon mit dem Nobelpreis für Physiologie und Medizin ausgezeichnet, weil es ihnen gelungen war, aus nahezu beliebigen menschlichen Zelltypen z. B. Hautzellen embryonal-ähnliche Stammzellen zu erzeugen.

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