Mesenchymale Stammzellen befinden sich in einem Stadium, aus dem sie sich in viele verschiedene Zelltypen und Gewebearten differenzieren können: Für viele Erkrankungen bieten sie daher neue Perspektiven für die personalisierte, regenerative Therapie. Das Fraunhofer IPT startet nun zusammen mit der National University of Ireland das EU-Forschungsprojekt »AUTOSTEM« , um ein robotergestützte Verfahren für die automatisierte mesenchymale Stammzellproduktion zu entwickeln.
Anders als die umstrittenen embryonalen können mesenchymale Stammzellen aus dem Gewebe erwachsener Menschen, wie zum Beispiel aus Knochenmark oder Fett gewonnen werden. Sie können sich uneingeschränkt vermehren und beispielsweise in Knorpel- oder Knochenzellen differenzieren. Dies bietet neue Möglichkeiten, regenerative Therapien für eine Vielzahl von Erkrankungen zu entwickeln. Die Isolation und Vermehrung der mesenchymalen Stammzellen für Forschung und klinische Studien waren bisher jedoch vor allem durch zeitaufwändige manuelle Labortätigkeiten geprägt.
Ziel des Projekts ist es, eine robotergesteuerte Zellproduktionsanlage zu entwickeln. In der automatisierten Zellfabrik sollen manuelle Arbeitsabläufe minimiert und in geschlossener und steriler Umgebung Zellen in großem Maßstab produziert werden. Dieser Prozess erfordert die Entnahme von Stammzellen bei Erwachsenen aus Knochenmark. Im Anschluss werden die entnommenen Zellen gereinigt und in Bioreaktoren vermehrt. Am Ende des Prozesses entsteht aus den Zellen ein Produkt, das dem Patienten direkt verabreicht werden kann. Das Projekt wird im Rahmen des EU-Förderprogramms Horizont 2020 mit sechs Millionen Euro gefördert.
Die Automatisierung des Produktionsprozesses ermöglicht die effiziente Herstellung hochwertiger und standardisierter Zellprodukte. Durch die automatisierte Kultivierung können menschliche Fehler minimiert und die Produktqualität erhöht werden. Dank der Erfahrung im Bereich automatisierter Kulturführung von Stammzellen ist das Fraunhofer IPT der optimale Partner bei der Umsetzung dieses ehrgeizigen Ziels.
»Es handelt sich hierbei um ein spannendes, interdisziplinäres Projekt, das uns weit über die konventionelle Stammzellenproduktion hinaus bringen wird. Das Ergebnis wird eine hochautomatisierte und effiziente Produktionstechnologie sein, die es Patienten weltweit ermöglicht, von Stammzelltherapien zu profitieren«, erklärt Dr. Murphy – Projektleiterin und Hauptdozentin des Instituts für regenerative Medizin (REMEDI) an der National University of Ireland (NUI Galway). Das REMEDI ist einer der Spitzenreiter in der therapeutischen Stammzellenforschung, das zahlreiche große EU-finanzierte Projekte durchführt. Im Mittelpunkt dieser Projekte steht die Entwicklung und Erprobung von Therapien für Arthritis, diabetische Nierenerkrankung und Wundheilung sowie Hornhauttransplantation.
Partner des Projekts:
NUI Galways Centre for Cell Manufacturing Ireland (CCMI)
Orbsen Therapeutics Limited
Franhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Aston University
Crospon Limited
Tyndall Institute des University College Cork (UCC)
Cell and Gene Therapy Catapult Limited
University of Genua
Zellwerk GmbH
Quelle: Fraunhofer IPT