Fortschritte in der Stammzelltherapie
Ein großes Problem des weit verbreiteten Einsatz von Zelltherapien ist allerdings, dass die Zellen ex vivo vermehrt werden müssen, um eine ausreichende Anzahl zur Behandlung von Patienten zu erhalten. CT-Standardarbeitsanweisungen erfordern klinische Einrichtungen für diese Zellkulturen – und das ist ein teurer Prozess. Um die CT-Produktion kostenwirksamer zu gestalten, schlug das von der EU finanzierte Projekt REACH (Bioreactor for stem cell therapy) die Entwicklung eines Bioreaktors für Zellkulturen vor. Bioreaktoren sind geschlossene Systeme, in denen Zellen unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen unter kontinuierlicher Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen vermehrt werden. Die Projektaktivitäten konzentrierten sich auf die Optimierung eines geschlossenen Systems zur Züchtung von mesenchymalen Stammzellen (mesenchymal stem cells, MSC). Dieser Zelltyp ist in verschiedenen Geweben zu finden und wird häufig in der CT angewandt. Große Anstrengungen widmete man der Bereitstellung eines mit Guter Herstellungspraxis konformen Protokolls in klinischer Qualität einschließlich des Einsatzes neuer Zellkulturträger und -bedingungen. Mit diesem System bewältigten die Partner das Züchten hunderter Millionen von Zellen, die üblicherweise bei zelltherapeutischen Anwendungen erforderlich sind. Die in dem neuen System gezüchteten Zellen wurden umfassend charakterisiert. Einer der Hauptvorteile von Bioreaktoren ist, dass damit das Kulturmilieu überwacht und reguliert werden kann. In diesem Zusammenhang entwickelten die an REACH beteiligten kleinen und mittleren Unternehmen optimierte Sensoren zur Messung des Sauerstoffgehalts, pH-Wertes und Biomasse. Außerdem wurde eine drahtlose Lösung zur Datenübertragung entwickelt und in die Hardware des Bioreaktors integriert, um die Robustheit des Systems zu steigern. Die in dem vom Projekt gebauten Scinus-Bioreaktor gezüchteten Zellen wurden sorgfältig mit traditionell kultivierten Zellen verglichen. Diese Analyse ergab, dass die im neuen Bioreaktor kultivierten Zellen sicher und funktionsfähig sowie phänotypisch mit den konventionell erzeugten Zellen verwandt waren. Insgesamt ist die REACH-Technologie ein einfaches und kostengünstiges Mittel zur Gewinnung von MSC für therapeutische Zwecke in klinischer Qualität. Die Ergebnisse der Untersuchung ermöglichen die großtechnische Produktion, was die Zelltherapien für eine noch größere Anzahl von Patienten zugänglich macht.
Schlüsselbegriffe
Zelltherapie, mesenchymale Stammzellen, REACH Bioreaktor, Stammzellen