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Industrial Production of Stable Fibroblast Growth Factors for Regenerative Medicine and Related Research Areas

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Arbeit an Fibroblasten-Wachstumsfaktoren für therapeutische Anwendungen

Im EU-finanzierten Projekt FGFSTAB entstehen robuste Fibroblasten-Wachstumsfaktoren mit einer operativen Stabilität, die für einen Einsatz in der regenerativen Medizin hoch genug ist.

Gesundheit

In der gesamten entwickelten Welt wird die Bevölkerung immer älter, häufiger übergewichtig und vermehrt anfällig für chronische Krankheiten wie Diabetes. Darum wächst der globale Markt für Wundversorgung extrem schnell. Innovative Produkte mit Fibroblasten-Wachstumsfaktoren (engl. FGF) sind dabei ein Motor im Bereich der regenerativen Medizin. Zur Familie der FGF gehören Signalproteine in Zellen, die für die embryonale Entwicklung und die Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase gebraucht werden. In klinischer Umgebung werden sie zur Förderung von Gefäßbildung und Wundheilung eingesetzt und haben das Potenzial, Alterung zu verlangsamen. Doch trotz ihrer klinischen Bedeutung sind die Anwendungsmöglichkeiten von FGF begrenzt, da natürliche Proteine eine schlechte thermische Stabilität aufweisen, d. h. sie verlassen den Körper meist bereits innerhalb von Stunden, wenn nicht gar Minuten. Darum müssen FGF häufiger verabreicht werden, was wiederum das Risiko unerwünschter Wirkungen erhöht und die Kostenwirksamkeit der Proteintherapie senkt. Im Projekt FGFSTAB arbeiten Forscher nun an einer besseren Stabilität ausgewählter FGF, um ihren kommerziellen Einsatz im therapeutischen Bereich zu fördern. „Kernziel des Projekts ist, robuste FGF zu entwickeln und herzustellen, deren operative Stabilität für die regenerative Medizin hoch genug ist“, so die Projektkoordinatorin von FGFSTAB Veronika Štěpánková. Zwei innovative Moleküle Mit Hilfe der firmeneigenen computergestützten Proteinstabilisierungsplattform des Projektträgers Enantis konnten die Forscher erfolgreich drei ausgewählte FGF-Proteine stabilisieren. Daraus wurden wiederum zwei innovative Moleküle entwickelt, die bei erhöhten Temperaturen eine höhere strukturelle Stabilität zeigten, höhere Widerstandsfähigkeit gegen Proteolyse, d. h. den Abbau von Proteinen, sowie nach einer Vorbehandlung bei erhöhten Temperaturen eine signifikant verlängerte Halbwertszeit im Vergleich zu entsprechend naturbelassenen Proteinen. Eines dieser stabilisierten FGF-Moleküle (FGF2-STAB) wurde daraufhin erfolgreich an einem Tiermodell diabetischer Wunden evaluiert. In-vivo-Tests zur Sicherheit und Wirksamkeit von FGF2-STAB, die an einem diabetischen Rattenmodell durchgeführt wurden, zeigten im Vergleich zu den Kontrollgruppen deutlich einen positiven Einfluss auf den Wundheilungsprozess. FGF2-STAB steigerte insbesondere die Zellvermehrung und Angiogenese und minderte gleichzeitig Entzündungen. „Der durchgeführte vorklinische Test ergab eine verlängerte Halbwertszeit des FGF2-STAB in den Wunden, ohne Anzeichen für beeinträchtigte biologische Aktivität oder hervorgerufene Infektionen“, erklärt Štěpánková. „Diese Ergebnisse sind ein wichtiger Meilenstein im Prozess der komplexen vorklinischen Sicherheitstests, ohne die klinische Studien für FGF2-STAB am Menschen nicht zugelassen werden.“ Auf dem Weg zum Weltmarkt In direkter Folge des Projekts FGFSTAB hat Enantis seine Fähigkeiten, Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit signifikant ausgebaut und gestärkt. Im September 2018 unterschrieb das Unternehmen eine wichtige Vertriebsvereinbarung mit einem führenden Anbieter im Bereich Biowissenschaften. „Dieses Unternehmen ist nicht nur ein globaler Akteur in der Stammzellforschung, sondern auch einer der Hauptanbieter von Reagenzien für die Züchtung und Erforschung von Stammzellen weltweit“, so Štěpánková. „Mit dieser Vertriebsvereinbarung kann Enantis mit dem ersten stabilisierten Molekül FGF2-STAB in den Weltmarkt der Stammzellforschung einsteigen.“ Da die im Projekt entwickelten Moleküle kurz vor dem Beginn ihrer klinischen Studien stehen und eine Kommerzialisierung angedacht ist, hat Enantis sein Team mit neun weiteren Stellen aufgestockt. Außerdem wurde das FuE-Team in einer großen Bandbreite neuer Labortechniken geschult und das Unternehmen hat eine strategisch wichtige Kooperation mit drei akademischen Einrichtungen sowie vier Unternehmen ins Leben gerufen.

Schlüsselbegriffe

FGFSTAB, Enantis, Fibroblasten-Wachstumsfaktoren (FGF), Wundversorgung, regenerative Medizin, Stammzellforschung, Proteintherapie

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