Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT entwickelt automatisierte Verfahren zur personalisierten Wirkstoffprädiktion mittels reprogrammierter Blutzellen

Das im Rahmen des Leitmarktwettbewerbes LifeSciences.NRW geförderten Forschungsprojekt »StemCellFactory III« entwickelt standardisierte und automatisierte zelluläre Systeme zur Wirkstofftestung sowie die personalisierte Pharmakotherapie im Bereich neuropsychiatrischer Erkrankungen.

Automatisierte Herstellung von induziert pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen).

Automatisierte Herstellung von induziert pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen).

Foto: Matthias Kneppeck, Fraunhofer IPT

Das Projekt StemCellFactory III bestand insgesamt aus drei Arbeitsbereichen: Im ersten Schritt haben die Projektpartner die automatisierte Reprogrammierung von Blutzellen zu sogenannten induziert pluripotenten Stammzellen (kurz iPS-Zellen) etabliert. Das Konzept baut auf der Anlagentechnik aus den Projekten StemCellFactory I und II auf, in denen die Partner bereits eine Automationsstraße für die Zellreprogrammierung entwickelten. In einem zweiten Schritt integrierten sie in den automatisierten Prozess das neue Verfahren der Genom-Editierung, für das im vergangenen Jahr der Nobelpreis für Chemie vergeben wurde. Mit diesem Verfahren können Zellen sehr zielgerichtet genetisch verändert werden, um zelluläre Krankheitsprozesse optimal nachzubilden. In einem letzten Schritt implementierten die Wissenschaftlerinnnen und Wissenschaftler die Produktion von sogenannten Hirnorganoiden. Dabei entstehen aus pluripotenten Stammzellen dreidimensionale Gewebekonstrukte, die Ähnlichkeit zur menschlichen Großhirnrinde haben. An diesen Zellmodellen lassen sich beispielsweise die Verstoffwechselung von Medikamenten oder neuroaktiven Substanzen im Gehirn erstmals patientenspezifisch untersuchen.

Prof. Oliver Brüstle, Direktor des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie am Universitätsklinikum Bonn erläutert: »Das Projekt schlägt eine wichtige Brücke zwischen Stammzellbiologie und individualisierter Medizin. Auf Grundlage komplexer Automationsprozesse können nun standardisierte Verfahren für die Wirkstofftestung an Patienten-spezifischen Zellen aufgesetzt werden.«


Weitere Informationen

Zur Pressemitteilung beim idw.

Zur Website der StemmCellFactory.