Zellbasierte Therapien und Technologien

gesundheit.
Zellbasierte Therapien und Technologien
Zellbasierte Technologien besitzen das Potenzial, die Wirkstoffentwicklung und Therapie zu
revolutionieren und grundlegend neue Behandlungsmöglichkeiten für zahlreiche Krankheiten
zu schaffen. Die Indikationen und Einsatzgebiete
sind vielfältig. Regenerative Prozesse können
angeregt oder funktionell gestörte und defekte
Zellen ersetzt werden. Im Bereich der Immunabwehr lassen sich mit Hilfe von Zellen die Abwehr
gegen Krebszellen reaktivieren oder Autoimmunreaktionen und die Abstoßung fremder Organe
inhibieren.
Das Life Science Netzwerk von Bayern Innovativ
unterstützt und fördert durch seine Netzwerkaktivitäten und das am Universitätsklinikum Erlangen
alle zwei Jahre stattfindende Kooperationsforum
den weltweiten Technologietrend der zellbasierten
Therapien. Ziel ist es, die Player in diesem Anwendungsbereich zusammenzubringen und technologie- und branchenübergreifend bayerische KMUs
einzubinden sowie ein Konsortium aus Unternehmen
und Instituten zu schaffen, die die Technologie
weiter voran bringen wollen.
In Bayern existieren zahlreiche Aktivitäten und
Initiativen, die sich mit der Weiterentwicklung und
Anwendung zellbasierter Therapien und Technologien beschäftigen. Einer der Hotspots ist Erlangen.
Folgende Beispiele zeigen dies eindrucksvoll.
Tumortherapie mittels dendritischer Zellen
Einer der führenden Experten auf dem Gebiet der
Krebsimmuntherapie mittels dendritischer Zellen
ist Prof. Gerold Schuler, Direktor der Hautklinik
des Universitätsklinikums Erlangen. In seiner Klinik
werden Vorläufer der dendritischen Zellen aus dem
Blut des Patienten isoliert und so programmiert, dass
sie – reinjiziert in den Patienten – T-Zellen in die
Lage versetzen spezifisch Tumorzellen zu erkennen
und gezielt zu attackieren. Eingesetzt werden sie
bereits beim Melanom und beim Uveamelanom,
Dendritische Zellen erfüllen eine Schlüsselrolle
im Immunsystem. Sie fangen in den Körper eingedrungene Krankheitserreger und Antigene ab,
zerlegen sie in Fragmente und präsentieren diese
auf ihrer Oberfläche.
Die der Immunabwehr dienenden T-Zellen erkennen diese Fragmente und sind danach in der
Lage die Krankheitserreger zu identifizieren und
zu bekämpfen.
18
einer seltenen für die Hälfte der Patienten tödlich
verlaufenden Augenerkrankung.
Sein Kollege Prof. Alexander Steinkasserer, Leiter
der Immunmodulatorischen Abteilung der Hautklinik
des Universitätsklinikums Erlangen forscht an der
direkten Umprogrammierung dendritischer Zellen
im Körper des Patienten mit dem Ziel Tumorerkrankungen zu therapieren.
Stammzelltherapie gibt neue Hoffnung
Jedes Jahr erkranken in Deutschland etwa 11.500
Menschen an Leukämie, darunter viele Kinder. Oftmals besteht die einzige Heilungsmöglichkeit in der
Transplantation von Knochenmark bzw. Stammzellen. Trotz mehrerer Millionen registrierter Stammzellspender weltweit kann auch heute noch für
etwa 20 Prozent der Patienten kein geeigneter
Spender gefunden werden. Für diese Patienten gibt
es jedoch eine Alternative und neue Hoffnung. Das
Blut aus der Nabelschnur ist reich an wertvollen
blutbildenden (hämatopoetischen) Stammzellen,
die nach der Geburt gewonnen werden können.
Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften können
diese Stammzellen als Fremdspende (allogen) oder
als Eigenspende (autolog) eingesetzt werden.
Eine wichtige Rolle kommt hierbei den Stammzellbanken zu. Eine Spitzenstellung nimmt die
Stammzellbank der Transfusionsmedizinischen
und Hämostaseologischen Abteilung des Universitätsklinikums Erlangen bundesweit ein, die von
Prof. Reinhold Eckstein geleitet wird. An die Erlanger Stammzellbank sind heute über 500 Kliniken
angebunden.
B-Zell Therapie senkt das Infektionsrisiko
Nach der Transplantation von Blutstammzellen eines
Fremdspenders kann es bei Patienten zu schweren,
teilweise letalen Infektionen kommen, oft ausgelöst
durch eine Reaktivierung eines weit verbreiteten
Herpesvirus. Ursache hierfür sind Medikamente,
die zur Vermeidung einer Abstoßungsreaktion das
Immunsystem stark unterdrücken. Diese müssen
jedoch nach einer Stammzelltransplantation gegeben werden.
Erlanger Wissenschaftler konnten in Tierversuchen zeigen, dass die Gabe von B-Lymphozyten
das Infektionsrisiko deutlich senken kann. B-Lymphozyten sind Immunzellen, die Antikörper gegen
Viren, Bakterien und Pilzen produzieren und dadurch
eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Infektionen
einnehmen.
Weltweit erstmals haben Ärzte an der Uniklinik
Erlangen 2014 einem Leukämie-Patienten nach
einer Stammzelltransplantation B-Lymphozyten
desselben Spenders transplantiert. Ziel ist es, die
Sterblichkeitsrate der Patienten mit schweren Infekten deutlich zu senken. Das Verfahren wurde an der
Klinik für Hämatologie und Internistische Onkologie,
deren Direktor Prof. Andreas Mackensen ist, erstmals am Menschen angewendet und zusammen
mit den Professoren Thomas Winkler und Michael
Mach sowie Dr. Julia Winkler entwickelt.
Vom ursprünglichen Stammzellspender wird das Prüfpräparat durch Anreicherung von B-Lymphozyten
durch die Stammzellbank der Transfusionsmedizin
des Universitätsklinikums Erlangen-Nürnberg hergestellt.
Stammzellen zur Herstellung von Krankheitsmodellen
Zur Erforschung von Erkrankungen des Nervensystems gab es bisher keine aussagekräftigen Tier- und
Zellkulturmodelle. Die Ergebnisse waren nur sehr
limitiert auf den Patienten übertragbar. Eine Lösung
bietet die Technologie der induzierten pluripotenten
Stammzellen (iPS).
Ausgereifte Körperzellen eines Patienten, wie zum
Beispiel Hautzellen aus einer Biopsie, lassen sich
unter spezifischen Bedingungen in unreife induzierte
pluripotente Stammzellen reprogrammieren. Aus
diesen iPS-Zellen kann anschließend jeder beliebige
Körperzelltyp im Reagenzglas gebildet werden. Auf
diese Weise ist es möglich, Nervenzellen von Parkinsonpatienten zu generieren und diese mit Zellen
von gesunden Kontrollpersonen zu vergleichen.
Damit können Informationen über krankheitsverursachende Veränderungen gewonnen werden. Diese
patientenspezifischen Nervenzellen erlauben es, den
Effekt neuer potentieller Wirkstoffe zur Behandlung
der Krankheit im Hochdurchsatzverfahren zu testen.
Damit können iPS-Zellen die Entwicklung neuer
Arzneimittel wesentlich vereinfachen, indem sie
die Suche nach krankheitsrelevanten Targets und
neuen Wirkstoffen beschleunigen.
Im Rahmen von „forIPS – Bayerischer Forschungsverbund Induzierte Pluripotente Stammzellen” forscht
Prof. Jürgen Winkler, Abteilung für Molekulare Neurologie des Universitätsklinikums Erlangen gemeinsam
mit Arbeitsgruppen weiterer bayerischer Universitäten an der Etablierung eines Krankheitsmodells
für Parkinson, der nach der Alzheimer-Demenz
zweithäufigsten neurodegenerativen Erkrankung
weltweit. Die bisherigen Therapieansätze sind
nur begrenzt in der Lage das Voranschreiten der
Erkrankung aufzuhalten. Die Entschlüsselung der
Krankheitsprozesse ist ein wesentlicher Schritt, um
nach neuen therapeutischen Ansätzen zu forschen.
Bayerische Unternehmen entwickeln
erfolgreich zellbasierte Therapieverfahren
Eine Vielzahl kleiner und mittlerer Unternehmen
in Bayern, hier ist vor allem die apceth, aber auch
MediGene, Cellasys, Spherotec, Hepacult, Pelo­
Biotech, CellTool, Presens, Yaskawa oder Aurigon
und BSL zu nennen, widmen sich der Entwicklung
neuer zellbasierter Therapieverfahren und Herstellungsmethoden sowie dafür benötigter Technologien
und Testverfahren. Forschungseinrichtungen wie
die LMU (Prof. Christian Haas, Lehrstuhl für Metabolische Biochemie), das Helmholtz-Zentrum (Prof.
Wolfgang Wurst, Prof. Magdalena Götz), das Genzentrum München (Prof. Eckhard Wolf), in Würzburg
der Lehrstuhl Tissue Engineering & Regenerative
Medizin und die Fraunhofer-Projektgruppe Regenerative Technologien für die Onkologie (Prof. Heike
Walles), in Regensburg das José-Carreras-Centrum
und das Universitäts­klinikum (Prof. Edward Geissler)
und netzwerkbildende Initiativen, wie der bereits
erwähnte Forschungsverbund ForIPS, das Bayerische
Immuntherapie-Netzwerk, die Stammzellbank der
Universität Erlangen sowie die Netzwerk­aktivi­
täten von Bayern Innovativ (Projekte Zellbasierte
Therapien des Netzwerk Life Science) und von
BioM (Münchner Spitzencluster m4 – Personalisierte
Medizin) bilden hier eine sehr gute Basis.
Im März 2014 führte Bayern Innovativ am Universitätsklinikum Erlangen zu dem Thema das
Kooperationsforum „Technologien für zellbasierte
Therapien” mit rund 200 Teilnehmern aus Industrie
und Wissenschaft durch.
Einen Nachbericht zu dieser Veranstaltung finden
Sie unter:
www.bayern-innovativ.de/zelltherapie2014/bericht
vermerkt
Internationaler Kongress
Forum Life Science 2015
11. / 12. März 2015, Technische Universität München – Garching
www.bayern-innovativ.de/fls2015
19