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FachbeitragNeue Ära in der Zellforschung

Kieler Unternehmen entwickelt wegweisende Alternative zur Stammzelltherapie
Fachbeitrag: Neue Ära  in der Zellforschung

Prof. Dr. Fred Fändrich*)

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  1. Wissenschaftlicher Leiter, BLASTICON Biotechnologische Forschung GmbH, Niemannsweg 13-17, Postfach 5113, D-24063 Kiel, info@blasticon.de.
Klinik für Allgemeine Chirurgie und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein – Campus Kiel, Arnold-Heller-Straße 7, 24105 Kiel, fred.faendrich@uksh-kiel.de.
Am 11. April wurde im Bundestag über eine Änderung des Stammzellgesetzes in Deutschland abgestimmt. Dabei konnten die Gegensätze in der Debatte um die embryonale Stammzellforschung größer nicht sein: Befürworter forderten eine vollständige Liberalisierung der Stammzellforschung, Gegner waren für ein generelles Verbot der Nutzung menschlicher Stammzellen, die aus Embryonen hergestellt werden. Noch bevor der Bundestag über eine neue Regelung stritt und sich dann auf eine neue Stichtagsregelung einigte, hat die Blasticon Biotechnologische Forschung GmbH den Durchbruch in der Zellforschung geschafft.
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Blasticon verfügt über eine patentgeschützte Technologie, auf deren Basis Monozyten (ausgereifte weiße Blutkörperchen) aus entnommenem Venenblut in Zellen mit programmierbaren Eigenschaften, vergleichbar denen von Stammzellen, zurückgeführt und zu unterschiedlichen funktionsfähigen Zellen für vielseitige Anwendungen in Diagnostik und Therapie differenziert werden können.

Gegen Volkskrankheiten

„Wir arbeiten mit mononukleären Zellen, die einfach aus dem Blut gewonnen werden können“, sagt Prof. Dr. med. Fred Fändrich, Direktor der Klinik für Allgemeine Chirurgie und Thoraxchirurgie am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Kiel, und Gründer des Unternehmens Blasticon. „Nach unserem patentgeschützten Verfahren können wir diese programmierbaren Zellen im zweiten Schritt in die gewünschte Zielzelle „umprogrammieren“: z. B. in Leber-, Muskelzellen oder Langerhans’sche Inselzellen der Bauchspeicheldrüse.“ Die therapeutischen Möglichkeiten liegen darin, fehlerhafte oder fehlende Zellen zu ersetzen (regenerative Medizin) oder Zellen zu produzieren, die das Immunsystem regulieren. Ein entscheidender Fortschritt bei der Behandlung von Autoimmunerkrankungen oder für die Transplantationsmedizin.

Die „umprogrammierten“ Zellen können als Diagnostika oder für therapeutische Zwecke gleichermaßen eingesetzt werden. Zu den therapeutischen Hauptindikationen gehören entzündliche Darmerkrankungen (Morbus Crohn, Colitis ulcerosa), Diabetes, Rheuma, Herzinfarkt, Lebererkrankungen sowie Nieren- und Lebertransplantationen. Entscheidend war die Beobachtung, dass knochenmarktransplantierte Patienten für weitere Organe ihres Spenders tolerant sind. Allerdings sind mit einer Knochenmarktransplantation hohe Morbiditäts-und Mortalitätsrisiken verbunden. Eine generelle Anwendung einer derartigen Empfängerkonditionierung vor einer geplanten Organtransplantation ist deshalb nicht ratsam. Das Forscherteam um Prof. Dr. med. Fändrich nutzte das Prinzip, dass die Injektion embryonaler Stammzellen in nicht immunsupprimierte und genetisch fremde Empfängerratten ohne jegliche Konditionierung (z. B. Bestrahlung oder Chemotherapie) der Empfänger eine spenderspezifische Transplantationstoleranz zur Folge hatte. Damit wurde die Abstoßung des transplantierten Organs dauerhaft verhindert. Da die klinische Anwendung von Stammzellen sehr riskant ist, haben die Forscher im menschlichen Körper nach Zelltypen gefahndet, die ähnliche phänotypische und funktionelle Eigenschaften besitzen wie die zuvor getesteten embryonalen Stammzellen. Sie wurden fündig: in modifizierten Monozyten.

Die Therapeutika von Blasticon befinden sich großteils in fortgeschrittenen präklinischen oder klinischen Phasen der Entwicklung. Die beschriebenen medizinischen Anwendungsgebiete erfordern heute in den meisten Fällen eine lebenslange, kostenintensive Therapie. Mit Blasticons umprogrammierten Zellen besteht die Möglichkeit, am Ursprung der Erkrankungen anzusetzen, und so eine lange Behandlungsdauer zu vermeiden. Die weitere mögliche positive Auswirkung der Technologien: eine deutliche Kostensenkung im Gesundheitssystem.

Vielfältigkeit im Fokus

Ausgangspunkt der Neuentwicklung sind Monozyten, pluripotente (zu vielen Zelltypen eines Organismus ausdifferenzierbare) Zellen. Diese können fehlerhafte oder fehlende Zellen ersetzen (regenerative Medizin) bzw. Zellen produzieren, die in das Immunsystem regulierend eingreifen. Das Unternehmen unterscheidet zwischen verschiedenen zellulären Subtypen, je nach ihrer Funktion und Anwendung: „TIC“ (Tolerance Inducing Cells) haben die Funktion, Immuntoleranz zu induzieren.

Auf dem Gebiet der Autoimmunerkrankungen entwickelt das Team eine Untergruppe der TIC, die „STIC“ (Self Tolerance Inducing Cells), die kurativ bei chronisch entzündlichen Darm- und Lebererkrankungen, Diabetes Typ 1 oder rheumatoider Arthritis eingesetzt werden können. Eine weitere Untergruppe der TIC sind die „TAIC“ (Transplant Acceptance Inducing Cells), die in der Transplantationsmedizin Anwendung finden. Mit diesen Zellen soll eine Abstoßung des transplantierten Organs verhindert werden. Neben den TIC entwickelt Blasticon auch „PCMO“ (Programmable Cells of Monocytic Origin). Diese Zellen können je nach Redifferenzierungsprotokoll in verschiedene Gewebezellarten umprogrammiert (Leber- und Muskelzellen, Langerhans’sche Inselzellen) und vielseitig therapeutisch eingesetzt werden.

Dokumentierte Wirksamkeit

Blasticon konnte bereits die Wirksamkeit der „TAIC“ (Transplant Acceptance Inducing Cells) bei acht von neun nierentransplantierten Patienten aufzeigen. Durch zusätzliche Gabe von „TAIC“ konnte die Abstoßung innerhalb der ersten sechs Monate nach Transplantation verhindert werden. Ziel dieser Therapie ist es, dass Patienten ihre Immunsuppressiva schon innerhalb der ersten sechs Monate minimalisieren oder gar ganz absetzen können. Aktuell ist noch eine lebenslange Immunsuppression transplantierter Patienten notwendig, die jedoch mit starken Nebenwirkungen verbunden ist. Prof. Dr. med. Fändrichs Hoffnung: „Wir gehen davon aus, transplantierten Patienten mit unserer Therapie zukünftig mehr Lebensqualität zu ermöglichen und die Begleiterscheinungen deutlich zu reduzieren.“ Auf anderen Therapiefeldern werden ähnliche Fortschritte erwartet.

Anwendungsreife Produkte

Die diagnostische Anwendung der In-vitro-Akut-Toxizitätstests „NeoHeps“ kann zeitnah am Markt eingeführt werden, sobald „NeoHeps“ als Prüfzelle für akute Toxizitätstests erfolgreich von der Europäischen Union (EU) validiert wurde. Von besonderer Bedeutung ist dabei das am 1. Juni 2007 in Kraft getretene REACH-Programm, eine neue EU-Chemikalienverordnung, die alle Hersteller, Importeure sowie Anwender von Chemikalien zukünftig zur Sicherheitsevaluierung ihrer Substanzen verpflichtet. Eine große Herausforderung für viele Industrien: Ob Shampoos, Küchenartikel, Computer, Fernseher, Möbel, Kleidung – durch die Umsetzung von REACH sollen über 30000 bekannte Chemikalien erneut auf ihre toxische Unbedenklichkeit getestet werden. Neue chemische Substanzen (New Chemical Entities) müssen zudem mit dem REACH-Test-Regime geprüft werden. Schätzungen zufolge sind hierbei jährlich rund 3500 Tests erforderlich.

Bislang hat Blasticons „NeoHeps“-Testsystem im Rahmen der Prüfverfahren der EU alle bisher durchgeführten Tests bestanden und konnte sich damit einen deutlichen Marktvorsprung sichern. Außerdem können „Neo Heps“ der pharmazeutischen Industrie erheblich von Nutzen sein, etwa bei der Überprüfung von Medikamenten auf ihre Wirksamkeit und unerwünschte Nebenwirkungen. Die Vorteile: weniger Tierversuche, beliebige Verfügbarkeit der erforderlichen Zellen und eine Kostensenkung im Bereich der Arzneimittelentwicklung.

Zur aktuellen politischen Debatte bezieht Prof. Dr. med Fändrich Stellung: „Ich persönlich halte nichts vom Einsatz embryonaler Zellen für die klinische Anwendung. Grundlagenforschung und klinische Forschung sollten voneinander getrennt werden. Embryonale Stammzellen sind notwendig, damit wir die Programmierbarkeit von Zellen noch besser zu verstehen lernen.

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