Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bioreaktor soll Stammzellen für Therapien bringen

05.04.2016

Stammzellen in so großer Zahl züchten, dass man damit Krankheiten wie Parkinson oder Alzheimer behandeln kann: Auf dieses Ziel arbeitet Medizinprofessor Frank Edenhofer hin. Er kooperiert dabei mit dem Pharmakonzern Merck Millipore SAS.

Es ist ein wahres Desaster. Jede Sekunde sterben in einem Erwachsenen mehrere Millionen Zellen. Ersetzt werden sie durch sogenannte adulte Stammzellen in einem natürlichen Prozess. „Hautstammzellen sorgen dafür, dass neue Haut gebildet wird. Stammzellen im Muskelgewebe bilden neue Muskelfasern. Und Blutstammzellen produzieren ständig neue Blutzellen, “ sagt Professor Frank Edenhofer. Stammzellen gelten deswegen als die wahren Alleskönner unter den Zellen.


Professor Frank Edenhofer erforscht, wie Stammzellen zur Heilung von Krankheiten eingesetzt werden können.

Foto: Vera Katzenberger

Doch nicht alle Gewebe erneuern sich gleich gut. So sterben bei Parkinson-Patienten spezielle Nervenzellen ab – für Ersatz kann der kranke Körper allerdings nicht sorgen. Zwar ist der genaue Auslöser der Parkinson-Krankheit unbekannt, doch die Forscher kennen die betroffenen Zellen genau. „Da wir wissen, um welchen Zelltyp es sich handelt, arbeiten wir daran, diese abgestorbenen Nervenzellen durch gesunde ersetzen zu können.“

Arbeit eines Nobelpreisträgers weiterentwickelt

Nicht nur in Würzburg steht die Stammzellenforschung im Fokus. Vor einigen Jahren erst erhielt der Japaner Shinya Yamanka gemeinsam mit John B. Gurdon den Nobelpreis, weil es ihm gelungen war, gewöhnliche Körperzellen in Stammzellen umzuwandeln. Dabei entstanden Stammzellen, die ähnliche Eigenschaften wie embryonale Stammzellen besitzen.

Edenhofer ist es gelungen, das Erbe von Yamanka weiterzuentwickeln: Er hat den Umwandlungsvorgang so verändert, dass dabei multipotente adulte Stammzellen herauskommen – das sind Zellen, die ausschließlich Zellen ihres jeweiligen Zellsystems erzeugen können, also beispielsweise nur Blutzellen. „Genau diese Zellen sind wichtig, da sie direkt für die Regeneration im Körper zuständig sind. Damit können wir gezielt forschen und vielleicht sogar Therapieansätze entwickeln.“

Stammzellen aus Embryonen, die aus ethischen Aspekten ohnehin umstritten sind, haben damit in der Wissenschaft vielleicht bald ausgedient. Edenhofer ist zuversichtlich, dass man mit den neuen Ansätzen viele Krankheiten besser verstehen und einige auch heilen kann: „Die bisherigen Versuche sind vielversprechend.“

Ziel: Gesunde Zellen aus dem Bioreaktor

Gemeinsam mit dem Pharmaunternehmen Merck Millipore SAS erforscht Edenhofer, wie sich hochwertige Stammzellen im Labor im großen Maßstab züchten lassen. Diese Forschungsrichtung sei in der Pharmaindustrie mittlerweile weit verbreitet: „Mehr als die Hälfte der großen Pharmaunternehmen arbeitet mit Stammzellen“, schätzt Edenhofer.

Krankes Gewebe durch gesundes aus dem Reagenzglas austauschen – diese Zukunftsvision verfolgt auch Edenhofer. Wie Stammzellen zur Heilung eingesetzt werden können? Aus Hautproben von Parkinson-Patienten könnten in einer Zellkultur mittels Zell-Reprogrammierung gesunde Stammzellen wachsen, die dann in den Patienten transplantiert werden. Mit den gewonnenen Stammzellen könnten aber auch Medikamente entwickelt werden. Dafür allerdings wären Millionen von Stammzellen in bester Qualität notwendig.

Um genug Stammzellen für solche Zwecke zu bekommen, entwickeln die Würzburger Wissenschaftler gemeinsam mit ihrem Industriepartner den Bioreaktor CellReady weiter. Ein Prototyp des bis zu drei Liter fassenden und rund 30 Zentimeter hohen Reaktors steht im Labor am Würzburger Lehrstuhl für Anatomie und Zellbiologie. In dem Reaktor kontrolliert hochmoderne Technologie ständig viele Faktoren wie Luftzufuhr oder pH-Wert, damit die Stammzellen darin so gut wie möglich wachsen.

Weiter Weg zu ersten klinischen Studien

„Die bisherigen Versuchsdurchläufe mit unserem Bioreaktor waren sehr erfolgreich“, sagt Edenhofer. „Für uns lohnt sich die Zusammenarbeit in jeder Hinsicht: Wir profitieren von der langjährigen Erfahrung in der standardisierten Kultivierung von Zellen für klinische Anwendungen, über die Merck verfügt. Und der Pharmakonzern kann von unserer wissenschaftlichen Expertise mit reprogrammierten Stammzellen lernen.“

Bis die Forscher jedoch erste klinische Studien mit Patienten durchführen können, müssen sie noch viele Herausforderungen meistern. Trotzdem ist sich Edenhofer sicher: In Stammzellen steckt der Schlüssel zur Heilung vieler Krankheiten.

Kontakt

Prof. Dr. Frank Edenhofer, Lehrstuhl für Anatomie und Zellbiologie der Universität Würzburg, +49 931 31-88113, frank.edenhofer@uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Tropenviren bald auch in Europa? Bayreuther Forscher untersuchen Folgen des Klimawandels
21.06.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften