Entwicklung von Techniken zur Massenkultivierung humaner Stammzellen für therapeutische Anwendungen (StemTec) - Optimierung reaktionstechnischer Parameter zur Vermehrung humaner Stammzellen in bioreaktoren

Die Massenkultur von Stammzellen ist für viele therapeutische Anwendungen eine Grundvoraussetzung. Trotz umfangreicher Forschungsaktivitäten hierzu ist ein praxistaugliches und validierbares Verfahren bislang nicht verfügbar. Die Fa. Zellwerk hat mit ihren Horizontalbett-Bioreaktoren eine Technologie zur Kultivierung tierischer und humaner Zellen zu gewebeähnlichen Zellstrukturen entwickelt. Im Rahmen der geplanten Entwicklungen soll diese Technologie für die Vermehrung von Stammzellen unter Berücksichtigung der regulatorischen Anforderungen (z.B. ATMP) genutzt werden. Ein derartiges Verfahren muss von der Isolierung über Expansion bis hin zur zulassungsfähigen Formulierung führen. In diesem Projekt werden GMP-konforme, zulassungsfähige Standardprozesse für die Massenherstellung von humanen Stammzellen entwickelt (Nabelschnurzellen – Zellwerk). Die EMB Lübeck plant die Vermehrung von Schweißdrüsen-Stammzellen im Horizontalbett-Bioreaktor auf speziellen Matrizes zur Behandlung von Hautwunden. Die erforderliche Optimierung von Prozessparametern (Erntezyklen, Perfusionsraten, Sauerstoff etc.) wird für beide Partner zuvor in multiplen, kleinvolumigen Perfusionsreaktoren durchgeführt (TUHH, Hamburg).

Stichworte

• Bioreactor
• Bioreaktor
• Stammzellen
• Tissue Engineering

Publikationen

• Goepfert, Christiane and Blume, Grit and Faschian, Rebecca and Meyer, Stefanie and Schirmer, Cedric and Müller-Wichards, Wiebke and Müller, Jörg and Fischer, Janine and Feyerabend, Frank and Pörtner, Ralf: A modular flow-chamber bioreactor concept as a tool for continuous 2D- and 3D-cell culture BMC Proceedings, 7(Suppl 6): S. P87, 2013.
• Pörtner, Ralf and Nagel-Heyer, Stephanie and Goepfert, Christiane and Adamietz, Peter and Meenen, Norbert M: Bioreactor design for tissue engineering Journal of bioscience and bioengineering, 100(3): S. 235--245, 2005.
• Kasper, Cornelia and van Griensven, Martijn and Pörtner, Ralf: Bioreactor systems for tissue engineering II: Strategies for the expansion and directed differentiation of stem cells, Jg. 123 von Advances in biochemical engineering/biotechnology. Springer, Heidelberg and New York, , 2010
• Kasper, Cornelia and van Griensven, Martijn and Pörtner, Ralf: Bioreactor systems for tissue engineering, Jg. 112 von Advances in biochemical engineering/biotechnology. Springer, Berlin, , 2008
• Weber, C and Pohl, S and Poertner, R and Pino-Grace, Pablo and Freimark, D and Wallrapp, C and Geigle, P and Czermak, P: Production process for stem cell based therapeutic implants: expansion of the production cell line and cultivation of encapsulated cells Advances in biochemical engineering/biotechnology, 123: S. 143--162, 2010.
• Kasper, Cornelia and Witte, Frank and Pörtner, Ralf: Tissue Engineering III: Cell - Surface Interactions for Tissue Culture, Jg. 126 von Advances in Biochemical Engineering Biotechnology. Springer Berlin Heidelberg, Berlin Heidelberg, , 2012