WÜRZBURG

Würzburger Geburtshilfe für lebensrettende Stammzellen

Ersetzen Tierversuche: Künstliche Hautmodelle, hier die Züchtung einer Kultur am Fraunhofer ISC in Würzburg. Foto: Knud Dobberke

Sie gelten als Hoffnungsträger in der Medizin: Stammzellen, die sich in jede beliebige Körperzelle verwandeln lassen, um kranke Zellen – oder in ferner Zukunft sogar ganze Organe – ersetzen zu können. Für ihre weitere Erforschung und medizinische Anwendung haben sich in Würzburg zwei Fraunhofer-Institute zusammengeschlossen und bauen hier ein neues Zentrum auf. Nach Jahren des Leerstands wird für den Ausbau des Translations- und Stammzellprozesszentrums die Alte Augenklinik am Röntgenring saniert.

Stammzellen gegen Krebs und für neue Medikamente

Bekannt ist der Einsatz von Stammzellen in der Krebstherapie, wo befallene Zellen abgetötet und nach einer Stammzelltransplantation neue Zellen des Immunsystems aufgebaut werden. Verwendet werden menschliche Stammzellen aber auch in der Entwicklung von Wirkstoffen und Medikamenten. Sie können damit Tierversuche ersetzen, deren Ergebnisse oft nur nur mit einer gewissen Unsicherheit auf den Menschen zu übertragen und unter ethischen Aspekten – Stichwort Tierschutz – umstritten sind.

Wie aber können menschliche Stammzellen in großer Zahl und in der richtigen Qualität gewonnen werden? Diese Frage will das neue Fraunhofer-Forschungsprojekt in Würzburg beantworten und noch mehr: die Prozesstechnik dazu entwickeln. Zusammengeschlossen haben sich die Fraunhofer-Institute für Silicatforschung ISC (Würzburg) und für Biomedizinische Technik IBMT (Sulzbach bei Saarbrücken)– zwei von über 70 Fraunhofer-Instituten in ganz Deutschland. Deren Kernziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse in die praktische Anwendung zu bringen. So auch hier.

Serienfertigung aufbereiteter, körpereigener Stammzellen

Seit 2006 ist es laut IBMT-Abteilungsleiterin Julia Neubauer möglich, aus menschlichem Gewebe – zum Beispiel einem Stück eigener Haut – so genannte „induziert pluripotente“ Stammzellen (iPS-Zellen) herzustellen. Sie gelten als wesentlich leistungsfähiger als adulte Stammzellen von Erwachsenen. Für dieses Verfahren erhielten Forscher bereits 2012 den Nobelpreis. Nun geht es um die „Serienfertigung“ solcher körpereigener Stammzellen, nicht zuletzt für die industrielle Pharmaforschung.

Das Sulzbacher Fraunhofer-Institut arbeitet seit über zehn Jahren mit derart aufbereiteten iPS-Zellen. Das Fraunhofer ISC in Würzburg wiederum hat wichtiges Knowhow bei Biomaterialien und der Herstellung von Gewebemodellen aus diesen iPS-Zellen. Denn mitentscheidend beim Aufbau von 3D-Gewebemodellen ist die Oberfläche, auf der sie gezüchtet und getestet werden: auf Kunststoff? Oder auf Biomaterial, das dem menschlichen Gewebe ähnelt? Solche Gewebemodelle können als Testsysteme für die Pharma-Entwicklung oder als Transplantate wie beispielsweise körpereigener Knorpel eingesetzt werden. Daran wird in Würzburg geforscht.

Zusammenarbeit auch mit der Universität Würzburg

Das ISC stellt laut Institutsleiter Prof. Gerhard Sextl in Würzburg erste Biolabors und die Infrastruktur zur Verfügung, um eine automatisierte Produktion solcher Stammzellen aufzubauen. Erst vor einigen Monaten wurde das Fraunhofer-Translationszentrum für Regenerative Therapien in das ISC integriert– ein weiterer fachlicher Zugewinn.

Außerdem arbeitet man eng mit der Universität Würzburg zusammen. Präsident Alfred Forchel: „Das ist eine wertvolle Bereicherung für den Forschungsstandort Würzburg.“ Er freut sich über den Wissenstransfer durch die Kooperation mit Lehrstühlen und Einrichtungen in der Medizin sowie den Lebens- und Naturwissenschaften. So könne modernste Technologie im Umgang mit Stammzellkulturen und Biomaterialien entwickelt werden.

Sanierung und Ausbau: Neues Projektzentrum kommt in Alte Augenklinik

Julia Neubauer wird Geschäftsführerin des zukünftigen Projektzentrums in Würzburg. Für dessen Startphase stehen zunächst drei Millionen Euro zur Verfügung. Das Geld stammt zur Hälfte vom Freistaat und der Fraunhofer-Gesellschaft. Derzeit werden die Labors im ISC-Stammsitz an der Würzburger Talavera eingerichtet.

Mittelfristig aber wird das neue Zentrum für Stammzelltechnik gemeinsam mit dem Translationszentrum in der seit vielen Jahren leerstehenden Alten Augenklinik am Röntgenring aufgebaut. 13 Millionen Euro sollen die Generalsanierung samt Ausbau kosten, weitere zehn Millionen die Erstausstattung. Allein über 50 Laborarbeitsplätze sollen dort für die beiden Forschungsbereiche eingerichtet werden.

Markantes Gebäude aus der Gründerzeit am Würzburger Röntgenring

Für die Stadt ein Glücksfall, dass mit Landes-, Bundes- und EU-Mitteln das markante Gebäude gegenüber dem Congress Centrum voraussichtlich ab Ende 2019 wieder instandgesetzt wird. So entsteht ein modernes Wissenschaftszentrum in einem historischen Gebäude aus der Gründerzeit.

Für die Wissenschaftler indes steht nicht der Denkmalschutz im Vordergrund. Sie sehen langfristig neben der Entwicklung neuer Medikamente etwa bei Parkinson- oder Alzheimer-Erkrankung auch therapeutische Chancen: Aufbereitete körpereigene Stammzellen könnten eine Therapie ermöglichen, bei der sich ein Herzmuskel selbst regeneriert. Ein weiterer Vorteil: Anders als bei einer Transplantation fremder Stammzellen sind keine Abstoßungsreaktionen zu befürchten.

Vor einer neuen Nutzung: Die aus der Gründerzeit stammende Alte Augenklinik am Würzburger Röntgenring. Foto: Patty Varasano

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