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TEDD Annual Meeting 19: Über Stammzellen und «Organs-on-a-Chip»

Wie weit ist die Forschung, wenn es darum geht, Medikamente im Labor zu testen? Forschende informierten über die neuesten Erkenntnisse in der Medikamententestung.

Dr. Markus Rimann
Dr. Markus Rimann (Leiter des Kompetenzzentrums TEDD) führte als Moderator durch das Programm.
Dr. Michael Raghunath
Dr. Michael Raghunath (Professor und Leiter der Fachstelle Zellbiologie und Tissue Engineering) begrüsste die internationalen Gäste aus Industrie und Forschung.
Dr. Parto Toofan
Internationale Spezialisten wie Dr. Parto Toofan (Reprocell Europe, United Kingdom) präsentierten die neusten Erkenntnisse, wie aus Stammzellen grosse Mengen an spezialisierten Zellarten produziert werden können. Nebst der Medikamententestung ist das auch für die Regenerative Medizin oder für die Produktion von Invitro-Fleisch von Interesse.
Prof. Zhongze Gu
Prof. Zhongze Gu von der Southeast University in Nanjing, China, sprach über die vielversprechende «Organs-on-a-Chip»-Methode.
Dr. Katarzyna Kopanska (Project Manager TEDD) und Simon Stebler (Wissenschaftlicher Assistent im Bereich 3D Gewebe und Biofabrikation) mit TEDD-Leiter Markus Rimann.

Die ZHAW gehört zu den Pionieren auf diesem Feld. Zusammen mit der Industrie entwickelt das Kompetenzzentrum TEDD (Tissue Engineering for Drug Development and Substance Testing) seit 2011 Alternativen zu Tierversuchen. Dafür stellen die Forschenden im Labor menschliches Gewebe (zum Beispiel Haut oder Skelettmuskeln) aus Zellen her.
 
Produktion von Organen dank Stammzellen
Einmal jährlich treffen sich Expertinnen und Experten für Zell- und Gewebe-Kulturtechnik aus Industrie und Forschung, um mehr über die aktuellsten Entwicklungen zu erfahren. Das TEDD Annual Meeting 2019 widmete sich ganz dem Thema Stammzellen – also Zellen, die sich noch in verschiedene Zell- oder Gewebetypen ausdifferenzieren lassen. Erfolge in der Stammzellen-Forschung sind elementar für die Entwicklung von Mini-Geweben bis hin zu Organen.
 
Da Stammzellen mittlerweile aus beliebigen Körperzellen generiert werden können, indem diese gewissermassen in einen früheren Zustand zurückversetzt werden (sogenannt induziert pluripotente Stammzellen), verwendet die Forschung heute seltener embryonale Stammzellen. Die aktuelle Herausforderung ist es, die induziert pluripotenten Stammzellen im grossen Massstab in verschiedene spezialisierte Zellarten zu differenzieren. Denn um ganze Gewebe-Modelle herzustellen, braucht es grosse Mengen an Zellen.


Auch für regenerative Medizin und Invitro-Fleisch nutzbar
Am Annual Meeting wurden die neusten Erkenntnisse präsentiert, wie sich Stammzellen im Labor möglichst physiologisch (also ähnlich wie im Körper) kultivieren lassen, damit sie gut mit Nährstoffen versorgt sind, sowie deren gezielte Differenzierung in verschiedene Zelltypen erläutert. Auch Beiträge zu Herz-Modellen (von Prof. Dr. Marisa Jaconi von der University of Geneva) oder Invitro-Fleisch (Prof. Dr. Kenneth Lee von der Chinese University of Hong Kong) waren Teil des Programms. Denn die Kultivierung von Stammzellen ist nebst der Medikamententestung für eine ganze Reihe von anderen Industriezweigen – von der regenerativen Medizin bis zur Lebensmitteltechnologie – von hohem Interesse.


Organs-on-a-Chip: Organstrukturen in winzigem Massstab

Als Redner konnte zudem ein führender Forscher einer vielversprechenden Technologie im Tissue Engineering gewonnen werden: Prof. Zhongze Gu von der Southeast University in Nanjing, China präsentierte die «Organs-on-a-Chip»-Methode. Das sind Chips, die organähnliche Strukturen samt Blutgefässen in winzigem Massstab nachbilden können. Das ist richtungsweisend, weil mit diesen Chips nicht mehr nur die Wirksamkeit eines Medikaments auf das direkt behandelte Organ untersucht wird. Es werden auch die Nebenwirkungen auf andere Organe und das komplexe Zusammenspiel im ganzen Körper berücksichtigt. Die Methode ist aktuell zwar noch nicht in der Lage, die Wirkung von Arzneimitteln vorherzusagen. Aber die Forschenden aus aller Welt versprechen sich für die Zukunft viel davon.