Für die optimierte Herstellung moderner Biotherapeutika erhalten Forschende des Instituts für Angewandte Biotechnologie (IAB) um Kerstin Otte, rechts im Bild, an der Hochschule Biberach 1,5 Millionen Euro Fördermittel vom Bundesforschungsministerium (BMBF).  

 

Die Mittel fließen in zwei Projekte, die im Verbund mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft durchgeführt werden. Zum einen soll die Herstellung klassischer Proteintherapeutika, zum anderen  für neuartige, hier virusbasierte Arzneimittel (ATMPs: advanced therapy medicinal products) verbessert werden.

 

Unterstützt wird die Molekularbiologin Otte dabei von ihrem Biberacher Kollegen, dem Biomathematiker Oliver Peters-Hädicke, der sich mit Modellierung und Skalierung beschäftigt. Mithilfe computergestützter Simulationsmodellen kann er in kurzen Entwicklungszyklen bei Planung und Design von komplexen Zellsystemen behilflich sein. 

 

Produktionszellen optimieren

Im Projekt digiCELL, das die Biberacher Forschenden gemeinsam mit einem Pharmaunternehmen bearbeiten, versuchen sie das zelluläre Genom von Chinese hamster ovary (CHO)-Zellen zu reduzieren. Das Ziel: Produktionslinien sicherer und effizienter zu gestalten. CHO-Zellen sind der Goldstandard für die Herstellung therapeutische Proteine. Die Herausforderung: CHOs wachsen im Vergleich zu bakteriellen Produktionszellen viel langsamer und am besten in komplexen und teuren Medien. Der Biberacher Ansatz sucht nach Möglichkeiten zur Entwicklung einer genomreduzierten Zelllinie, die eine schnelle Produktion therapeutischer Proteine ermöglicht – mit höchster Ausbeute und Qualität.

 

Dafür verwenden und kombinieren die Biberacher Forschenden moderne Technologien der Molekularbiologie: So soll mittels der Genschere CRISPR/Cas9 und begleitenden Computeranalysen die Stellen in der Gensequenz identifiziert werden, die nicht wesentlich für die CHO-Zellen sind. Das auf dreieinhalb Jahre geförderte Projekt will am Ende zelluläre Prototypen für akademische und industrielle Anwendungen erzeugen. 

 

Im zweiten Projekt befasst sich Kerstin Otte und ihr Team mit der Erhöhung von Füllraten rekombinanter Adeno-assoziierter Viren (Projekt HF-AAV). In Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Aachen und einem Life Science-Anbieter wollen sie auch hier die Produktion für den Einsatz in der Gentherapie optimieren. 

HIndernis: Herstellung großer Mengen viraler Vektoren

 

Die Gentherapie gilt als vielversprechende Methode zur wirksamen Behandlung oder gar Heilung von seltenen Krankheiten. Hunderte von AAV-basierten Gentherapien befinden sich derzeit in klinischen Studien, dabei geht es auch um Krankheiten mit deutlich höheren Fallzahlen wie beispielsweise Parkinson oder Alzheimer. Größtes Hindernis hierbei: die skalierbare Herstellung großer Mengen von AAV-Vektoren. Kerstin Otte will mit ihrem Team die Produktion viraler Gene um ein Vielfaches steigern – wiederum mithilfe gentechnischer Modifikationen.

Dafür wollen sie virale Gene neu kombinieren und optimieren, um diese Varianten nachfolgend zu testen. Die Hochdurchsatztechnologie, die die Molekularbiologin entwickeln möchte, könnte als Blaupause für die Optimierung weiterer Produktionsprozesse dienen. Ziel des vier Jahre geförderten Projektes: die Herstellung von Prototypen, die anschließend von der Industrie getestet werden kann.

 

 

Hintergrund-Infos zum „unsterblichen Hamster“, den CHO-Zellen:

 

Ergänzende Informationen zu Biopharmazeutika

Marktanalyse Säugetierzellen

CDMO-Markt rekombinante Proteine

 

 

Ergänzende Infos zu Gentherapien:

 

Zugelassene Gentherapeutika Deutschland

Klinische Studien zur Gentherapie in der EU

Klinische Studien Gentherapie weltweit