Die industrielle Revolution für die Krebstherapie

Künstliche Intelligenz statt Handarbeit: Die hochautomatisierte Herstellung soll die CAR-T-Zelltherapie bezahlbar machen. Eine erste Produktionsplattform existiert bereits.

Die CAR-T-Zelltherapie ist ein Lichtblick in dem düsteren Kapitel der Krebserkrankungen. Doch dieser neue Ansatz hat seinen Preis: Die Hersteller verlangen bis zu 300 000 Euro allein für die Produktion der individuellen genmodifizierten Immunzellen für an Krebs erkrankte Menschen.

Bislang ist diese Behandlung lediglich zugelassen für spezielle Formen von Leukämie und Lymphom. Da die CAR-T-Zelltherapie jedoch intensiv beforscht wird, könnte sie bald auch für andere Krebsarten infrage kommen oder gar präventiv eingesetzt werden. Gut aus Sicht der Betroffenen – doch eine finanzielle Last für das ohnehin bereits ächzende Gesundheitssystem.

Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT entwickeln Forschende deshalb in dem EU-geförderten Projekt AIDPATH (»AI powered, Decentralized Production for Advanced Therapies in the Hospital«) gemeinsam dem Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI sowie Unternehmen und Einrichtungen aus sieben Ländern eine Anlage, die CAR-T-Zellen hochautomatisiert herstellt. Seit Sommer 2025 steht der Prototyp einer solchen Laborplattform im Universitätsklinikum Würzburg.

Von der T-Zelle zum versandfertigen Endprodukt

Was bislang von Fachkräften händisch erledigt werden muss, übernimmt jetzt die Maschine: »In einem ersten Schritt werden die T-Zellen aus dem Blut der Patientin oder des Patienten separiert und aktiviert, sodass sie sich vermehren«, erklärt Medizintechniker Dr.-Ing. Bastian Nießing, Abteilungsleiter Bio-Adaptive Produktion am Fraunhofer IPT und Projektkoordinator. »Im nächsten Step wird der passende CAR-Rezeptor in die T-Zellen eingefügt – entweder über einen Virus oder aber via Elektroporation, also eine elektrisch induzierte Durchlässigkeit der Zellmembran.« Danach werden die CAR-T-Zellen in einem Bioreaktor vermehrt, schließlich geerntet, aufgereinigt, abgefüllt und kontrolliert. Das Endprodukt ist bereits tiefgekühlt und damit transportfähig.

Der hohe Automatisierungsgrad senkt nicht nur die Personalkosten der Produktion, sondern auch die Fehlerquote. Nießing: »Viele der Tätigkeiten in der händischen Herstellung von CAR-T-Zellen sind sehr repetitiv und dadurch fehleranfällig. Die Maschine hingegen arbeitet rund um die Uhr auf gleichbleibendem Qualitätsniveau.« Die am Fraunhofer IPT entwickelte Software COPE ermöglicht eine einfache Bedienung der Plattform.

Die Verwendung Digitaler Zwillingszellen erlaubt zudem eine KI-gestützte Produktionsplanung. Mittels Künstlicher Intelligenz werden etwa die Parameter im Bioreaktor optimiert, sodass die Zellkulturen dort im idealen Tempo wachsen und zum bestmöglichen Zeitpunkt geerntet werden. »Das garantiert, dass ich – unabhängig von der Anzahl oder Güte der Zellen zu Beginn des Prozesses – am Ende immer ein patientenindividuelles, qualitativ hochwertiges und sicheres Produkt erhalte«, erklärt Nießing. Durch die Integration von Patientendaten, Produktionsparametern und Therapie-Monitoring verbessert die KI sich kontinuierlich.

Die CAR-T-Zellen werden durch die Produktionsplattform nicht schneller hergestellt, »das ist ein biologisch limitierter Prozess, der nun einmal zwei bis drei Wochen benötigt«, erklärt Nießing. Die Skalierungsmöglichkeiten der Technologie liegen also nicht in der Geschwindigkeit, sondern in der Menge pro Zeitraum. Der Plattform-Prototyp kann bereits Zellen für bis zu zwölf Krebserkrankte parallel herstellen. Das Fraunhofer IPT arbeitet zudem mit einem Lizenznehmer an einer Anlage, die bis zu 10 000 Produkte pro Jahr generieren kann. Dadurch ließen sich die Produktionskosten im Vergleich zur manuellen Herstellung langfristig um ein Drittel senken, glaubt Nießing.

Inwiefern diese Ersparnis sich im Endpreis einer CAR-T-Zelltherapie niederschlagen wird? Nießing vermutet, dass sich die Therapiekosten bei 150 000 bis 200 000 Euro einpendeln werden – und damit gleichziehen mit denen für eine Chemotherapie. Für die Patientinnen und Patienten wäre das bereits ein Gewinn.