Fraunhofer-Förderprogramm Attract

Der Bedarf der Medizin an Immunzellpräparaten, um Wirkung und Sicherheit von Arzneimitteln an menschlichen Zellen zu testen, wächst rasant. Mit dem neuen Verfahren einer Attract-Gruppe am Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM lassen sich reife humane Immunzellen erstmals im großen Maßstab herstellen.

Prof. Nico Lachmann leitet eigentlich die Arbeitsgruppe Angewandte Stamm­zell- und Translationale Makrophagen-Forschung an der Medizinischen Hochschule Hannover. Bei seiner Arbeit entstand die Idee, aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) in einem standardisierten Verfahren Immunzellen für die Gesundheitsforschung herzustellen. Um seine Forschung stärker in Richtung Anwendung voranzutreiben, er­griff er die Chance von »Fraunhofer Attract«. Das Förderprogramm ermöglicht hervorra­genden externen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, ihre Ideen innerhalb eines Fraunhofer-Instituts marktnah umzusetzen. Sein Projekt »IMMUNITY – Designerzellen: Neue Immunzell-Plattformen für die Gesund­heitsforschung«, mit dem Prof. Lachmann 2022 beim Fraunhofer ITEM gestartet ist, hat ein riesiges Potenzial für die praktische Verwertung. Humane Immunzellen kommen zum Einsatz, um neue Medikamente zu ent­wickeln und zu testen, aber auch um neue Krebstherapien zu erforschen. Zudem sind sie zum Beispiel genetisch so veränderbar, dass sie in Medikamenten Verunreinigungen detektieren können, die bisher nur sehr auf­wendig nachweisbar sind. Würden künstliche Hautgewebe, an denen heute schon Kosmetika getestet werden, mit Immunzellen versetzt, ließen sich die Reaktionen eines menschli­chen Organismus noch besser abbilden.

Gefragt sind also Wege, um menschliche Immunzellen im großen Maßstab mit gleich­bleibender Qualität zu gewinnen. Prof. Lach­mann und sein Team haben mit einem neu­en Verfahren den Grundstein dafür gelegt. In speziellen Reaktionsgefäßen werden die iPSC-Stammzellen in einer Lösung so stimuliert, dass sie kontinuierlich Immunzellen wie etwa Makrophagen produzieren. Da das System in 3D, statt bisher in 2D – etwa am Boden einer Petrischale – konzipiert ist, können deutlich größere Mengen der Designer-Immunzellen hergestellt werden und der Maßstab ist be­liebig erweiterbar. Aufbau und Validierung des Systems sollen im Rahmen des Attract- Projekts vorangetrieben werden. Im Fokus ist zudem, zellbasierte Potency-Assays auf­zubauen, also Prüfsysteme zur Messung der Wirksamkeit bzw. Sicherheit biologischer und biotechnologischer Arzneimittel.

Für die weitere Forschung steht dem At­tract-Team über fünf Jahre ein Budget von 2,5 Millionen Euro zu Verfügung. »Eine Idee wird zur Innovation, wenn sie in die Anwen­dung gelangt«, sagt Prof. Lachmann. »Die Fraunhofer-Attract-Förderung ermöglicht es mir, meine Ideen anwendungsorientiert weiterzuentwickeln und dabei auch die un­terschiedlichen Expertisen innerhalb von Fraunhofer mit einzubeziehen.«