{"id":153359,"date":"2018-09-08T10:12:35","date_gmt":"2018-09-08T08:12:35","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=153359"},"modified":"2018-09-08T10:12:35","modified_gmt":"2018-09-08T08:12:35","slug":"chemotherapie-lab-on-a-chip","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/chemotherapie-lab-on-a-chip\/","title":{"rendered":"Individualisierte Chemotherapie Dank lab on a chip?"},"content":{"rendered":"

In der medizinischen Forschung werden Versuche weltweit immer noch an Millionen von M\u00e4usen, Kaninchen, Ratten, Hunden und Affen durchgef\u00fchrt, auch wenn es in letzter Zeit immer schwieriger wird, Tierversuche genehmigen zu lassen. Insbesondere in der biomedizinischen Grundlagenforschung betonen Forscher die hohe Bedeutung dieser Tierversuche immer wieder. Krankheiten wie Krebs, Demenz, Herzkrankheiten oder auch Diabetes gelten noch immer als unheilbar. Tierversuche seien daher unverzichtbar, um beispielsweise neue Medikamente zu testen. Stimmt das aber wirklich?<\/p>\n

Nein, sagt Dr. Joachim Wiest, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer des M\u00fcnchner Unternehmens cellasys<\/a>. \u201eWir haben hier die M\u00f6glichkeit, dass wir einfach Krebszellen nehmen, die man bei der deutschen Sammlung f\u00fcr Mikroorganismen immer wieder bestellen kann, mit diesem System monitoren und neue Medikamente hinzugeben k\u00f6nnen.\u201c Mit Hilfe der von cellasys entwickelten lab-on-a-chip-Technologie ist es den Wissenschaftlern m\u00f6glich, anhand von Tests an einzelnen Zellen ebenso aussagekr\u00e4ftige Ergebnisse zu erzielen wie mit herk\u00f6mmlichen Tierversuchen.<\/p>\n

\u201eBei der Krebsforschung gibt es die personalisierte Medizin, dass man einem Krebspatienten eine Biopsie entnimmt, die auf das System gibt und vor Therapiebeginn wei\u00df, welches Medikament am besten anschlagen wird\u201c, erkl\u00e4rt Wiest. Durch Tests unterschiedlicher Medikamente und Ausschlussverfahren k\u00f6nnte man so bereits vor Therapiebeginn das beste Medikament f\u00fcr den jeweiligen Patienten ausw\u00e4hlen. \u201eDas gilt besonders f\u00fcr Patienten, die bereits aus-therapiert sind und bei denen schon viel probiert wurde. Da k\u00f6nnte man mit einer solchen Technologie schauen, was noch wirkt und was nicht mehr wirkt.\u201c<\/p>\n

Lesen Sie die ganze Serie \u00fcber cellasys HIER<\/a><\/p>\n

Zukunftsmusik<\/h4>\n

Die Betonung liegt hier jedoch auf k\u00f6nnte, denn leider ist eine solche individualisierte Chemotherapie noch Zukunftsmusik und Patienten m\u00fcssen weiter warten, bis diese Methode im klinischen Einsatz sein wird. \u201eEs ist wissenschaftlich bewiesen, dass es diese M\u00f6glichkeit gibt, aber die Zulassung ist sehr langwierig und sehr teuer. Die dauert Jahre bis Jahrzehnte\u201c, sagt Wiest. \u201eWir hatten ein Projekt mit dem Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Die haben sich die Technologie angesehen und waren davon \u00fcberzeugt und wir sollten 1.000 Patienten damit untersuchen. Die Untersuchung eines Patienten kostet aber 2000 Euro, bei 1.000 Patienten sind das 2 Millionen Euro, die cellasys h\u00e4tte aufbringen m\u00fcssen.\u201c F\u00fcr eine kleine Firma wie cellasys ist das nat\u00fcrlich unm\u00f6glich und so konnte diese Untersuchung nicht stattfinden. Zudem h\u00e4tte diese Untersuchung auch noch lange nicht zu einer Zulassung des Verfahrens gef\u00fchrt.<\/p>\n

\"cellasys
Dr. Joachim Wiest, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer cellasys
\u00a9 P.Wiesmayer<\/figcaption><\/figure>\n

\u201eWir w\u00e4ren dann nur beim n\u00e4chsten Schritt gewesen. Grunds\u00e4tzlich ist die cellasys damit angetreten, eine individualisierte Chemotherapie bereitzustellen. Wir haben dann aber gesehen, dass der Marktzugang so schwierig ist und, dass man damit kein kleines Unternehmen betreiben kann. Daher haben wir uns nicht auf eine personalisierte Chemotherapie fokussiert, sondern auf toxikologische Untersuchungen mit lab on a chip.\u201c<\/p>\n

Momentan gib noch keine industriellen Anwender, das System l\u00e4uft nur an Universit\u00e4ten. \u201eEin System, mit dem auch geforscht wird, steht in M\u00fcnchen im Klinikum rechts der Isar und wir haben auch eine Kooperation mit der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen\u201c, sagt Wiest, der auch Vorlesungen an der TUM h\u00e4lt.<\/p>\n

Hoffnung f\u00fcr Diabetiker<\/h4>\n

Ein gemeinsames Projekt mit der TU M\u00fcnchen gab es bereits im Bereich Regenerative Medizin. \u201eEs ging darum, Diabetes zu heilen, indem man Pankreaszellen transplantiert. Diabetiker produzieren kein Insulin, daf\u00fcr ist die Pankreas zust\u00e4ndig, daher war die Idee, dass man gesunde Pankreaszellen nimmt und transplantiert\u201c, f\u00fchrt Wiest aus. \u201ePankreasinseln, insbesondere insulinproduzierende Beta-Zellen, k\u00f6nnen unter verschiedenen Bedingungen der N\u00e4hrstoffversorgung \u00fcberwacht werden. Die metabolische Messung von Beta-Zellen oder Inselchen kann grundlegende Informationen \u00fcber ihre Lebensf\u00e4higkeit und Funktionsf\u00e4higkeit in der regenerativen Medizin liefern.\u201c<\/p>\n

Die Schwierigkeit sei aber, dass man nur einmal transplantieren kann, weil man mit der Transplantation das Immunsystem ansto\u00dfe. \u201eBeim zweiten Mal werden die Zellen sofort abgesto\u00dfen. Das bedeutet, dass man bei diesem ersten Schuss m\u00f6glichst vitale Betazellen verwenden sollte. Wir haben gezeigt, dass unsere Technologie gut geeignet ist, um die vitalsten Zellen auszuw\u00e4hlen.\u201c<\/p>\n

Das Verfahren ist jedoch f\u00fcr die unterschiedlichsten Anwendungsm\u00f6glichkeiten geeignet, wie Herzinsuffizienz, Knorpel Ersatz oder \u201ewenn ein Organ ein Problem hat\u201c, da man lebende Zellen untersuchen und die Qualit\u00e4t von biologischem Material beurteilen kann, das dann in der regenerativen Medizin eingesetzt wird. Diese lebenden, f\u00fcr derartige Versuche ben\u00f6tigten dreidimensionalen Zellkonstrukte, k\u00f6nnen im Labor patientenindividuell hergestellt werden, seien es Herzzellen, Hautzellen, Leberzellen oder dergleichen.<\/p>\n

\"cellasys\"
Bio-Chip
\u00a9 cellasys<\/figcaption><\/figure>\n

\u201eAuf dem Bio Chip befinden sich miniaturisierte pH Sensoren, Sauerstoffsensoren, Temperatursensoren und Impedanzsensoren\u201c, erl\u00e4utert Wiest. \u201eWenn auf diesem Chip Zellen wachsen, kann so der pH-Wert und Sauerstoff gemessen werden, wie stark die Zellen auf einer Oberfl\u00e4che anhaften und man kann sehen, wie stark die Zellen den pH-Wert in ihrer Umgebung ver\u00e4ndern. Mit einem speziellen System werden diese Werte ausgelesen und Medikamente, Wirkstoffe, Chemikalien, was auch immer hinzugegeben. Man kann so direkt sehen, wie die Zellen darauf reagieren.\u201c Diese Prozedur l\u00e4uft vollkommen automatisiert \u00fcber Stunden, Tage und Wochen. \u201eEs muss kein Laborarbeiter irgendetwas pipettieren, das geht alles automatisch. Wir haben Fluidik-Systeme entwickelt, die einen Monat lang autonom laufen.\u201c<\/p>\n

\u00dcberwacht bzw. durchgef\u00fchrt und aufgezeichnet wird das Ganze im IMOLA-Labor, in dem die Sensoren elektronisch ausgelesen werden. \u201eMan kann hier zum Beispiel sehen, wie viel Sauerstoff die Zellen verbrauchen. Sie sind gleichzeitig mit einem Fluidik-System verbunden, durch das sie mit den optimalen N\u00e4hrstoffen versorgt werden, um auf dem System weiterleben zu k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n

Bei den Versuchen geht es aber nat\u00fcrlich nicht nur darum, Zellen am Leben zu erhalten, sondern zu sehen, wie sie auf bestimmte Reizstoffe wie Chemikalien bei Tests neuer Kosmetika reagieren. \u201eMan kann zwischen Medien hin und her schalten und so auch beispielsweise eine bestimmte Konzentration einer Chemikalie oder eines N\u00e4hrstoffes, die wir untersuchen wollen, hinzugeben. Das alles findet in einem auf 37\u00b0 geheizten W\u00e4rmeschrank statt, um die Situation am menschlichen K\u00f6rper m\u00f6glichst getreu simulieren zu k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n

Marktf\u00fchrer<\/h4>\n

Die Parameter werden automatisch alle 5 Sekunden ausgelesen, wodurch nach einem Monat eine riesige Menge von Daten vorhanden sind, die ausgewertet werden m\u00fcssen. Erst dann kommen wieder Menschen ins Spiel, was cellasys zum Marktf\u00fchrer bei derartigen Systemen macht. \u201eNach meinem Kenntnisstand gibt es kein vergleichbares System\u201c, sagt Wiest. \u201eEs gibt welche, die k\u00f6nnen auch Zellmodelle einen Monat lang untersuchen und auslesen, das muss aber immer mit einem Menschen passieren, automatisierte gibt es sonst keine.\u201c<\/p>\n

Neben der M\u00f6glichkeit, einen Monat lang autonom zu laufen, gibt es bei IMOLA eine weitere Besonderheit, die das System von anderen unterscheidet. \u201eWir haben die Fluidik so modifiziert, dass wir auf das Hautmodell auf dem Chip ein Medium pumpen k\u00f6nnen, es aber auch wieder abgezogen werden kann. Das ist noch n\u00e4her an den realen Bedingungen auf der menschlichen Haut. Normalerweise hat man Zellkulturen in der Petrischale, wir haben zus\u00e4tzlich noch ein automatisiertes Air Liquid Interface.\u201c<\/p>\n

Was lab on a chip und IMOLA auf dem Gebiet der Grundlagenforschung und beim Umwelt-Monitoring k\u00f6nn(t)en, lesen Sie im dritten und letzten Teil unserer kleinen Serie.<\/p>\n

Weiterlesen:
\nSkin On A Chip \u2013 Forschung ohne Tierversuche<\/a>
\nTUM-Spin-Off cellasys mit k\u00fcnstlicher Haut f\u00fcr Lush Prize nominiert<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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