LOEWE Zentrum für
Insektenbiotechnologie
& Bioressourcen

Zell- und partikelbasierte Therapie

Potenzial von Insektenmaterialien und Baculoviren für die zellbasierte Therapie

Im Rahmen des Teilprojektes wird die Eignung von Baculoviren für die Differenzierung von adulten Stammzellen in Bandscheibenzellen analysiert. Dazu sollen Baculoviren als Genvektoren eingesetzt werden, um Wachstumsfaktoren in Stammzellen einzubringen. Bei der Entwicklung eines Verfahrens zur zellbasierten Regeneration von Bandscheiben (matrixunterstützter Zelltransfer) sind zudem neuartige bioabbaubare Gerüststrukturen zur Aufnahme und Weiterkultivierung der differenzierten Stammzellen notwendig. Innerhalb des Projektes soll überprüft werden, ob insektenbasierte Gerüstmaterialien für die Bandscheibenregeneration bzw. für die Differenzierung von adulten Stammzellen zu Bandscheibenzellen vorteilhaft sind.

Proteine/Peptide und Materialien aus Insekten für Stammzellexpansionsprozesse

Für die klinische Anwendung von Stammzellen wird eine Kultivierung frei von tierischen Komponenten bevorzugt. Hier eignen sich chemisch definierte Medien. Allerdings vermindert die Kultivierung in chemischen definierten Medien durch das Fehlen von adhärenzvermittelnden Serumproteinen die Zelladhärenz. Somit soll im Teilprojekt untersucht werden, ob Insektenmaterialien als coating vorteilhalft für die Stammzellexpansion in dynamischen Systemen sind. Die Verwendung von coatings birgt ein neues Problem, da auch eine enzymatische Ablösung der Zellen nicht mehr einfach durch Zugabe von serumhaltigem Medium gestoppt werden kann. Auch hier bieten Insekten eine Quelle für effektive Proteaseinhibitoren z.B. IMPI. Generell werden Alternativen zu Trypsin (Standardablösungsenzym für Zellen) untersucht, welches als Enzym für die Stammzellablösung eher ungeeignet scheint. Im Rahmen des Teilprojektes soll auf Basis der Transkriptomdatenbank nach einer abgestimmten Kombination von Protease und korrespondierendem Inhibitor und nach neuen coating Materialien gesucht und deren Anwendung hinsichtlich der Stammzellexpansion und -ernte untersucht werden.

PAT für Produktionsprozesse von therapeutischen Viren

Für die therapeutische Anwendbarkeit von Viren werden neue Anforderungen an die Produktions- und Aufreinigungsprozesse im Vergleich zur klassischen Impfstoffherstellung gestellt. Für die Produktion solcher Viren bieten sich Einweg-Konzepte an. Auch die Eignung von CDM für diese Prozesse ist noch nicht geklärt. Untersuchungen in der AG Czermak haben gezeigt, dass ein Produktionsprozess für onkolytische Masernviren mit Vero-Zellen in CDM möglich ist, aber die Kinetiken des Prozesses entscheidend beeinflusst. Auch das online-Monitoring von viralen Prozessen muss für ein besseres Prozessverständnis erweitert werden. Das Teilprojekt soll diese Aspekte aufgreifen. Dabei sollen insbesondere auch neue Aspekte für die on-line/in-line Detektion von Proteinen (z.B. IR-Spektroskopie) in den Herstellungsprozessen aufgegriffen werden. Darüber hinaus soll die mathematische Auswertung der Sensorsignale für die PAT Integration der Sensorik in die Bioprozesse und für die online-feedback Kontrolle genutzt werden.