Stammzellprozesse

Die Einbettung von humanen Stammzellen und von ihnen abgeleiteten Zellen in die Medikamentenentwicklung ist essentiell für die Herstellung neuartiger Medizinprodukte. Mit Hilfe von aussagekräftigeren humanen Gewebemodellen können z.B. Nebenwirkungen von Medikamenten frühzeitig vermieden und der Einsatz von Tierversuchen verringert werden.

Um die komplexe Biologie im Labor rekapitulieren zu können, müssen relevante Entwicklungsprozesse aus dem Menschen in die Petrischale übertragen werden. Dabei ist die Entwicklung und Aussagekraft von zellbasierten Modellen maßgeblich abhängig von der Güte des zellulären Ausgangsmaterials, der Nachahmung der natürlichen Mikroumgebung und der Möglichkeit diese Modelle miniaturisiert und hochskalierbar umzusetzen.
Um humane Gewebe möglichst physiologisch im Labor nachahmen zu können, werden biomimetische, dreidimensionale Mikrogewebe aus humanen Stammzellen gebildet und dann zu somatischen Gewebe (z.B. Herzgewebe) ausgereift. Beispielsweise sind kardiale Mikrogewebe innerhalb von 7 Tage soweit ausgereift, dass diese die typischen Kontraktionen aufweisen.

Ähnlich dem menschlichen Herzen, lösen Medikamente bei diesen Mikrogeweben spezifische Reaktionen aus, welche charakterisiert und analysiert werden. Das gewonnene Wissen wird daraufhin wiedereingesetzt um verbesserte Mikroumgebungen herzustellen.
Die AG Stammzellprozesse fokussiert sich auf die Entwicklung von humanen, zellbasierten Modellen um die Biokompatibilität innovativer Materialien zu evaluieren. Darüber hinaus werden klinisch relevante Reaktionen von Kardiomyozyten auf Wirkstoffe untersucht um die Wirkung dieser neuen Mikroumgebungen auf die Physiologie der Zellen verstehen zu können. Die gewonnenen Erkenntnisse werden daraufhin wiedereingesetzt um aussagekräftigere Zellmodelle herzustellen.

Themenschwerpunkte:

• Entwicklung und Verbesserung von Prozessen zur Herstellung relevanter Zellmodelle
• Evaluierung neuer Materialen anhand des Einflusses auf Physiologie und Ausreifung humaner Kardiomyozyten
• Untersuchung von Wirkstoffeffekten auf intrazellulären Signalen in humanen Kardiomyozyten
• Erschaffung von spezifischen Mikroumgebungen, welche physiologische Reaktionen von Kardiomyozyten ermöglichen