Verbund

iPStemRNA

Zellpräparate zur Therapie von Patientinnen und Patienten müssen unter Beachtung von arzneimittelrechtlichen Vorgaben, den Grundsätzen der Guten Herstellungspraxis (GMP), hergestellt werden. Als Ausgangspunkt dafür sollen in diesem Vorhaben induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) genutzt werden. Diese werden von sog. Universalspendern abgeleitet, um die Abstoßungsreaktionen gegen die Zellpräparate bei möglichst vielen Patienten gering zu halten.

Im Konsortium „iPStemRNA - Generierung von GMP-konformen induzierten pluripotenten Stammzellen aus Universalspendern” werden zunächst aus Blutbanken geeignete Universalspender ermittelt. Von diesen werden Hautproben entnommen und aus diesen in einem GMP-konformen Protokoll iPS-Zellen entwickelt. Diese bilden die Grundlage einer bislang einzigartigen Zellsammlung. Für die GMP-konforme Reprogrammierung der Stammzellen wird eine RNA-basierte Methode verwendet, die bedeutend sicherer ist als konventionelle Techniken. Weiterhin sollen im Verbund Faktoren identifiziert werden, die bei der Kultivierung von iPS-Zelllinien das Differenzierungspotenzial beeinflussen.

Im Verbund arbeiten vier wissenschaftliche Arbeitsgruppen mit einem Industrieunternehmen, koordiniert vom Helmholtz Zentrum München, an dieser Aufgabe. Am Ende der Arbeiten stehen die GMP-gerecht hergestellten iPS-Zellen als Ausgangsmaterial für breit einsetzbare zelltherapeutische Produkte zur Verfügung. Sie sind von großer Bedeutung für die Entwicklung von klinisch einsetzbaren Zellersatz-Therapien.

Teilprojekte

Herstellung GMP-konformer Fibroblasten und Reprogrammierung in Abstimmung mit dem Paul-Ehrlich-Institut

Förderkennzeichen: 01EK1610A
Gesamte Fördersumme: 625.207 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Dr. Micha Drukker
Adresse: Helmholtz Zentrum München, Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Stammzellforschung (ISF)
Ingolstädter Landstr. 1
85764 Neuherberg

Herstellung GMP-konformer Fibroblasten und Reprogrammierung in Abstimmung mit dem Paul-Ehrlich-Institut

Aus Hautfibroblasten werden induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) mit dem Ziel hergestellt, diese als Ausgangsmaterial zu verwenden, um Zellen zu züchten, die therapeutisch verwendet werden können. Grundvoraussetzung für die Verwendung von Zellpräparaten am Patienten ist die Herstellung der Zellen unter Beachtung von arzneimittelrechtlichen Vorgaben, den Grundsätzen der Guten Herstellungspraxis (GMP). Die Hauptaufgabe in diesem Projekt besteht daher darin, einen GMP-konformen Herstellungsprozess für iPS zu entwickeln und dabei Sicherheitsaspekte bei der Gewinnung, Kultivierung und Lagerung der Fibroblasten sowie bei dem Reprogammieren zu iPS Zellen umzusetzen. Diese entwickelten Protokolle sollen dann verwendet werden, um Fibroblasten aus Biopsien von Universaldonoren GMP-gerecht zu gewinnen und zu lagern und hieraus GMP-gerechte iPS Zell-Linien zu produzieren.

Auswahl und Rekrutierung der Universalspender

Förderkennzeichen: 01EK1610B
Gesamte Fördersumme: 86.893 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Torsten Tonn
Adresse: Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät, Institut für experimentelle Transfusionsmedizin
Helmholtzstr. 10
01069 Dresden

Auswahl und Rekrutierung der Universalspender

Die Aufgabe in diesem Teilprojekt ist es, Universalspender für Hautbiopsien zu rekrutieren. Die Hautbiopsien sollen als Ausgangsmaterial für die Herstellung induzierter pluripotenter Stammzell (iPSZ)-Linien nach den Vorgaben der Guten Herstellungspraxis (GMP) dienen, welche für die zukünftige Entwicklung zelltherapeutischer Produkte verwendet werden können. Universalspender sind homozygote Träger der hierzulande häufigsten HLA-1-Haplotypen (HLA-A/B/C). Durch die Auswahl dieser Spender soll erreicht werden, dass die von den iPSZ abgeleiteten Zellen mit einem Großteil der Bevölkerung immunkompatibel sind.

Entwicklung von Prototypen und Material für die GMP-konforme Produktion von iPS-Zellen

Förderkennzeichen: 01EK1610C
Gesamte Fördersumme: 272.802 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Dr. Sebastian Knöbel
Adresse: Miltenyi Biotec GmbH
Friedrich-Ebert-Str. 68
51429 Bergisch-Gladbach

Entwicklung von Prototypen und Material für die GMP-konforme Produktion von iPS-Zellen

Ziel dieses Projektes ist, einen Herstellungsprozess für mmRNAs (modifizierte messenger RNAs) zu etablieren, die von den Verbundpartnern für eine GMP-gerechte Reprogrammierung eingesetzt werden können, um induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)-Linien für klinische Anwendungen herzustellen. Für die mmRNA Produktion sollen neue Methoden der Qualitätskontrolle entwickelt sowie ausschließlich Materialien eingesetzt werden, die nachweisbar frei von tierischen Komponenten sind. Ergänzend sollen Transfektions-Reagenzien und ein für die mmRNA-Reprogrammierung optimiertes Medium für eine GMP-gerechte Verwendung qualifiziert werden. Darüber hinaus wird daran gearbeitet, ein neues Reprogrammierungsprotokoll für frisch isolierte Hautfibroblasten (primäre Fibroblasten) zu entwickeln. Durch Reprogrammierung ohne ein vorheriges Expandieren der primären Fibroblasten sollen die genetischen Veränderungen, die während einer exzessiven Vermehrung von Zellen auftreten können, vermieden werden.

Standardisierte Charakterisierung von GMP-gerechten iPS-Zellen

Förderkennzeichen: 01EK1610D
Gesamte Fördersumme: 1.769.064 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Dr. Sebastian Diecke
Adresse: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft
Robert-Rössle-Str. 10
13125 Berlin

Standardisierte Charakterisierung von GMP-gerechten iPS-Zellen

Um induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) als Ausgangsmaterial für Zelltherapeutika einsetzen zu können, ist es essentiell, die Charakteristika dieser iPS-Zellen zu definieren und zu bestimmen. In diesem Projekt sollen die Methoden zur Charakterisierung von iPS-Zellen in Abstimmung mit Experten in Deutschland (PluriCore) ausgewählt und zusammen mit dem Paul-Ehrlich-Institut evaluiert werden. Protokolle dafür sollen etabliert und standardisiert werden. Schließlich sollen die Methoden angewendet werden, a) um Faktoren zu identifizieren, die die Qualität der iPS-Zellen beeinflussen, b) um die im Konsortiumprojekt hergestellten GMP-gerechten iPS-Zellen näher zu charakterisieren.