Schneller und kostengünstiger: Neue Methoden für die Produktion von Biotherapeutika

Doppelhelix (Bild: istock)

Bei Krebs und Infektionskrankheiten sieht die Medizin in der somatischen Gentherapie großes Potenzial. Die Professoren Jörn Stitz und Stéphan Barbe forschen in zwei BMBF-geförderten Projekten an der industriellen Produktion der für die Therapien nötigen „Genfähren“.

Auf der Suche nach neuen Therapien gegen Infektionskrankheiten und Krebs arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter anderem an neuen Impfstoffen und an sogenannten viralen Vektoren, auch Genfähren genannt. Virale Vektoren sind „kastrierte“ Viren, die keine eigene genetische Information besitzen, also keine eigene DNA. Stattdessen erhalten sie ein therapeutisches Gen. In der somatischen Gentherapie sollen vereinfacht gesagt defekte Gene durch gesunde ausgetauscht werden. Noch sind diese Therapieformen in der Entwicklungs- und Testphase: Denn bisher sind die Produktionsprozesse der viralen Vektoren, über die dieser Austausch stattfindet, äußerst aufwändig und langwierig. Jetzt haben die Professoren Dr. Jörn Stitz und Dr. Stéphan Barbe an der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften in einer Machbarkeitsstudie eine Methode entwickelt, mit der sie deutlich schneller und effektiver funktionale virale Vektoren herstellen können. 

Jörn Stitz ist Professor für Pharmazeutische Biotechnologie, Stéphan Barbe für Verfahrenstechnik. Gemeinsam arbeiten sie seit rund zwei Jahren an Lösungen, um die komplexen Wirkstoffe für die Gen- und Zelltherapie kostengünstiger, schneller und in größerem Maßstab zu produzieren. Bei den gegenwärtigen Verfahren lassen sich gerade mal 20 Prozent der produzierten viralen Vektoren auch funktional nutzen – vier Fünftel des Materials geht also bei der Aufbereitung verloren. Stitz und Barbe ist es gelungen, mit einer Filtrationsmethode die Verlustrate auf 30 Prozent zu senken. Zudem konnten die beiden Professoren den Entwicklungszeitraum für die Produktionszellen von drei Monaten auf drei Wochen verkürzen. Die Produktivität der Zellen wurde dabei um den Faktor 20 erhöht.

Auf der Jahrestagung der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaft e. V. in Heidelberg trafen die Ergebnisse nun auf großes Interesse, als sie Jörn Stitz als Invited Speaker vorstellte. „Die Gen- und Zelltherapie kommt endlich aus der klinischen Testphase zu den Patientinnen und Patienten“, so sein Fazit. Zwar seien die ersten Medikamente bereits zugelassen, die Kosten lägen aber noch bei rund 300.000 Euro pro Patient. „Da die therapeutische Potenz allerdings in Wissenschaft und Industrie sehr hoch eingeschätzt wird, kommen unsere Forschungsergebnisse gerade erfreulich gut an.“

Aktuell betreiben die beiden Professoren dazu zwei Forschungsprojekte: Im Projekt „Innovative Virus-Technologie zur Arzneimittelentwicklung“ (InViTA) werden neue Methoden zur Herstellung von Impfstoffen und viralen Vektoren für die Krebstherapie etabliert. InViTA läuft in Kooperation mit dem Biotechnologieunternehmen Miltenyi Biotec und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über drei Jahre mit rund 600.000 Euro gefördert. Dadurch konnten drei Promotionsstellen geschaffen werden.

Ebenfalls vom BMBF mit 513.000 Euro gefördert wird das Forschungsprojekt „Neue Produktionsprozesse für die nächste Generation Virus-basierter Wirkstoffe für die Prävention und Therapie (NeuProVir)“. Dadurch können für die nächsten vier Jahre zwei weitere Promotionsstellen finanziert werden. Verstärkt wird das Team durch Prof. Dr. Jan Wilkens, der für die biophysikalische Charakterisierung der viralen Partikel zuständig ist. Ziel ist die Entwicklung von Materialien und Technologien, um Impfstoffe und virale Vektoren kostengünstiger im industriellen Maßstab herzustellen. Externer Projektpartner ist die Sartorius Stedim Biotech GmbH. Stitz ist zuversichtlich, „dass wir an der TH Köln in den nächsten Jahren wichtige Beiträge zu diesen neuen und innovativen Therapieformen liefern werden.“

25.9.2019

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