Das Gebiet der Zelltechnik hat sich in den letzten Jahrzehnten rasant entwickelt und tritt nun in therapeutische Anwendungen ein, aber welche Bereiche sind 2020 besonders zu beachten?
Zelltechnik kann definiert werden als die wesentliche Manipulation einer lebenden Zelle, so dass signifikante Veränderungen an ihren biologischen Eigenschaften oder physiologischen Funktionen vorgenommen werden. Mit Niederlassungen in der Stammzellen-Engineering sowie Engineering-Gewebe, sind die Anwendungen riesig und sind mehr und mehr Cell Engineering-basierte Behandlungen in den klinischen Raum.
Immune cell Engineering: CAR-T therapies
Ein Bereich, der großes Interesse weckt, ist CAR-T. Seit die ersten Behandlungen, Kymriah® (Novartis, Basel, Schweiz) und Yescarta® (Gilead Sciences, CA, USA), 2017 die FDA-Zulassung erhalten haben, stehen die Behandlung und die Forschung dazu für viele Onkologen im Vordergrund.
Ob die Integration von CRISPR—Cas9-Gen-Editing, um die Empfindlichkeit von Krebszellen zu erhöhen, um CAR- T-Zell-vermittelten Tod oder die Veränderung der bearbeiteten Zelle Zielmolekül, Forscher sind alle auf der Suche nach Möglichkeiten, um die Spezifität der Behandlung zu verbessern und machen es lebensfähig für ein breiteres Spektrum von Krebsarten.
Doch trotz des aktuellen Fortschritts ist CAR-T nicht ohne Hürden. Viele Patienten leiden immer noch unter unbeabsichtigten Nebenwirkungen aufgrund der Toxizität der Behandlung und die feindliche Tumormikroumgebung verringert weiterhin das Überleben und die Proliferation von CAR-T-Zellen. Obwohl die gemeldeten Remissionsraten von 40-50% das Potenzial von CAR-T als Therapie belegen, wird die Aufmerksamkeit auf diejenigen gerichtet, die sich in Remission befinden, und nicht auf die 50-60%, die dies nicht sind. Um eine wirklich wirksame Therapie zu entwickeln, ist ein besseres Verständnis der CAR-T-Resistenz und der Non-Responder erforderlich.
Talking Tech News | Theo Roth über CRISPR, CAR-T und Gen-Editing-Ethik
BioTechniques spricht mit Theo Roth von der University of California San Francisco Marson Lab (CA, USA) über seine bahnbrechende CRISPR-Forschung, ihre möglichen Auswirkungen auf die CAR-T-Zelltherapie und darüber hinaus
Tissue Engineering
Zelltechnik auf die nächste Stufe bringen , Tissue Engineering auf therapeutischer Ebene beinhaltet die Kombination von Gerüsten, Zellen und biologisch aktiven Molekülen, um funktionelle und lebensfähige lebende Gewebe zu schaffen, die wiederherstellen oder ersetzen können geschädigtes Gewebe in vivo.
In der gegenwärtigen klinischen Praxis wurden kleine Gewebe wie Ersatzarterien und Hauttransplantate erzeugt und in Patienten transplantiert, obwohl die Verfahren experimentell sind. Das Feld birgt jedoch ein großes Potenzial, und wenn es beim Menschen repliziert werden kann, deutet die Laborforschung darauf hin, dass viel größere Organe wie Lebern in Zukunft für eine Transplantation lebensfähig sein könnten.
Tissue Engineers kommen in die Rille
Eine neue Methode verspricht, Verletzungen mit gerillten 3D-gedruckten Tissue-Engineering-Gerüsten zu heilen, die mit lebenden Zellen ausgesät werden können.
Stem cell engineering
In der regenerativen Medizin bietet die Stammzelle enorme Möglichkeiten für Therapeutika, und in Kombination mit Cell Engineering-Techniken erhöht sich das Potenzial der Zellen. Kürzlich haben Forscher der National University of Singapore eine Methode entwickelt, um pluripotente embryonale Stammzellen in ihren totipotenten Zustand zurückzubringen und ihnen so die Möglichkeit zu geben, sich in jeden Zelltyp zu differenzieren, sowohl plazentar als auch embryonal.
Normalerweise nur in Zygoten zu finden, eröffnet das Engineering totipotenter Zellen neue Wege für bisher unerforschte Therapien und gibt Forschern gleichzeitig einen besseren Einblick in das früheste Stadium der Embryonalentwicklung. Die Forscher hoffen, dass diese Forschung schließlich in die Entwicklung schneller zellulärer Umprogrammierungsstrategien mit umfangreichen klinischen Anwendungen zum Nutzen der menschlichen Gesundheit münden wird.
Obwohl stammzellbasierte Therapeutika immer mehr zum Mainstream werden, bleibt das Problem der unbewiesenen Therapien bestehen. Ein Anstieg der Zahl der unregulierten Privatkliniken hat viele Patienten anfällig gemacht. Bevor mehr Stammzelltherapien zugelassen werden, ist eine stärkere Regulierung erforderlich, damit die am stärksten gefährdeten Personen die Sicherheit einer vorgeschlagenen Behandlung nicht nicht kennen.