Bajorországi támogatás: A Fraunhofer Intézet Würzburgban elősegíti az innovatív gyógyszerkutatást sejtbázisú tesztrendszerekkel

»ORINTHERA« bayer támogatással fogja elősegíteni a magas funkcionális szövetmodellek fejlesztését az gyógyszeripar számára. Tobias Gotthardt államtitkár (középen) átadja a 6 millió eurós támogatási határozatot Prof. Dr. Heiko Zimmermannnak, a Fraunhofer IBMT intézetvezetőjének, Dr. Thomas Hofmannak, a Fraunhofer ISC helyettes intézetvezetőjének, Dr. Julia Neubauernek, a Fraunhofer Projektcentrum őssejtes feldolgozási technológiáinak ügyvezető igazgatójának, Prof. Dr. Florian Groeber-Beckernek, a Fraunhofer Transzlációs Központ regeneratív terápiákért vezetőjének (balról jobbra elöl). © Fraunhofer ISC

Digitalizált anyagfejlesztés és intelligens high-tech gyártás - Staatssekretär Tobias Gotthardt a Fraunhofer ISC „Materials Acceleration Platform” laborjában. © Fraunhofer ISC

Újra gondolni az akkumulátorokat – fenntartható anyagok, Akkumulátorútlevél, Design az újrahasznosításhoz és az újrafelhasználható funkcionális anyagok – Gotthardt államtitkár meglátogatta a Fraunhofer ISC akkumulátorgyárát. © Fraunhofer ISC

Kommunikáló anyagok a biztonságos hidrogénkezeléshez – vagy ahhoz, hogy az okos részecskék lehetővé tegyék – Gotthardt államtitkár tájékozódik a részecsketechnológia fejlődéséről. © Fraunhofer ISC

2024. december 13-án pénteken a bajor gazdasági minisztérium államtitkára, Tobias Gotthardt meglátogatta a Würzburg-i Fraunhofer Szilíciumkutató Intézetet ISC és a őssejtek feldolgozására szakosodott Fraunhofer Projektközpontot. A találkozót már régóta tervezték. Most azonban rövid idő alatt egy örömteli hírt is hozzáadtak: egy 6 millió eurós támogatási határozat ünnepélyes átadását, amellyel a bajor gazdasági minisztérium támogatja a kutatás bővítését a sejtalapú, fejlett tesztrendszerek területén, új hatóanyagok és gyógyszerek kutatására Würzburgban. A jelenlegi „ORINTHERA” projekt vezető intézményei a Fraunhofer Intézetek az Orvosi Biotechnológia IBMT és a Szilíciumkutatás ISC Würzburgban, közös őssejtek feldolgozására szakosodott Projektközponttal (SPT) és a Fraunhofer ISC Regeneratív Terápiák Fordítói Központjával (TLZ).

A klinikai és gyógyszerészeti kutatások folyamatosan dolgoznak új és jobb terápiákon betegségekre. Azonban mielőtt egy új gyógyszer vagy terápia biztonságosnak és hatékonynak minősülne, gyakran több száz teszt és próbálkozás szükséges – ez egy idő- és költségigényes folyamat.

Új impulzusok a gyógyszerkutatásban

Az új „ORINTHERA” kutatási projekt az elkövetkező 5 évben az automatizált és szabványosított sejtalapú komplex tesztrendszerek gyártásának irányait fogja meghatározni. Az államtitkár, Tobias Gotthardt így nyilatkozott: „A projekt révén felgyorsítjuk az emberi sejtekből származó magas funkcionális szövetmodellek fejlesztését, és biztonságosabbá tesszük azokat. Ezáltal gyorsabban és megbízhatóbban juthatnak el az új terápiák, gyógyszerek vagy akár vakcinák az emberekhez. Ezzel megerősítjük Bajorország innovációs pozícióját.”

„A projekt központi elemei az organoidek, azaz szervekre emlékeztető sejtkultúrák, amelyeket laboratóriumban, in vitro – tehát kémcsőben – állítanak elő emberi őssejtekből, speciális mesterséges szövetstruktúrákon. Például szívizomsejteket, amelyek valóban maguktól összehúzódnak” – magyarázza Dr. Julia Neubauer, a SPT projektközpont ügyvezető igazgatója. A szövetstruktúrák háromdimenziós környezetet teremtenek, amelyet őssejtekkel vagy ún. humán indukált pluripotens őssejtekkel (hiPS-sejtekkel, amelyek szinte bármilyen érett sejtből programozhatók őssejtekké) lehet benépesíteni. „Az ebből kialakuló háromdimenziós sejtkultúrák összetettek lehetnek, és ezért organoidoknak nevezik” – egészíti ki Prof. Dr. Florian Groeber-Becker, a Transzlációs Regeneratív Terápiák Központjának munkatársa az ISC-nél.

Ezek az organoidok a jövőben fontos tesztmodellek lehetnek új gyógyszerek és terápiák fejlesztésében, mivel közvetlenül emberi sejtekből készülhetnek. Hitelesebb eredményeket adhatnak a hatékonyság vagy az emberi tolerancia vizsgálatában, mint az állatkísérletek. Ahhoz, hogy ez megvalósuljon, elengedhetetlen, hogy ezeket az organoidokat pontosan meghatározott eljárások szerint állítsák elő. Emellett szabványosított tesztelési irányelveket kell kidolgozni a megbízható és reprodukálható eredmények érdekében.

A „ORINTHERA” projekt célja, hogy segítsen ilyen vizsgálati irányelvek, szabványok, valamint az ezekhez kapcsolódó automatizált eljárások és anyagok fejlesztésében, hogy az organoidokat hatékonyan tudják gyártani és alkalmazni. Például a gyógyszeripar számára jobb kihasználhatóságot biztosítva, és gyorsítva az új, biztonságos gyógyszerek fejlesztését és elérhetővé tételét.

Kutatás az energiatakarékosságért

A bajor gazdasági helyszínhez kapcsolódó további hangsúlyok a Würzburg-i látogatás során a Fraunhofer ISC anyagfejlesztési hozzájárulásai voltak az energiapolitikai témákhoz, mint az akkumulátorkutatás és a hidrogéntechnológia, valamint a digitalizáció és a űrkutatás.

A Fraunhofer Elektromobilitás Kutató- és Fejlesztőközpontja Bayernben, amely a legfontosabb akkumulátorkutató központok közé tartozik Németországban, elősegíti az új, magas teljesítményű akkumulátormaterialok fejlesztését az iparral együttműködve. Würzburg-i szakértők anyag- és folyamatismeretüket a fenntartható újrahasznosításban és a környezetkímélő, ún. „közvetlen” – azaz funkciómegőrző – akkumulátor újrahasznosításban, valamint a szakemberek képzésében is kamatoztatják a akkumulátorgyártásban.

A jövőben a CO2-mentes energiaellátás másik pillére a hidrogéntechnológia lesz. Ehhez a Fraunhofer ISC a Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberggel együttműködve egy új típusú érzékelő részecskét fejleszt, amely biztonságos hidrogénkezelést tesz lehetővé és könnyen alkalmazható. Ezek az ún. „kommunikáló anyagok” más alkalmazási területeken is egyre érdekesebbé válnak, például digitalizációval és automatizálással kombinálva.

Anyagfejlesztés – a „Bio” és a „Space” között

A Fraunhofer ISC-nél a digitalizáció és az anyagfejlesztési folyamatok automatizálása kiemelten folyik, gépi tanulással kiegészítve. Az úgynevezett „anyaggyorsítás” révén, azaz felgyorsított anyagfejlesztéssel, a szakértők forradalmat várnak az anyagfelfedezésben és -optimalizálásban. Digitális modellek segítségével, amelyek az anyagok tulajdonságait szimulálják, automatikusan és robotok segítségével fejlesztenek fenntarthatóbb anyagokat. A szintézisfolyamatokat gépi tanulás finomhangolja, amíg el nem érik a kívánt anyagjellemzők kombinációját. A digitalizáció és az automatizálás az ISC-nél fontos szerepet játszik a NewSpace-projektekben, mint például a „NetPioneer” és a „VLEO”. Együttműködve a Fraunhofer EMI Kutatóintézettel, olcsó, kemény körülményekhez alkalmazható anyagokat és intelligens gyártástechnológiákat fejlesztenek kis műholdak sorozatgyártásához a NewSpace-ben. Ezek a fejlesztések egy moduláris gyártóüzemben valósulnak meg.

„Az intézet így a saját anyagfejlesztéseivel rendkívül széles alkalmazási spektrumot ér el – szó szerint a legkisebb sejttől az űrig. Egyedülálló Bajorországban!” – méltatta a Fraunhofer ISC munkáját az államtitkár, Gotthardt.