Life Science Technologien der Max-Planck-Gesellschaft auf der BioVaria

Die menschliche Haut und die darin enthaltenen Haarwurzeln erneuern und reparieren sich ständig von selbst. Alte Zellen sterben ab und werden regelmäßig durch neue ersetzt. Jedoch wird diese Fähigkeit der Haut beeinträchtigt durch natürliche Vorgänge wie Alterung, erblich bedingten Haarausfall aber auch durch Hautverbrennungen und Wunden. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns haben nun eine Möglichkeit gefunden, entsprechende Hautzellen künstlich zu vermehren und in lebende Organismen einzubringen. Basis hierfür sind adulte Hautstammzellen, die beim Menschen für die Erneuerung und Heilung der Haut zuständig sind. Diese leicht zugänglichen Stammzellen, die sich noch in verschiedene Zellentypen der verschiedenen Hautschichten entwickeln können, werden im Rahmen einer Hautbiopsie entnommen und dann in einer Petrischale vermehrt. Neuartig ist insbesondere das Nährmedium, das in die Schale gegeben wird. Dieses enthält ein spezielles Matrigel mit verschiedenen Wachstumsfaktoren sowie spezifischen Inhibitoren, die verschiedene zellregulierende Proteine hemmen. Auf diese Weise haben die Wissenschaftler eine Umgebung hergestellt, die Entwicklung und Wachstum von Zellen mit Haarfollikeln fördert. Haarfollikel sind Strukturen, die die Haarwurzeln umgeben, die Haare in der Haut verankern, diese mit Nährstoffen versorgen und für deren Wachstum sorgen. Darüber hinaus ist es gelungen, diese Zellen in lebende Organismen einzubringen. Dabei konnte beobachtet werden, dass die künstlich kultivierten Zellen ihre Fähigkeit zur Selbsterneuerung bewahren konnten und so ein dauerhaftes Haarwachstum erreicht werden konnte. Das neue Verfahren könnte künftig Einsatz finden im Bereich der Gewebetransplantation, der Behandlung von Brand- und chronischen Wunden sowie der Behandlung natürlich bedingten Haarausfalls.

Darüber hinaus wird ein neues Diagnose-Tool vorgestellt: Anhaltender Husten oder Atemnot können erste Hinweise auf Lungenkrebs sein. Bei einem konkreten Verdacht werden zunächst Röntgen- und CT-Untersuchungen durchgeführt. Um eine sichere Lungenkrebsdiagnose stellen zu können, ist es jedoch oftmals notwendig, auf invasive Methoden zurückzugreifen. So wird z.B. ein Schlauch durch die Atemwege oder eine Hohlnadel durch die Brustwand in die Lunge geführt, um kleine Gewebeproben aus der Lunge zu entnehmen, die im Anschluss untersucht werden. Diese Methoden sind jedoch für den Patienten unangenehm und können im Extremfall zur örtlichen Zerstörung von Lungengewebe führen. Eine neue, nicht-invasive Methode, die am Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung entwickelt wurde, ermöglicht es, Lungenkrebs anhand des „Atemwerts“ eines Patienten festzustellen. Grundlage der neuen Technologie sind die beiden Gene GATA6 und NKX2-1, die eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Lunge spielen, genauer bei der Formung und Erhaltung von Lungengewebe. In der frühen embryonalen Phase liegen Produkte der beiden Gene überwiegend in der embryonalen Isoform (Em) vor, später in der adulten Isoform (Ad). Die Wissenschaftler am MPI haben im Rahmen ihrer Forschung entdeckt, dass Lungenkrebs-Patienten einen sehr hohen Anteil der Em-Isoform aufweisen. Basierend auf diesen Ergebnissen, haben die Forscher einen Test entwickelt: Die ausgeatmete Luft wird mit Hilfe eines neu entwickelten Algorithmus (LC/Lung Cancer Score) auf das Verhältnis von Em- zu Ad-Isoformen analysiert. Aufgrund der hohen Sensitivität des Verfahrens können 98% der tatsächlich an Lungenkrebs erkrankten Patienten erkannt werden. Das neue Verfahren könnte eine Alternative zu herkömmlichen Methoden der Lungenkrebs-Diagnose darstellen. Insbesondere die Erkennung von Lungenkrebs in frühen Stadien könnte mit der neuen Methode erhöht werden, da z.B. CT-Aufnahmen sehr teuer sind und keine sichere Diagnose zulassen.

Max-Planck-Innovation sucht für die vorgestellten Technologien Lizenzpartner, die die patentierten Verfahren technologisch bis zur Marktreife weiterentwickeln und vermarkten. „Die Grundlagenforschung der Institute der Max-Planck-Gesellschaft hat schon zahlreiche Innovationen hervorgebracht, die im biologisch-medizinischen Bereich Anwendung finden. Am bekanntesten ist wohl das FLASH Verfahren, das weltweit für eine schnelle Bildgebung in der Magnetresonanztomographie sorgt. Die beiden hier vorgestellten Technologien könnten bei konsequenter Weiterentwicklung durch industrielle Partner künftig ebenfalls zum Wohle zahlreicher Patienten eingesetzt werden“, so Dr. Katharina Miller, Patent- und Lizenzmanagerin bei Max-Planck-Innovation. Die BioVaria bringt in München europäische Forschungseinrichtungen zusammen, um den Transfer ihrer Forschungsergebnisse in die Anwendung voranzutreiben. Auf der zweitägigen Veranstaltung, die bereits zum zehnten Mal stattfindet, werden zahlreiche hoch innovative Technologien für ein Publikum von potenziellen Investoren, Kooperationspartnern und Lizenznehmern aus der internationalen biopharmazeutischen Industrie vorgestellt. Weitere Informationen zur BioVaria finden Sie unter www.biovaria.org.

Über Max-Planck-Innovation
Als Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft ist Max-Planck-Innovation das Bindeglied zwischen Industrie und Grundlagenforschung. Mit unserem interdisziplinären Team beraten und unterstützen wir die Wissenschaftler bei der Bewertung von Erfindungen, der Anmeldung von Patenten sowie der Gründung von Unternehmen. Der Industrie bieten wir einen zentralen Zugang zu den Innovationen der Max-Planck-Institute. Damit erfüllen wir eine wichtige Aufgabe: Den Transfer von Ergebnissen der Grundlagenforschung in wirtschaftlich und gesellschaftlich nützliche Produkte. www.max-planck-innovation.de