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Tumormodelle und Implantate aus Biomaterial
Arbeit am Fraunhofer-Translationszentrum „Regenerative Therapien für
Krebs-und Muskuloskelettale Erkrankungen“ basiert auf Forschung, Netzwerken und Behördenarbeit


Von Michaela Schneider
Würzburg  
Der Mensch verfügt über eine körpereigene Apotheke.  Und zwar nicht nur, wenn`s um einen Schnupfen und das Immunsystem geht. Hierauf baut die so genannte Regenerative Medizin auf. Wissenschaftler erforschen neue Therapien, die unterm Strich auf den körpereigenen Materialien, Mechanismen und Heilungsprozessen basieren. Europaweit laufen derzeit mehr als 300 klinische Studien zu zellbasieren Therapien. Und auch neue Materialen, die dem eigenen Körper nachempfunden sind, könnten manchem Patienten in Zukunft das Leben erleichtern. Beispiel gefällig? Es ist kein Geheimnis, dass sich künstliche Hüftgelenke nach geraumer Zeit lockern. Was aber wäre, wenn Sie stattdessen vom Körper als etwas Eigenes akzeptiert und einwachsen würden?  


Bis ein neues Medizinprodukt Patienten tatsächlich zur Verfügung steht, kann heute allerdings geraume Zeit verstreichen. Das war nicht immer so, denn seit Juli 2009 müssen in Deutschland für implantierbare Medizinprodukte grundsätzlich klinische Prüfungen durchgeführt werden. Diese neue Gesetzgebung war mit ein Grund, dass in Würzburg im Sommer 2014 das Fraunhofer-Translationszentrum „Regenerative Therapien für Krebs- und Muskuloskelettale Erkrankungen“ die Arbeit aufnahm.  Denn eine explizite Aufgabe der Biologen, Biomediziner, Chemiker, Biochemiker, Ingenieure und Techniker um die 52-jährige Biologin Professor Dr. Heike Walles, Leiterin des Translationszentrums, ist es, Ergebnissen aus der Materialforschung und Regenerativen Medizin zu einer möglichst flotten Zulassung zu verhelfen. Translationale Medizin ist dabei letztendlich nichts anderes als die Schnittstelle zwischen präklinischer Forschung  und klinischer Entwicklung. Angestoßen wurde die Zentrumsgründung vom Wirtschaftsministerium des Freistaat Bayern mit einer zehn Millionen Euro schweren Finanzspritze. Die Wissenschaftler in Würzburg konzentrieren sich auf Krebserkrankungen und Erkrankungen des Bewegungsapparats.


Eine Hand voll Translationszentren gibt es bislang in Nord- und Ostdeutschland. Im Süden indes war die Landkarte bislang weiß. Dass man sich als Standort fürs Unterfränkische entschied, hatte laut Walles verschiedene Gründe. Zum einen zählen Erlangen, München, Tuttlingen und Tutzingen schon lange zu wichtigen Forschungszentren im Fachbereich. Würzburg liege hier wunderbar mittig. Zum anderen hatte die hiesige Julius-Maximilians-Universität im Jahr 2009 einen Lehrstuhl für Tissue Engineering (zu Deutsch: Gewebekonstruktion- und züchtung) und Regenerative Medizin begründet und Professor Dr. Heike Walles zur Lehrstuhlleiterin berufen. Zuvor hatte die Biologin am Fraunhofer- Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik gearbeitet. Sie nutzte die guten Voraussetzungen und beantragte Fördergelder für die Einrichtung einer Fraunhofer-Projektgruppe „Regenerative Technologien für die Onkologie“ am Standort Würzburg.


Walles veranschaulicht: „Meine Idee war es, Tumore außerhalb des Körpersaufzubauen und für präklinische Testungen einzusetzen“ Beim Wirtschaftsministerium des Freistaats und der Fraunhofer Gesellschaft fand man den Ansatz gut, die Fördergelder wurden bewilligt. Der Aufbau humaner 3D-Tumormodelle gelang in den folgenden Jahren, unter anderem entwickelten die Wissenschaftler Testsysteme für das Lungen- und Mammakarzinom, das kolokterale Karzinom und für eine Form der Leukämie. Im Februar 2014 folgte eine sehr positive Evaluation der Projektgruppe. Das gab den Ausschlag fürs Wirtschaftsministerium, Gelder für ein Translationszentrum bereit zu stellen.


Zugute kam der Biologin, dass sie in der unterfränkischen Bezirkshauptstadt mit Einrichtungen wie dem Comprehensive Cancer Center Mainfranken, dem Deutschen Zentrum für Herzinsuffizienz oder dem Muskuloskelettalen Centrum Würzburg auf eine bestehende Netzwerkstruktur zurückgreifen konnte. „In Würzburg wird ganz anders zusammengearbeitet als zum Beispiel in München. Hier kennt man sich, Netzwerkstrukturen werden gelebt“, so Walles Erfahrung. Das Translationszentrum nimmt nun die Mittlerrolle ein zwischen Medizintechnik- und pharmazeutischer Industrie, Kliniken und Wissenschaftlern sowie Behörden.


Heißt in der Praxis: Will ein medizintechnisches Unternehmen ein neues Produkt auf den Markt bringen, kann beim Translationszentrum - neben verschiedenem Material für präklinische Studien - ein Dokumentationssystem in Anspruch genommen werden. Dieses Angebot nutzen zum Beispiel auch ausländische Unternehmen, die ein im Heimatland bereits zugelassenes Produkt auf dem deutschen Markt etabliere möchten. „Wir helfen bei behördlichen Geschichten wie der Zusammenstellung aller Dokumente und schauen zum Beispiel, welche klinischen Studien hierzulande zusätzlich nötig sind“, erklärt Walles.  Zwar werden vom Zentrum selbst keine klinischen Studien für Zulassungen durchgeführt, doch besteht übers Netzwerk die Möglichkeit, den Kontakt zu Wissenschaftlern und Kliniken herzustellen. „Wie lange die Zulassung dauert, hängt vom Produkt ab. Wir hoffen aber, dass wir die Zeiten für die Kunden um 20 bis 25 Prozent verkürzen können“, sagt Walles. Das deutsche Zulassungsverfahren beschreibt sie als „streng, aber in vielen Fällen angemessen“ und verweist auf den Skandal um die Brustimplantate in Frankreich. „So etwas darf bei uns nicht geschehen“, sagt sie.


Behördenarbeit auf der einen Seite. Doch gleichzeitig tüfteln die Forscher am Translationszentrum  weiter selbst an Testmodellen aus konstruiertem Gewebe für die präklinische Forschung, an neuen, zellbasierten Transplantaten und an biologisierten Medizinprodukten. Im Bereich „Muskuloskelettale Erkrankungen“, hierzu zählen etwa Volksleiden wie Arthrose oder Osteoporose, arbeiten die Würzburger unter anderem in den drei groß angelegten EU-Projekten BioInspire, HydoZone und VascuBone mit. Geforscht wird hier an neuen Implantatformen.


Einsteigen wollen die Wissenschaftlerlaut Walles in den Bereich der Theragnostik – letztendlich ein Kunstwort, dass die Begriffe Therapie und Diagnostik kombiniert. Die Idee dahinter: Partikel im Körper oder auch ein Implantat könnten diagnostische Daten liefern und gleichzeitig den Patienten mit individuell abgestimmten Wirkstoffen versorgen. Und auch zellbasierte Therapien will die Biologin weiterentwickeln lassen. Dabei werden den Patienten Zellen entnommen, vermehrt und als Implantat „zurückgegeben“.  Das ist mittlerweile übrigens nicht mehr nur Zukunftsmusik: Seit 1. Januar 2007 werden auch von den Gesetzlichen Krankenkassen unter bestimmten Voraussetzungen   zellbasierte Knorpelimplantate erstattet.

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Der Artikel  ist unter anderem  im  Magazin „Gesundheit!“ erschienen.

Professor Dr. Heike Walles leitet das Translationszentrum „Regenerative Therapien für Krebs- und Muskuloskelettale Erkrankungen“ in Würzburg.


Foto: Michaela Schneider


Infokasten: Regenerative Therapien – eine Definition


Die „Regenerative Medizin“ ist ein noch recht junges Wissenschaftsfach der Medizin, genau genommen der Biomedizin.  Der Begriff leitet sich vom lateinischen „regeneratio“ ab, zu Deutsch Wiedergeburt. Entwickelt werden Therapien für unterschiedlichste Erkrankungen, die darauf abzielen, beschädigtes oder zerstörtes Biomaterial wiederherzustellen. Zu Biomaterial zählen Organe, Gewebe, Knochen oder auch Zellen.