DARMKREBSFRÜHERKENNUNG

Darmkrebs gehört zu den am häufigsten diagnostizierten Krebserkrankungen in Deutschland. Dabei ist er bei frühzeitiger Erkennung durchaus vermeidbar. Mittels immunchemischer Tests (iFOB-Test) auf Hämoglobin im Stuhl werden geringe Mengen menschlichen Blutes im Stuhl nachgewiesen.

Gemäß der Krebsfrüherkennungs-Richtlinie haben Versicherte seit dem 1. April 2017 Anspruch auf iFOB-Tests anstelle des bisherigen Guajak-Tests, da diese Blutspuren im Stuhl deutlich besser nachweisen. Patienten können den Test ab einem Alter von 50 jährlich und ab 55 alle zwei Jahre kostenfrei bei ihrem Hausarzt, Internisten, Gynäkologen bzw. Urologen durchführen.

Das von Sysmex angebotene Proben-Röhrchen SENTiFIT pierceTube ermöglicht dem Patienten eine sichere und einfache Durchführung des Stuhltests. Das Labor wiederum profitiert von einer schnellen und hygienischen Abarbeitung der Proben dank dem auf das Röhrchen abgestimmten Analyser Sentifit 270. Informieren Sie sich über den iFOBT-Test unter www.darmkrebs-screening.eu.

Freie Sicht auf Alleskönner

XTRA-ARTIKEL AUSGABE 1/2016

Der EmbryoSafe i-REF® mit integriertem Mikroskop kombiniert erfolgreich Produkt- und Personenschutz für Arbeiten mit biologischem Material – Zielgruppe dafür ist die Forschung mit pluripotenten Stammzellen

Im Labor: Die Arbeit mit induzierten, pluripotenten Stammzellen ermöglicht es, wenig erforschte Krankheiten zu modellieren – um neue Erkenntnisse über Therapien zu gewinnen

Verwandlungen

Arbeitsablauf der Forschung mit induziert pluripotenten Stammzellen

Dr. Harald Stachelscheid
Berlin, Deutschland
Biotechnologe und Leiter der
Technologieplattform Stammzellen
an der Charité

Dr. Manfred Gossen
Berlin, Deutschland
Zellbiologe am Max-Delbrück-
Centrum für Molekulare
Medizin (M
DC)

Sie sind Multitalente, höchst wandlungsfähig, heiß begehrt – und äußerst empfindlich: sogenannte pluripotente Stammzellen, aus denen jede Art von menschlichen Körperzellen entstehen kann. Forscher wie der Biotechnologe Dr. Harald Stachelscheid und der Zellbiologe Dr. Manfred Gossen, beide am Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien tätig, sind nicht nur darauf spezialisiert, diese Alleskönner im Labor zu erzeugen. Sie wollten die Stammzellen auch mithilfe ausgefeilter gentechnischer Techniken so verändern, dass man an ihnen gezielt Wirkstoffe gegen konkrete Erkrankungen testen kann, die bis heute schlecht behandelbar sind. Das allerdings lassen sich die Zellen nur gefallen, wenn sie optimale Bedingungen vorfinden und auf sanfte und sichere Weise manipuliert werden können – wie im EmbryoSafe i-REF© von Sysmex.

Können Sie uns einen kurzen Überblick über die Forschungsaktivitäten in Ihren Räumlichkeiten auf dem Campus der Charité verschaffen?

Dr. Harald Stachelscheid: In meiner Tätigkeit geht es in erster Linie um die verschiedenen Arbeitsschritte und -abläufe, die anfallen, um induzierte pluripotente Stammzellen aus klinischem Material – also primäres humanes Gewebe oder Zellen – erzeugen zu können. Diese iPS-Zellen werden aus spezialisierten Zellen, z. B. Hautzellen, durch eine sogenannte Reprogrammierung gewonnen und können später in alle Zelltypen des menschlichen Körpers differenziert werden. Meistens zielen die Arbeiten mit iPS-Zellen darauf ab, Untersuchungen neuer Krankheitsmodelle zu entwickeln. Je nach Arbeitsschritt oder besser nach Grad der gentechnischen Manipulation an den Zellen und abhängig von der dazu verwendeten Technologie, werden diese Methoden in Laboratorien der Sicherheitsstufe 1 oder 2 durchgeführt. Diese speziell für gentechnische Arbeiten geforderten Sicherheitsstufen braucht es, damit der Schutz von Personen und Umwelt jederzeit und unter allen Umständen garantiert ist.

Wie kann man sich den daraus resultierenden Nutzen vorstellen?

Stachelscheid: Die Arbeit mit den iPS-Zellen ermöglicht es Wissenschaftlern, Krankheiten im Labor zu modellieren, die bis dahin noch wenig erforscht sind, um auf diese Weise neue Erkenntnisse darüber zu gewinnen. Besonders vielversprechend ist der Ansatz im Bereich genetisch vererbter Krankheiten – also bei Krankheitsbildern, die durch Fehler in den Erbanlagen entstehen.

In solchen Fällen versucht man, Zellen von betroffenen Patienten zu isolieren und zu reprogrammieren, um danach in der Kulturschale einen Krankheitsphänotyp hervorzurufen, mit dem Ziel, Wirkungsweisen und funktionale Effekte besser verstehen zu lernen. In einem weiteren Schritt können dann bestimmte Aspekte gezielt simuliert werden, z. B. um die Wirkung von Medikamenten und Therapien im Rahmen eines konkreten Behandlungskonzepts zu erforschen. Darüber hinaus besteht im Zuge von Behandlungsansätzen prinzipiell die Möglichkeit, von iPS-Zellen abgeleitete, regenerativ wirksame Zellen für die Anwendung im Patienten zu generieren.

Dr. Manfred Gossen: Dazu muss man allerdings beifügen, dass wir momentan präklinisch arbeiten. Die iPS-Herstellung zum Zweck von humantherapeutischen Anwendungen entsprechend „clinical grade standards“ erfordert einen nochmals deutlich erhöhten Mitteleinsatz und umfangreichere Qualitätskontrollen.

Technische Hilfsmittel sind für den Erfolg unerlässlich. Worauf kommt es an, wenn im Bereich pluripotente Stammzellen und embryonale Zellen geforscht wird?

Stachelscheid: Es geht bei unserer Tätigkeit ja nicht nur um die Beobachtung der Kultur, sondern auch um das manuelle Arbeiten an lebenden Zellen. So erfolgt z. B. das sogenannte „Picking“ der Klone bei geöffneter Kulturschale und muss dementsprechend unter sterilen Bedingungen stattfinden. Manipulation und Beobachtung der genetisch veränderten Zellen in einem offenen System erfordern zwingend ein technisches Konzept, das eine Kontamination der Kultur verhindert und eine potenzielle Gefährdung der Mitarbeiter ausschließt. Das bei dem Sysmex-Gerät in die Werkbank eingebaute Mikroskop ist in dem Fall der Garant dafür, dass der Schutz für Produkte und Personen gewährleistet ist und auch entsprechend zertifiziert werden kann, sofern eine technische Abnahme vor Ort erfolgt. Die Integration der Mikroskop-Okulare in die Frontscheibe der Sicherheitswerkbank ermöglicht zudem eine rückenschonende Haltung des Anwenders, z. B. eben beim „Picking“.

 

Aufgrund des großen Erfolgs der Embryo-Safe-Werkbank im Stammzellenbereich und der passgenauen Ausstattung zur Produkt- und Personenschutz-orientierten Handhabung von iPS-Zellen hat sich der Hersteller BioAir/Euroclone entschieden, die Einheit in Stemsafe umzubenennen.

Ben Spindler, Director of Research & Industry, Sysmex Suisse AG

 

Gossen: Beim Arbeiten mit Zellkulturen verwendet man meist eine mit Deckel verschlossene Zellkultur-Platte bzw. -Flasche. Beim Herausnehmen aus der Sterilbank bleiben diese steril, solange das System geschlossen ist. Bei unserer Arbeit mit iPS-Zellen sind wir aber auch darauf angewiesen, diesen Deckel manchmal, z. B. für die gentechnische Manipulation, abzunehmen und damit auch angehalten, alles zu tun, um eine Kontamination der Probe und einen Kontakt der im Raum befindlichen Personen mit beispielsweise Aerosolen der Kultur zu verhindern.

Stachelscheid: Bei der Laborwerkbank selbst ist die beheizbare Oberfläche zentraler Bestandteil, weil die Zellen äußerst sensitiv sind und auf jegliche Schwankung der Kulturbedingungen, z. B. Temperatur aber auch pH-Wert, empfindlich reagieren.

 

„Ausschlaggebend für die Entscheidung für den EmbryoSafe i-REF®: der Sicherheitsstandard mit Produkt- und Personenschutz.“

Dr. Manfred Gossen

 

Der EmbryoSafe i-RE F® wurde ursprünglich gebaut, um für die In-vitro-Fertilisation einen geeigneten Arbeitsplatz anzubieten. Was hat bei Ihnen den Ausschlag für das Produkt gegeben?

Gossen: Eindeutig der Sicherheitsstandard mit Produkt- und Personenschutz. Herkömmliche Werkbänke in dem Bereich sind alle nur mit Produktschutz, aber ohne zertifizierten Personenschutz ausgestattet, da die Eizelle nicht als potenzielle Gefahrenquelle für daran arbeitende Personen angesehen wird.

Sie veranstalten Schulungen in der Stem Cell Core Facility für Forscher und Laborpersonal. Ist diese Form des Wissensmanagements ein Zukunftsmodell für Ihre Branche?

Stachelscheid: Es stimmt, dass wir im Rahmen der Core Facility regelmäßig Kurse anbieten, die sich an Wissenschaftler richten, die mit iPS-Zellen arbeiten und sich Kenntnisse über diese ganz spezielle Methode aneignen möchten. In diesem Kontext ist der im EmbryoSafe i-REF® eingebaute Monitor extrem hilfreich, um die vom Experimentator durchgeführten Arbeiten zu verfolgen und zu kontrollieren.

Text Stephan Wilk

Fotoquelle: Sysmex

Aus Patientenproben isolierte primäre Zellen werden mittels Überexpression
spezifischer Transkriptionsfaktoren in induziert pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen)
reprogrammiert. Diese iPS-Zellen lassen sich aufgrund ihrer hohen Vermehrungsfähigkeit
einfach genetisch manipulieren und in alle Zelltypen des menschlichen Körpers differenzieren.
Die so gewonnenen differenzierten Zellen können zur Untersuchung von Krankheiten,
zum Wirkstoffscreening und zur Zelltherapie eingesetzt werden.

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