PD Dr. Cornelia Kasper, PD Dr. Ursula Rinas

In der modernen Biotechnologie sind in den letzten Jahren eine Vielzahl von Verfahren und Produkten im Bereich der medizinischen Biotechnologie (rote Biotechnologie) entwickelt worden. Die medizinische Biotechnologie umfasst die Herstellung und Isolierung von Proteinen, Vakzinen und anderen biologisch aktiven Hochwertstoffen für die Anwendung in Diagnostik und Therapie, die Gentherapie und die Produkte und Behandlungsmethoden im Bereich der regenerativen Medizin und des Tissue Engineering. Für alle genannten Bereiche kommen Zellen zum Einsatz. Diese Zellen können entweder selbst das Ziel sein (Gentherapie und Tissue Engineering) oder aber auch für die Produktion oder Testung von Biopharmaka eingesetzt werden. 

Die Produktion von Proteinen für therapeutische Zwecke wird heute häufig unter Einsatz von Säugerzellkulturen durchgeführt. Hierbei kommen verschiedene Zellen und Bioreaktorsysteme sowie Kultivierungsmodi zum Einsatz.

Für die Herstellung von Biopharmazeutika (Proteine, Antikörper) werden heute vorwiegend genetisch modifizierte Säugerzellen (CHO chinese hamster ovary, BHK baby hamster kidney, und Hybridomzellen eingesetzt. Die Kultivierung dieser Zellen ist aufwendig und erfordert hochspezielle Geräte und Methoden. Für die optimale Verwendung von Säugerzellen für die Produktion von pharmazeutisch wichtigen Substanzen müssen sowohl die Zellsysteme als auch der gesamte Produktionsprozess genau charakterisiert und optimiert werden. Hierzu gehören die Entwicklung geeigneter Bioreaktoren, in denen die Zellen vermehrt werden sowie die Optimierung der Kultivierungsbedingungen (Medienzusammensetzung, Temperatur, Scherstress etc.). Systematische Untersuchungen dieser Prozessparameter können zusammen mit der Online-Analytik und der Kontrolle von essentiellen Komponenten dazu beitragen, die Raum-Zeit Ausbeuten zu steigern.