PUB - Publikationen an der Universität Bielefeld

Die Generierung großer Mengen funktioneller Kardiomyozyten, abgeleitet aus embryonalen Stammzellen (ES Zellen), ist für zukünftige therapeutische Anwendungen am kranken Herzen von großer Bedeutung. Kritisch für einen therapeutischen Einsatz ist die reproduzierbare Herstellung größerer Mengen "reiner" Kardiomyozyten. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Bioreaktorprozess im 2 L-Maßstab optimiert, mit dem es reproduzierbar gelang, ca. 4E+9 Kardiomyozyten bereitzustellen. Die Selektion der kardialen Zellen wurde durch die Verwendung einer transgenen murinen ES Zelllinie gewährleistet, die mit einem Antibiotikaselektionsvektor ausgestattet ist. Verschiedene Prozessparameter wurden definiert und optimiert, um eine maximale Ausbeute an Kardiomyozyten zu erreichen sowie die Reproduzierbarkeit zu erhöhen. Entscheidend verbessert wurde das Prozessverfahren durch die Einführung eines Perfusionsverfahrens zum kontinuierlichen Mediumaustausch ohne Zellverlust. Der Prozess wurde weiterhin durch die Gabe von Retinsäure als Differenzierungsinduktor und eine Anpassung der Rührgeschwindigkeit an den Differenzierungszustand optimiert. An die Herstellung der Kardiomyozyten schloss sich eine Charakterisierung der generierten Zellen über den Nachweis herzmuskelspezifischer Proteine an. Die Funktion der Zellen in vitro und in vivo wurde durch pharmakologische und funktionelle Tests nachgewiesen. Mit dem vorgestellten Prozessverfahren im 2 Liter-Bioreaktor wurde die Herstellung großer Mengen an funktionellen Kardiomyozyten gezeigt, die zukünftig für zelltherapeutische Zwecke verwendet werden können.