Zellen im TE FERTIG

• meist nur minimalinvasiver Eingriff notwendig

• Lokalanästhesie

• höhere Verfügbarkeit von Zellen

• Immunreaktion bei Organspendenden weitaus problematischer

• Kosten geringer

• Kontrolle über den Bestimmungsort?

• große Anzahl an Zellen notwendig

• Überleben von Zellen

1. Herkunft: Autogen vs. allogen

2. Zelltypus: Stammzellen vs. Gewebezellen

• keine Abstoßung

• Verfügbarkeit

• Herstellprozess

• Kostenintensiv

• wenig standardisierbar

• verfügbarkeit

• hohe Zellzahl verfügbar

• “off the shelf” Verwendung möglich

• standardisierbar

• Abstoßungsreaktionen

• Langzeitverbleib

• bei großflächigen Transplantationen ein Problem

• Zellalter —> je jünger desto länger können sie verbleiben

• Transformation von Zellen

• Differenzierung in vivo oder in vitro

• Differenzierung in viele verschiedene Zelltypen möglich

• Imitation der Gewebeentwicklung

• Aufreinigung, Kultivierung

• Methode/Art der Differenzierung

• Kontrolle des Zelltypus

• Aussäen eines oder mehrerer Typen von bereits differenzierten Zellen

• Aufreinigung und Kultivierung

• geringere Lebensdauer

• korrekter Einbau möglich?

• Anzahl der benötigten Zellen und Dringlichkeit

• Zugänglichkeit des relevanten Gewebes und Möglichkeiten der Differenzierung

• Kontrolle über korrekte Organisation

• Verabreichung der Zellen/des Transplantates

abhängig vom zu ersetzenden Organ, vom Zustand des Patienten und von der zur Verfügung stehenden Technologie

• Herstellungsprozess —> kontrollierte Isolation, Training des Personals, Dauer, …

• Kosten

• sicherheitsrelevante Fertigung —> Reinheit, Tumorgenizität, …

• “off the shelf” Verfügbarkeit —> Lagerstabilität, Haltbarkeit, automatisierte Fertigung, …

1. Stammzellen

   a. embryonale Stammzellen

   b. adulte Stammzellen

   c. künstlich hergestellte Stammzellen

2. primäre (somatische) Zellen

3. genetisch veränderte Zellen

• > 200 verschieden Zellen

• hochspezialisierte Gewebe

• Dedifferenzierung - Rückbildung der Zellen, um andere Funktionen zu übernehmen

• Differenzierung ist wesentlich vom Milleau bestimmt

• gezielte, therapeutische Beeinflussung von Zelldifferenzierung

• mesenchymale Stammzellen

• Stammzellen aus dem Fettgewebe

• Hämatopoetische Stammzellen

• endotheliale Vorläuferzellen

• Stammzellen der Haut

• Kernfaser - Generierung von eigenen genetisch identen Zellen —> keine Immunreaktion aber teuer und ineffizient

• induzierte pluripontente Stammzellen - Induzierten Pluripotenz von humanen Hautzellen durch genetische Modifikation von somatischen Zellen

  
  

• direkte Verabreichung von Zellen

• Verkapselung der Zellen

• Besiedleung von Scaffolds

• Zell-Integration kombiniert mit Scaffold Herstellung = Bioprinting

• Systematische Gabe z.b. intravenös

• Zellen werden direkt in das zu regenerierende Gewebe injiziiert

• Als Spheroide verabreicht

• Als Sheets

• Auf Microcarrier aufgebrachte Zellen verabreichen

• Zell- und Biokompatibilität

• Standardisierbarkeit

• Reproduzierbarkeit

• Anwendbarkeit

• Scale-up

• Permanenter Einschluss von Zellen in stabilen Polymermateix

• Temporärer Einschluss von Zellen in Hydrogel zur Verabreichung von Zellen

• Sonderform den 3D-printing

• Kombiniert Scaffold Herstellung mit Zellverkapselung

• Scaffoldmaterialien aus natürlichen undnsynthetischen Polymeren

• Vorteil: große Anzahl an Zellen ind Hydrogel-Scaffold vorhanden

• Prinzip: schicht für Schicht werden zellen und zellfreie Polymerstrukturen aufgebracht —> Zellen vereinigen sich zu gewebeartigen Struktur, Verzweigungen können erstellt werden

• Tintenstrahldruck

• Laser-assoziierte Drucker

• Extrusions-basierende Drucker

Isolierung aus der inneren Zellmasse aus dem Blastozystenstadium und folgender spezieller Behandlung der Zellen

Gewinnung zB aus

• Nabelschnurblut

• Knochenmark

• Blut (Stammzellapherese)

• Hautbiopsien

Niedrige Effizienz problematisch für Applikationen, die hohe Zellzahlen benötigen —> technisch anspruchsvoll

Transkriptionsfaktoren – Onkogene

• Tumorentstehung?

• In Mäusen haben undifferenzierte iPS Teratoma entwickelt

• Entwicklung von Transkriptionsfaktor-freien iPS möglich?

• Niedriges Proliferationspotential

• Zugänglichkeit bzw verfügbare Menge bei meisten Geweben sehr gering

Ausnahmen: Keratinozyten, Fibroblasten, Chondrozyten