GLP-Prüfeinrichtung

Im Rahmen eines BMBF-geförderten Verbundprojektes wird eine Sicherheitsstudie zur Evaluierung der Toxizität und Unbedenklichkeit eines niedermolekularen Wirkstoffes zur Behandlung von Parodontitis durchgeführt. Der Wirkstoff hemmt spezifisch Enzyme von oralen Keimen, die maßgeblich für die Entstehung von Parodontitis und damit assoziierten Folgeerkrankungen verantwortlich sind. Durch die selektive Wirkung bleibt das natürliche Mikrobiom dabei weitestgehend unberührt, was als Vorteil gegenüber herkömmlichen Antibiotika-basierten Therapien zu bewerten ist. Durch die GLP-Studie werden die wesentlichen Voraussetzungen für die angestrebte klinische Prüfung geschaffen.

Mit der ROR2-CAR-T-Zelltherapie entwickelten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Universitätsklinikums Würzburg eine Immuntherapie, die sich sowohl in der Art der genetischen Modifikation, wie auch dem adressierten Zielantigen von den bisher zugelassenen Therapien unterscheidet. Diese soll nun, im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes, in die klinische Anwendung überführt werden. Die GLP-konforme Prüfung auf Unbedenklichkeit und Wirksamkeit ist eine essentielle Voraussetzung für die Beantragung und Durchführung der angestrebten klinischen Studie.

Im Rahmen eines, vom BMBF geförderten Verbundprojekts, wird ein kombiniertes Wirkstoffpräparat zur Schmerzlinderung in präklinischen Studien untersucht. Ziel ist es Sicherheitsrisiken vor der erstmaligen Anwendung in Patient*innen zu minimieren. Bei dem Präparat handelt es sich um eine Kombination aus einem Opiat und eines dendritischen Nanotransportmoleküls (Nanocarrier). Am Fraunhofer IZI werden die sicherheitsrelevanten präklinischen Untersuchungen in entsprechenden Tiermodellen (Kleintiermodell, Großtiermodell) unter GLP-Bedingungen durchgeführt. Zusammen mit der Herstellung des Prüfpräparats unter GMP-Bedingungen durch DendroPharm wird so die Voraussetzung geschaffen, um das entwickelte Arzneimittel anschließend am Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin in einer klinischen Phase-I-Studie zu untersuchen. Das Medikament wird dazu bei aufsteigender Einzel- und Mehrfachgabe auf Sicherheit und Verträglichkeit an gesunden Proband*innen überprüft. Damit ist ein weiterer Schritt Richtung Marktreife eines potenziellen neuen Schmerzmittels erfolgt.

In zwei präklinischen Studienarmen wird zum einen die systemische Toxizität der therapeutischen Vakzine sowie die Immuntoxizität im relevanten Krankheitsmodell in der Maus beurteilt. Somit sollen mögliche toxische Nebenwirkungen der einzelnen Impfkomponenten (HBV-Peptide, Adjuvantien, MVA-Vektor) bei wiederholter maximaler Dosis in einem festgelegten Impfschema mittels histopathologischen, hämatologischen und klinisch-chemischen Analysen untersucht werden. Im relevanten murinen Krankheitsmodel, welches die Situation einer chronischen Hepatitis imitiert, sollen zum einen immuntoxische Wirkungen beurteilt und zum anderen die Wirksamkeit der Vakzine bestätigt werden.

Da es sich bei diesem neuartigen Implantat um ein Medizinprodukt der Risikoklasse III handelt, müssen laut Medizinproduktegesetz präklinische und klinische Untersuchungen durchgeführt werden, um die biologische Sicherheit zu gewährleisten.

Diese Sicherheitsprüfungen werden in Anlehnung an die DIN EN ISO 10993 in der GLP-Prüfeinrichtung des Fraunhofer IZI durchgeführt. Im Rahmen dieser Prüfungen fanden bereits Abbaustudien statt, um die einzelnen Degradierungsprodukte des resorbierbaren Implantats zu charakterisieren. Weiterhin wurde gemäß DIN EN ISO 10993-5 das zytotoxische Potenzial der Gerüststruktur in vitro untersucht. Die systemische Toxizität sowie die lokalen Effekte nach der Implantation werden in der Maus mittels histopathologischen, hämatologischen und klinisch-chemischen Analysen beurteilt. Neben der Sicherheit wird auch die Implantationsstrategie unter GLP-analogen Bedingungen im Göttinger Minischwein etabliert, um damit die Funktionalität und letztendlich auch eine komplikationsarme Anwendung in Patient*innen zu garantieren.

Die Entwicklung neuer Therapieverfahren wie der somatischen Zelltherapie oder der Transplantation von aus Stammzellen gezüchteten Geweben erfordert neue präklinische Strategien hinsichtlich der Sicherheit dieser Produkte. Konventionelle Wirksamkeits- und Sicherheitsstudien, wie zum Beispiel für Biopharmazeutika, sind für solche zellbasierten Produkte (cell-based advanced therapy medicinal products; ATMPs) ungeeignet. Die Anwendung von zellbasierten ATMPs erfordert daher klar definierte Sicherheitssprüfungen unter GLP (Good Laboratory Practice)-Bedingungen, die im Einklang mit den regulatorischen Forderungen der nationalen und europäischen Zulassungsbehörden stehen müssen. Hierbei stehen vor allem die Biodistribution, also die Gewebeverteilung der applizierten zellbasierten ATMPs, sowie die Tumorigenität, also die Neigung der applizierten Zellen zu transformieren, im Zentrum des Interesses und müssen entsprechend in präklinischen Prüfungen adressiert werden.

Inhalt und Ziel des Projekts sind präklinische Studien zur Wirksamkeit und Sicherheit eines Knorpeltherapeutikums auf der Basis mesenchymaler Stammzellen (MSC). Für dieses ATMP werden MSC in einer ambulant durchgeführten Knochenmarkspunktion aspiriert und für die Herstellung eines patient*innenspezifischen Knorpeltherapeutikums (MSC-based Matrix-associated Autologous Chondrocyte Transplantation; MSC-MACT) weiter bearbeitet. In der präklinischen GLP-Prüfung wird sowohl die Biodistribution als auch das tumorigene Potenzial der humanen MSC-MACT in immundefizienten Mäusen getestet. Durch die Immundefizienz der Tiere werden die implantierten humanen Zellen ohne Abstoßungsreaktion toleriert und die Wanderung und / oder Transformation der humanen Zellen kann unbeeinflusst analysiert werden. Für die optimale Funktionalität des ATMPs sollten die MSC am Ort der Implantation verbleiben und nicht von dort in das umliegende Gewebe einwandern. Im Versuchsansatz »Biodistribution« soll daher geklärt werden, ob Zellen vom Ort der Implantation migrieren und wo sie sich im Fall einer Migration ansiedeln. Damit werden zugleich potenzielle Orte für die Entstehung von Tumoren identifiziert, die aus den implantierten Zellen entstehen könnten. Im Anschluss wird in einem weiteren Versuchsansatz die Tumorigenität der MSC aus dem implantierten ATMP überprüft.

Die nicht-klinische Sicherheitsprüfung zur MSC-MACT ist ein wichtiger regulativer Baustein auf dem Weg zu einer klinischen Applikation, welche die Risiken für Patient*innen mit Knorpeldefekt bei einer Therapie mit MSC-MACT signifikant vermindern könnte.

• Differenzielle proteinbiochemische und serologische Untersuchung UVC-bestrahlter und unbestrahlter caniner Thrombozytenkonzentrate
• Immuntoxikologische In-vitro-Prüfung des pflanzlichen Immunstimulanzpräparats Mistellektin auf Darmepithelzellen
• Sicherheits- und Wirksamkeitsprüfung MSC-generierter Knorpelpräparate nach autologer Implantation im Großtiermodell Schaf
• Sicherheits- und Wirksamkeitsprüfung autologer Chondrozyten-Sphäroide nach Implantation im Großtiermodell Schaf
• Präklinische Sicherheitsprüfung zur Evaluierung der Biodistribution und Tumorigenität tissue-engineerter humaner Chondrozyten-Sphäroide im NSG-Mausmodell
• GLP-konforme Prüfung eines allogenen, Matrix-assoziierten Zelltransplantates aus mesenchymalen Stromazellen des Nabelschnurgewebes
  
• Präklinische GLP-Studie zur Sicherheitsprüfung einer auf den Receptor Tyrosine Kinase-Like Orphan Receptor 1 (ROR1) gerichteten CAR-T-Zelltherapie im NSG-Mausmodell